工业锅炉(燃煤)运行热效率的简便计算
工业锅炉运行热效率的简便计算
工业锅炉运行热效率的简便计算工业锅炉是工业生产中常见的一种热能转换设备，用于将燃料的化学能转化为热能，为工艺过程提供所需的热能。
工业锅炉的热效率是评价锅炉性能的一个重要指标，是指在给定的工况条件下，工业锅炉将化学能转化为热能的效率。
工业锅炉的热效率计算主要涉及锅炉输入和输出两个因素，即锅炉燃料的热值和锅炉传热效率。
1.锅炉燃料的热值锅炉燃料的热值是指单位质量燃料所释放的总能量，一般以热值单位为千焦/千克（或兆焦/吨）来表示。
常见的燃料包括燃油、燃气、煤炭等。
锅炉燃料的热值可以通过燃料供应商提供的数据获得，也可以通过实验测定获得，具体数值通常以犍为单位提供。
2.锅炉传热效率锅炉传热效率是指锅炉在运行过程中将燃料的热能转化为实际成为有用热能的比例，常用百分比表示。
锅炉传热效率的计算通常涉及锅炉的输入热量和输出热量两部分。
其中输入热量主要包括锅炉燃料的热值，输出热量主要包括锅炉的蒸汽产量（或热水产量）和工艺过程中的热耗。
传统上，工业锅炉的传热效率可以通过以下的简便方法计算：1.锅炉燃料的热值计算。
假设锅炉使用的是燃油，其热值为吨煤当量，即锅炉每吨油所蕴含的热值相当于多少吨煤的热值。
常见的燃油热值为1吨油当量=0.43吨煤的热值。
2.锅炉的输出热量计算。
输出热量主要根据蒸汽产量和热水产量来计算。
在实际工业生产中，常见的输出热量单位是蒸吨或者热吨。
3.含湿分的影响。
锅炉燃料中有时会接个湿分，湿分会消耗部分燃料热值，因此，计算燃料的热值时需要考虑湿分的影响。
4.计算锅炉产热效率。
根据输入和输出的热量计算锅炉的热效率，通常使用以下公式：热效率（%）=（锅炉蒸吨（或热吨）×100）/总的能源消耗（吨油当量）需要注意的是，上述的简便计算方法只是对工业锅炉热效率的初步评估，具体计算过程中仍需根据实际情况进行修正。
此外，还有更精确的计算方法，例如基于能量平衡的计算模型等，但通常需要更多的参数和测量数据，并且计算过程较为复杂。
燃煤锅炉的热效率热效率计算
燃煤锅炉的热效率热效率计算根据《关于发展热电联产的规定》（计基础〔2000 〕1268 号）文件，热效率= （供热量+供电量X3600千焦/千瓦时）/ （燃料总消耗量M然料单位低位热值）X100%，供热量就是热力产品（热水、蒸汽）根据供热流量、压力、温度的参数进行焓值计算后得出的焦耳热值当量年度产量，加上年发电量换算成焦耳热值当量（kWh 乘以3600），二者的和就是热电厂年产品总量（电+热）。
分母是热电厂的燃料消耗，如果是燃煤电厂，就用所耗煤种的低位热值（可以查到）*年耗煤吨量；如果是燃气电厂，就用天然气的热值*年耗气量。
电厂出口的总产品热值比上输入的各种一次能源消耗热值，就是热效率。
如何求解热效率当前，能源日逐紧张。
如何节能，如何提高能源的利用效率已是摆在人们面前的一个突出而现实的问题。
热效率的计算也成为中考热点问题。
如何求解热效率，下面通过一些典例进行分析归纳。
一、燃具的效率例1、小明学习了热学的有关知识后，他想估算一下自己家煤炉的效率是多少。
于是小明仔细记录了他家每天烧水、煮饭、炒菜需要的时间，并把它折算成了烧水的时间，相当于每天将30Kg20 C的水烧开。
小明家实际平均每天需要烧4块蜂窝煤，按每块蜂窝煤含煤0.5 Kg算，他家每天实际用煤2Kg •普通煤的热值为3 X10 7 J/Kg,则他家煤炉的效率是多少？［分析与解］：煤炉烧水，化学能转化为内能，水吸收的热量是有用能量，完全燃烧煤所放出的热量是总的能量。
煤炉的效率可用n =Q有用/ Q总X100% = cmi A t/m'q X00%计算。
