锅炉效率反平衡计算法-简易计算
锅炉热平衡计算
hrok 、hlok — 暖风器出、入口处理论空气焓，kJ/kg； (ct)rk 、(ct)lk — 暖风器出、入口处空气的比焓（即1Nm3 空气的焓），kJ/Nm3。
2.雾化燃油所用蒸汽带入 的热量 Q wh 用蒸汽雾化燃油带入的 热量可按下式计算：
Q wh G wh (hwh 2510 ) kJ/kg (3 - 62) 式中 G wh — 雾化燃油的汽耗量， kg 蒸汽 / kg 油；
对于大容量锅炉，常 采用水力除灰，灰渣量 也 无法准确得到。
为此，飞灰量和炉渣量 必须由经验法求出，即 由飞灰份额和炉
渣份额间接求出。飞 灰份额是指飞灰中的灰 占燃料总灰分的份额，
用符号
a
表示。炉渣份额是指
fh
炉渣中的灰占燃料总灰
分的份额，
用符号 a lz表示。它们的推荐值 如表 3 2所示。一般，固态排 渣煤
(3-58)
式中Qar,net—燃料应用基低， 位 kJ发 /k； g热量
Qrx —燃料的物理kJ显 /k； 热 g ， Qwh—雾化燃油所用的 蒸热 汽量 k带 J， /k入 ； g
Qwr—外来热源加热入 空的 气热 时k量 J带 /k， 。 g
1.燃料物理显热
Qrx carr tr kJ/kg
烟煤
cdr 1.09 kJ/kg C ；
褐煤
cdr 1.13 kJ/kg C。
3.外来热源加热空气时带入的热量
当冷空气在进入锅炉之前采用外来热源进行加热时，可
按下式计算：
式中
Qwr (hrok hlok )
Vo ctrk ctlk kJ/kg
— 暖风器的过量空气系数；
(3- 63)
(3- 59)
式中 carr — 燃料应用基比热，kJ/kg C；
锅炉热效率计算
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/kgQ1：锅炉有效利用热量，kj/kgQ2：排烟带走的热量，Q3：气体不完全燃烧损失的热量，kj/kgQ4：固体不完全燃烧损失的热量，kj/kgQ5：锅炉向周围空气散失的热量，kj/kgQ6：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/Qrｑ1=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/hQGL: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)×103D:锅炉蒸发量，t/hiq:蒸汽焓，kj/kgigs:锅炉给水焓，kj/kgDPS:锅炉排污水量，t/hips:锅炉排污水焓，即锅炉工作压力下的饱和水焓，kj/kgG:热水锅炉每小时加水量，t/hi2:热水锅炉出水焓，kj/kgi1: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。
300MW火电机组性能计算原理说明书(锅炉)
第一部分 锅炉系统性能计算锅炉系统性能计算包括运行工况下的锅炉毛效率计算、煤耗量计算和空预器漏风及效率计算。
锅炉热力系统热平衡图如下所示。
一、输入输出法（正平衡法）效率1．燃料的输入热量（KJ/kg 燃料）燃料的输入热量包括燃料(煤)应用基低位发热量和燃料(煤)的物理显热。
rx yD W r Q Q Q += （1）式中：yDWQ ——燃料(煤)应用基低位发热量，KJ/kg 燃料 rx Q ——燃料(煤)的物理显热，KJ/kg 燃料。
由（2）式计算。
)(0t t C Q r r rx -= （2）式中：r C ——燃料的比热，KJ/kg.℃。
由（3）式计算。
r t ——燃料的温度，℃。
0t ——基准温度，℃。
1001868.4100100yy grr W W C C ⨯+-⨯= （3）式中：g r C ——煤的干燥基比热，KJ/kg.℃。
由（4）式计算。
y W ——燃料(煤)应用基水分，%。
)]100([01.0y r y h g r A C A C C -+= （4）式中：h C ——灰的比热，KJ/kg.℃。
由（5）式计算。
y A ——燃料(煤)应用基灰分，%。
r C ——可燃物质的比热，KJ/kg.℃。
由（5’）式计算。
h h t C 41002.571.0-⨯+= （5） )130)(13(1068.3784.06r r r t v C ++⨯+=- （5’）式中：h t ——灰的温度，℃。
r ν——燃料(煤)的可燃基挥发分，%。
2．锅炉热负荷（KJ/kg 燃料）BQ Q b b '= （6）)()()()()()("'"''gs bs pw gs bq bq zj zq zj zq zq zq gj gq gj gs gq gs b h h D h h D h h D h h D h h D h h D Q -+-+-+-+-+-=（7）式中，'bQ ——总锅炉热负荷 B ——燃料消耗量，T/hgs D ——省煤器给水流量，T/hgq h ——主蒸汽焓（炉侧），KJ/kg gs h ——给水焓，KJ/kggj D ——过热器减温水流量，T/h gj h ——过热器减温水焓，KJ/kg'zqD ——再热器入口蒸汽流量，T./h "zqh ——热再热汽焓（炉侧），KJ/kg 'zqh ——冷再热汽焓（炉侧），KJ/kg zj D ——再热器减温水流量，T/hzj h ——再热器减温水焓，KJ/kg bq D ——汽包饱和蒸汽抽出量，T/h bq h ——汽包饱和蒸汽焓，KJ/kg bs h ——汽包饱和水焓，KJ/kgpw D ——排污水流量，T/h3. 输入输出法效率（正平衡效率）：%1001，⨯=rbb Q Q η （8） 实用中，（8）用来计算实际燃煤消耗量B 和标准煤耗量B 0：h T Q Q B r b b/,1002'⨯=η （9）h T Q Q B r b b/,10002'0⨯=η （10）式中，2b η为由热损失法计算得到的锅炉效率，Q r0为标准煤的低位发热量：kg KJ Q r /292700=二、热损失法（反平衡法）效率1. 排烟热损失2q ，%10022⨯=rQ Q q （11） OH gy Q Q Q 2222+= （11’） 式中：gy Q 2——干烟气带走的热量，KJ/kg 燃料。
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
管式加热炉56个基础知识解答与综合反平衡热效率简化计算方法
管式加热炉56个基础知识解答与综合反平衡热效率简化计算方法1、什么叫燃烧？燃烧的基本条件是什么？答：燃烧是物质相互化合而伴随发光、发热的过程。
我们通常所说的燃烧是指可燃物与空气中的氧发生剧烈的化学反应。
可燃物燃烧时需要有一定的温度，可燃物开始燃烧时所需要的最低温度叫该物质的燃点或着火点。
物质燃烧的基本条件：一是可燃物，如燃料油、瓦斯等；二是要有助燃剂，如空气、氧气；三是要有明火或足够高的温度。
三者缺一就不能发生燃烧，这就是“燃烧三条件”或“燃烧三要素”。
2、燃烧的主要化学反应是什么？燃烧产物中主要成份是什么？答：主要化学反应：C＋O2→CO2＋热量；2H2＋O2→2H2O＋热量；S＋O2→SO2＋热量；燃烧产物（烟气）中主要成份：二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）、二氧化硫（SO2）、水蒸汽（H2O）、氮气（N2）、多余的氧（O2）。
3、什么是辐射传热、对流传热？答：辐射传热是一种由电磁波来传递能量的过程，所传递的能量叫做辐射能，辐射具有微粒性（光子）和波动性（电磁波）两重性质。
对流传热是液体或气体质点互相变动位置的方法将热量自空间的一部分传递到其他部分。
4、什么叫管式加热炉？它有哪些特性？答：管式加热炉是石油炼制、石油化工和化学、化纤工业中使用的工艺加热炉，它具有其它工业炉所没有的若干特点。
其基本特点：具有用耐火材料包围的燃烧室，利用燃料燃烧产生的热量将物质加热的一种设备。
管式加热炉特性：1）被加热物质在管内流动，故仅限于加热气体或液体；2）加热方式为直接受火式；3）只烧液体或气体燃料；4）长周期连续运转，不间断操作。