Q 有用=cm A t=4.2 X 103 X 30 X （100）J=1.008 107JQ 总=mq = 2 X3 X107J = 6 X107Jn= Q 有用/Q 总X10 0%= 1.008 >107J/6X107J = 16.8 %二热机的效率例2、小兵同学想知道一辆小汽车的实际效率是多少。
热损失法锅炉热效率η计算
热损失法锅炉热效率η按下式计算η=[1-（Q2+Q3+Q4+Q5+Q6）/Qr]*100=100-（q2+q3+q4+q5+q6）式中：Q2——每千克燃料的排烟损失热量，kJ/kg；Q3——每千克燃料的可燃气体未完全燃烧损失热量，kJ/kg；Q4——每千克燃料的固体不完全燃烧损失热量，kJ/kg；Q5——每千克燃料的锅炉散热损失热量，kJ/kg；Q6——每千克燃料的灰渣物理显热损失热量，kJ/kg；Qr——每千克燃料低位发热量，kJ/kg；q2——排烟热损失，%q3——可燃气体未完全燃烧热损失，%q4——固体未完全燃烧热损失，%q5——锅炉散热热损失，%q6——灰渣物理显热损失，%1、排烟热损失排烟热损失是指末级热交换器后排出烟气带走的物理显热占输入热量的百分率。
q2=（Q2/ Qr）*100Q2= Q2gy+Q2H2O式中：Q2gy——干烟气带走的热量，kJ/kg；Q2H2O——烟气所含水蒸气的显热，kJ/kg；Q2gy=V gyCP. gy（θPy-tsf）Q2H2O=VH2OCP.H2O(θPy- tsf)式中：V gy ——每千克燃料燃烧生成的实际干烟气体积，m3/kg;VH2O ——每千克燃料燃烧产生的水蒸气及相应空气湿分带入的水蒸气体积, m3/kg; θPy——排烟温度,tsf ——送风温度，CP. gy ——干烟气从t0至θPy的平均定压比热，kJ/（kg•K）；cP.H2O——水蒸汽比t0至θPy的平均定压比热，kJ/（kg•K）；采用燃料的工业分析进行简化计算，可以按如下计算方法。
实际干烟气体积可以通过下式计算：V gy=（VO gy）C+（agy-1）（VO gk）C式中：（VO gy）C ——每千克燃料燃烧所需的理论干空气量，m3/kg；（VO gk）C ——每千克燃料燃烧产生的理论干烟气量，m3/kg；agy ——空气预热器出口的过剩空气系数。
理论干空气量及理论干烟气量用下式计算：（VO gk）C =K2* Qr/1000（VO gy）C = K1*（VO gk）CK1、K2可根据燃烧的种类及燃料无灰干燥基挥发份的数值在下表中选取。
锅炉能效测试技术简介
3.有关锅炉热效率标准 3.有关锅炉热效率标准
JB/T 10094-2002 工业锅炉通用技术条件 GB 24500-2009 工业锅炉能效限定值及能效等级 GB/T 15317-2009 燃煤工业锅炉节能监测 GB/T 17954-2007 工业锅炉经济运行 以1t/h锅炉为例，对有关数据列表如下：
5. 部分仪器 烟气分析仪（德国）
量热仪
全自动工业分析仪
元素分析仪
完
谢谢！
q2 — 排烟热损失 q3 — 气体未完全燃烧热损失 q4 — 固体未完全燃烧热损失 q5 — 散热损失 q6 — 灰渣物理热损失 可见，热效率表示锅炉中燃料输入热量的利用程度。 2.影响锅炉热效率的因素分析 2.影响锅炉热效率的因素分析 由锅炉热效率分析可以知道，影响锅炉热效率的因素包括 ：固体不完全燃烧损失、气体不完全燃烧热损失、排烟热 损失、散热损失、灰渣物理热损失等。锅炉热平衡示意图 如下：
γ—— 汽化潜热，kj/kg; ω—— 蒸汽湿度，%； Gs —— 测定蒸汽湿度时，锅水取样量， kg/h; B —— 燃料消耗量，kg/h; Qr—— 输入热量，kj/kg。
锅炉正平衡主要测量项目及方法
序号 1 2 3 4 项 目 方法与仪器 元素分析仪 工业分析仪 量热仪 磅秤，容积计量
燃料元素分析 工业分析 燃料的发热量 燃料消耗量
由统计分析发现，我国工业锅炉运行效率普遍较低。造成 这一结局的原因是多方面的，主要包括：设计、制造、安 装、运行管理、使用操作等。重点环节是设计、运行管理 与使用操作。 锅炉节能的关键是提高锅炉热效率， 锅炉节能的关键是提高锅炉热效率，以及有效能的充分利 用。 那么，锅炉热效率如何监测？以下做简单介绍。
反平衡测试主要项目
工业锅炉运行工况热效率简单测试方法
3. 4 烟气测试不少于 5 次, 每次间隔时间均等, 测 试开始、结束时各 1 次( 对于排烟温度、排烟处过量 空 气系数、排烟处 CO 含量按测试数据取算术平均 值作为计算数值) 。 4 简单测试项目
排烟温度 t py, ℃; 排烟处过量空气系数 Apy ; 排 烟处 CO 含量, % ( ppm) ; 入 炉冷空 气温 度 t lk , ℃; 飞灰可燃物含量Cfh, % ; 漏煤可燃物含量 Clm, % ; 炉渣可燃物含量 Clz, % ; 燃料工业分析 ( 燃料收到基低位发热量 Qnet. v.ar , kJ/ kg; 收到基灰分 Aar , % ) ; 测试开始和结束的时间。 5 简单测试方法 5. 1 烟气测点应接近最后一节受热面, 距离不大于 1m。 5. 2 烟气测点应布置在烟道截面上介质温度、浓度 比较均匀的位置( 大约在烟道直径的1/ 3 至1/ 2 处) 。 5. 3 排烟温度、CO、过量 空气系数用烟气分 析仪 ( t py 精 度不低于± 3℃、CO 精 度不低于 ±5% ) 测 定。 5. 4 燃料取样与制备方法 5. 4. 1 煤的取样方法: 小车上取样时, 在小车上距 离四角 5cm 处和中心部位共五点取样; 在地面上取 样时, 在煤堆四周高于地面 10cm 以上处, 取样不得 少于 5 点; 皮带输送机上取样时, 应使用铁铲横截煤 流, 时间间隔要均匀。上述取样方法每点或每次取样 重量不得少于 0. 5kg, 总量不得少于 10kg。 5. 4. 2 煤样的制备方法: 将燃煤中提取的煤样破碎 并通过13mm 以下分样筛, 进行充分搅拌缩分。煤样 缩分方法采用堆掺四分法混合缩分, 缩分到不小于 1kg。缩分后的煤样应放入带盖容器中, 用于煤质分 析。 5. 5 飞灰、漏煤、炉渣的取样与制备方法: 炉渣应在 出 口处每隔 15min 取样一次, 飞灰和漏煤应在烟气
燃煤工业锅炉能效测试结果统计与分析
燃煤工业锅炉能效测试结果统计与分析
燃煤工业锅炉的能效测试是评估锅炉性能和节能潜力的重要方法之一。
通过对锅炉的能效测试结果进行统计和分析，可以得出锅炉的能源利用效率和热效益，并为改进锅炉性能和节能提供依据。
能效测试主要包括测量锅炉的燃料消耗量和热输出量，以计算锅炉的热效益。
测试结果一般以锅炉的能源利用率和热效率来进行评估。
能源利用率是指锅炉消耗的燃料中能够转化为热能的比例，而热效率是指锅炉能够将燃料中的能量转化为热量的比例。
在进行能效测试时，需要考虑的因素有很多，比如燃料的类型和特性、锅炉的设计和运行状态等。
对于不同类型的锅炉，测试方法和参数设置也有所不同。
在进行能效测试结果统计和分析时，需要对测试数据进行整理和归纳，以便于对比分析和总结。
需要统计和记录锅炉的基本信息，例如锅炉的型号、规格、额定蒸发量和额定热输出等。
这些信息有助于对不同锅炉之间的能效差异进行比较和分析。
需要统计和计算每次能效测试的具体数据，包括燃料的质量和热值、锅炉的蒸发量和热输出等。
通过对测试数据的统计，可以计算出每次测试的能源利用率和热效率，并进行对比分析。
还可以计算出平均能源利用率和热效率，并绘制折线图或柱状图来展示锅炉的能效变化趋势。
在能效测试结果的分析中，应重点关注能源利用率和热效率的变化趋势、差异和影响因素等。
通过比较不同锅炉之间的能源利用率和热效率，可以找出性能相对较好的锅炉，并分析其设计和运行上的特点。
可以对燃料质量和特性、锅炉运行状态和操作方式等因素进行分析，了解其对能效的影响和改进空间。
tsg g0003 工业锅炉能效测试与评价规则 -回复
tsg g0003 工业锅炉能效测试与评价规则-回复关于工业锅炉能效测试与评价规则的问题。
工业锅炉是工业生产中常见的热能装置，其能效的高低直接关系到能源的利用效率和环境的可持续发展。
工业锅炉能效测试与评价规则是针对工业锅炉能效进行测试和评价的一套规范和方法。
本文将从能效测试的目的、测试方法、评价指标以及规范要求等方面逐步回答这个问题。
一、能效测试的目的能效测试旨在评估工业锅炉的能源利用效率，为企业和监管部门提供科学依据，推动能效改造和节能减排工作。
二、测试方法工业锅炉能效测试一般采用实际运行测试和标称条件测试两种方法。
实际运行测试是在真实工况下进行的，具体步骤如下：1. 收集锅炉的基本信息，包括型号、规格、投用日期等；2. 准备测试仪器和传感器，如温压表、流量计等；3. 进行前期准备工作，包括对锅炉进行检查、清洗和维护；4. 进行实际测试，记录锅炉的温度、压力、燃料消耗量等数据；5. 数据处理与分析，计算锅炉的能效指标。
标称条件测试是在特定运行条件下进行的，参考锅炉的设计参数和性能曲线等进行测试。
三、评价指标工业锅炉的能效评价主要包括燃料利用效率（Fuel Utilization Efficiency, FUE）、热效率（Thermal Efficiency, TE）和锅炉效率（Boiler Efficiency, BE）等指标。
1. 燃料利用效率（FUE）是指锅炉实际燃料利用量与理论燃料利用量的比值，一般用百分比表示，计算公式为：FUE = 实际燃料利用量/ 理论燃料利用量×1002. 热效率（TE）是指锅炉锅炉传热的能量与燃料能量的比值，一般用百分比表示，计算公式为：TE = 锅炉传热的能量/ 燃料能量×1003. 锅炉效率（BE）是指锅炉的总能效，一般用百分比表示，计算公式为：BE = FUE ×TE / 100四、规范要求工业锅炉能效测试与评价规则应符合国家相关标准和规范，如《工业锅炉能效测试方法》（GB/T 10184）等。
燃气工业锅炉定期能效测试分析
燃气工业锅炉定期能效测试分析欧凤林 / 德阳市能源监测中心摘 要 对10台燃气工业锅炉进行定期能效测试。
选用运行工况热效率进行简单测试，热效率计算采用反平衡法。
从热效率、排烟温度、排烟处过量空气系数、炉体外表面温度及负荷率等主要能效指标对测试数据进行统计与分析，并分析影响燃气工业锅炉热效率的原因及提出改进建议。
研究发现：影响燃气工业锅炉热效率的主要因素为排烟热损失和散热损失；排烟温度达标率为70%左右；排烟处过量空气系数普遍偏高；炉体外表面温度控制较好；负荷率整体偏低，燃气工业锅炉负荷率主要分布在55%～75%；热效率总体低于限定值，燃气工业锅炉热效率平均为88.60%。
关键词 燃气工业锅炉；定期能效测试；节能；排烟温度；过量空气系数；热损失；热效率0 引言工业锅炉为生产提供蒸汽和热量，是我国重要的热能动力设备，也是主要的能源消费大户。
工业锅炉定期能效测试是工业锅炉节能减排的重要途径。
2015年至2017年，原国家质检总局连续三年在全国开展燃煤锅炉节能减排攻坚战，使我国“煤改气”的燃气工业锅炉数量逐年递增，使燃煤工业锅炉保有量大幅减少。
天然气作为一种不含硫、氮元素，燃烧产物只有H2O和CO2的清洁燃料，是工业企业首选燃料。
然而，一方面天然气价格昂贵，致使工业企业锅炉运行成本增加[1]；另一方面在用的燃气工业锅炉还存在燃烧效率低、未安装烟气余热回收设备等现象。
目前，贵州、江苏、陕西、福建和青海等地相继对燃气工业锅炉从能效测试方法和热效率指标上进行了探讨[2-6]，但涉及燃气工业锅炉运行整体能效状况的定量分析数据研究得却不多。
为此，本文选取德阳市辖区内10台具有代表性的燃气工业锅炉进行能效测试，并对测试数据进行统计与分析。
通过主要能效指标分析，找出燃气工业锅炉在能效方面存在的主要问题，并提出解决方法的建议，降低企业成本，为进一步实现燃气工业锅炉高效、节能、安全、经济运行提供理论数据和技术依据。
1 燃气工业锅炉能效测试对象和方法1.1 测试对象选取德阳市2016年至2018年时间段内在用燃气工业锅炉10台进行简单能效测试。
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工业锅炉（燃煤）运行热效率的简便计算
摘要：本文对工业锅炉（燃煤）运行热效率的计算进行了研究和探讨，得出不含煤的消耗量B、煤的低位发热量Qdwy的锅炉热效率简单计算公式，对用户进行锅炉的运行测试和技改评估具有一定的参考价值。
关键词：工业锅炉（燃煤）运行热效率热效率简单计算公式
前言：工业锅炉中多为燃煤锅炉，约占68%，且2吨（1.4Mw）以下的锅炉占燃煤锅炉总量的70%左右，这些锅炉热效率普遍低下，造成严重的烟尘大气污染和煤炭浪费。
为了保护环境，实现可持续发展，应加强对燃煤锅炉运行的监测和环保治理力度。
提高锅炉运行热效率，降低污染物排放成为燃煤锅炉技改的重要课题。
作为关键的技术经济指标，运行热效率的测试与计算显得尤为重要，本文就此展开分析和研究。
一、锅炉运行热效率简单计算公式的推导
1、锅炉燃料消耗量的计算
锅炉运行时，燃料送入锅炉的热量与锅炉有效利用热量及各项热损失的和相等，即我们所说的热平衡：
Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6（1）
Qr：燃料送入锅炉的热量（一般就是燃料应用基低位发热量，即Qr=Qydw），kj/kg Q1：锅炉有效利用热量，kj/kg
Q2：排烟带走的热量，
Q3：气体不完全燃烧损失的热量，kj/kg
Q4：固体不完全燃烧损失的热量，kj/kg
Q5：锅炉向周围空气散失的热量，kj/kg
Q6：燃料中灰渣带走的热量，kj/kg
将公式（1）两边分别除以Qr得：
1=Q1/Qr+Q2/Qr+Q3/Qr+Q4/Qr+Q5/Qr+Q6/Qr
ｑ1=Q1/Qr×100%
ｑ2=Q2/Qr×100%
ｑ3=Q3/Qr×100%
ｑ4=Q4/Qr×100%
ｑ5=Q5/Qr×100%
ｑ6=Q6/Qr×100%
ｑ1=100-（ｑ2+ｑ3+ｑ4+ｑ5+ｑ6）%(2)
ｑ1：锅炉有效利用热量占燃料带入锅炉热量的百分数，即热效率η，%
ｑ2：排烟热损失，%
ｑ3：气体不完全燃烧热损失,%
ｑ4：固体不完全燃烧热损失,%
ｑ5：锅炉散热损失,%
ｑ6：其它热损失,%
锅炉有效利用热量一方面：Q1=η×Qr(3)
另一方面：Q1=QGL/B(4)
B:锅炉每小时燃料消耗量，kg/h
QGL:锅炉每小时有效吸收热量，kj/h
蒸汽锅炉QGL=D(iq-igs)×103+DPS(ips-igs)×103
热水锅炉QGL=G(i2-i1)×103
D:锅炉蒸发量，t/h
iq:蒸汽焓，kj/kg
igs:锅炉给水焓，kj/kg
DPS:锅炉排污水量，t/h
ips:锅炉排污水焓，即锅炉工作压力下的饱和水焓，kj/kg
G:热水锅炉每小时加水量，t/h
i2:热水锅炉出水焓，kj/kg
i1:热水锅炉进水焓，kj/kg
由公式（3）、（4）可得：B=QGL/（η·Qr）（5）2、理论空气量的计算
理论空气量的计算可以在已知燃料元素分析的基础上通过各可燃元素化学反应方程式得出。
由于燃煤锅炉所用煤种差别很大，用户一般没有煤种的特性数据，应用燃烧化学反应方程式计算理论空气量不方便。
我国北方广大地区用户多用烟煤，根据资料《锅炉房实用设计手册》，燃用烟煤理论空气量有以下经验公式：a)、对于挥发份大于15%的烟煤：
V0=1.05×0.238(Qydw/1000)+0.278（6）
V0：理论空气量，m3/kg
Qydw:煤的应用基低位发热量，kj/kg
b)、对于劣质烟煤：
V0=0.238×[（Qydw+450）/990]（7）
从公式（6）、（7）可看出，V0与Qydw之间为线性函数关系，为了应用更加方便，在进行大量校核计算后，将上述两公式归纳为：
V0=2.63×10-4Qydw（8）
实际应用中，公式（8）对AⅡ、AⅢ类煤种（热值18000-22000kj/kg）的适应性很好，误差＜1%。
排烟处理论烟气量G与理论空气量V0与的关系式为：
G=B·(α+β)·V0（9）
G:排烟处理论烟气量，m3/h
α:排烟处过量空气系数，
β：燃料特性系数，对于烟煤β=0.1
4、热效率简单计算公式的导出
将公式（5）、（8）代入公式（9）并整理得：
η=[2.63×10-4·(α+β)/G]QGL（10）
燃煤锅炉排烟过量空气系数α多在2左右，β占α的5%，将上式中(α+β)项化为α+β=n·α形式（其中n=1.05）并代入公式（10）进一步简化得：
η=[2.25×10-4·α/G]QGL（11）
理论烟气量G与实测烟气量GC存在如下关系：
G=273GC/（θpy+273）（12）
GC:实测烟气量,m3/h
θpy:排烟温度，℃
将公式（12）代入公式（11）整理最终得出锅炉运行效率简单计算公式为：
η=[8.25×10-7α·（θpy+273）/GC]QGL（13）
公式（13）中α、θpy、GC为测量量，QGL可按蒸汽锅炉和热水锅炉测量锅炉
给水量、工作压力、供回水温度等数据后计算可得。
二、应用分析
1、简单计算公式推导过程中依据低压燃煤锅炉的运行参数特性，其适用范围以运行压力不超过1.6MPa为宜。
2、简单锅炉热效率计算公式是在综合锅炉正、反惹平衡基础上推导出的，锅炉热效率测试通常按正平衡法进行并按下式计算：
η=[QGL/（B·Qydw）]×100
与之相比简单锅炉热效率计算公式中不含B、Qydw项，减少了耗煤量不易准确测定及缺少燃料特性数据的影响。
3、简单锅炉热效率计算公式中，锅炉的出力的测定，可根据用户的实际情况采用流量计、水箱法等测量。
4、烟气总量的测定为了减少误差，应适当增加断面测点并增加测试频率，取多次测量结果的算术平均值。
5、过量空气系数的测定应采用烟气分析仪并按下式计算：
α=21/(21-O2)
O2:排烟处烟气含氧量，%
三、结论
燃煤锅炉实际运行中受燃料特性、燃烧工况、锅炉负荷、运行压力、过量空气系数、司炉工操作水平等诸多因素影响较大，锅炉的运行效率热效率往往较低而用户又不了解情况，造成能源的极大浪费。
笔者综合了燃煤锅炉的特点和实际运行情况，通过计算分析给出了运行热效率的简单计算公式，对监管部门及用户进行锅炉的运行测试和技改评估具有一定的参考价值。