5、管式加热炉的工作原理是什么？答：管式加热炉的工作原理是：燃料在管式加热炉的辐射室(极少数在单独的燃烧室)内燃烧，释放出的热量主要通过辐射传热和对流传热传递给炉管，再经过传导传热和对流传热传递给被加热介质，这就是管式加热炉的工作原理。
6、管式加热炉的主要特点是什么？答：与炼油装置的其他设备相比，管式加热炉的特殊性在于直接用火焰加热；与一般工业炉相比，管式加热炉的炉管承受高温、高压和介质腐蚀；与锅炉相比，管式加热炉内的介质不是水和蒸汽，而是易燃、易爆、易裂解、易结焦和腐蚀性较强的油和气，这就是管式加热炉的主要特点。
锅炉热效率的具体计算公式
锅炉热效率的具体计算公式锅炉的热效率受到多种热损失的影响，但比较而言，以机械不完全燃烧损失q4受锅炉燃烧状况影响最为复杂，飞灰含碳量受锅炉煤种和运行参数影响很大，相互关系很难以常规的计算公式表达，因此采用了人工神经网络对锅炉的飞灰含碳量特性进行了建模，并利用实炉测试试验数据对模型进行了校验，结果表明，人工神经网络能很好反映大型电厂锅炉各运行参数与飞灰含碳量特性之间的关系。
采用锅炉负荷、省煤器出口氧量、各二次风挡板开度、燃尽风挡板开度、燃料风挡板开度、煤种特性，各磨煤机给煤量、炉膛与风箱差压、一次风总风压、燃烧器摆角作为神经网络的输入矢量，飞灰含碳量作为神经网络的输出，利用3层BP网络建模是比较合适的。
目前锅炉运行往往根据试验调试人员针对锅炉的常用煤种进行燃烧调整，以获得最佳的各种锅炉运行参数供运行人员参考，从而实现锅炉的最大热效率。
但这种方法会带来如下问题：①由于锅炉燃煤的多变性，针对某一煤种进行调整试验获得的最佳操作工况可能与目前燃用煤种的所需的最佳工况偏离；②由于调试试验进行的工况有限，试验获得的最佳工况可能并非全局最优值，即可能存在比试验最佳值更好的运行工况。
本文在对某300MW四角切圆燃烧锅炉进行实炉工况测试并利用人工神经网络技术实现飞灰含碳量与煤种和运行参数关系的建模工作基础上，结合遗传算法这一全局寻优技术，对锅炉热效率最优化运行技术进行了研究，并在现场得到应用。
2 遗传算法和神经网络结合的锅炉热效率寻优算法利用一个21个输入节点，1个输出节点，24个隐节点的BP网络来模拟锅炉飞灰含碳量与锅炉运行参数和燃用煤种之间的关系，获得了良好的效果，并证明了采用人工神经网络对锅炉这种黑箱对象建模的有效性[1]。
人工神经网络的输入采用锅炉负荷、省煤器出口氧量、各二次风挡板开度、燃尽风挡板开度、燃料风挡板开度、各磨煤机给煤量、炉膛与风箱差压、一次风总风压、燃烧器摆角和煤种特性，除煤种特性这一不可调节因素外，基本上包括了运行人员可以通过DCS进行调整的所有影响锅炉燃烧的所有参数。
锅炉效率计算公式图文解释
锅炉效率计算公式图文解释锅炉效率是指锅炉在工作过程中将燃料燃烧产生的热能转化为蒸汽或热水的能力。
锅炉效率的高低直接影响着锅炉的能源利用率和运行成本，因此对于锅炉效率的计算和提高是非常重要的。
在工程实践中，通常使用锅炉效率计算公式来评估锅炉的性能，下面我们将对锅炉效率计算公式进行图文解释。
锅炉效率计算公式一般可以表示为：锅炉效率 = 实际热效率 / 理论热效率。
其中，实际热效率是指锅炉在实际工作中产生的热量与燃料的热值之比，而理论热效率是指在完全燃烧的情况下，燃料的热值全部转化为热能的情况下的效率。
通常情况下，锅炉的实际热效率会受到一些因素的影响，比如燃料的质量、燃烧方式、烟气的损失等，因此实际热效率往往会低于理论热效率。
在实际工程中，锅炉效率的计算一般是通过测量锅炉的各项参数来进行的。
常见的参数包括锅炉的燃料消耗量、燃烧后产生的热量、热损失等。
通过这些参数的测量和计算，我们可以得到锅炉的实际热效率，从而进一步计算出锅炉的效率。
下面我们来具体解释一下锅炉效率计算公式中的各个参数：1. 燃料消耗量，燃料消耗量是指锅炉在工作过程中所消耗的燃料的量，通常以单位时间内消耗的燃料重量来表示，比如每小时消耗的煤量或者油量。
2. 燃烧后产生的热量，燃烧后产生的热量是指燃料在燃烧过程中释放出的热能，通常以单位时间内产生的热量来表示，比如每小时产生的蒸汽量或者热水量。
3. 热损失，热损失是指锅炉在工作过程中由于各种原因而损失的热能，包括烟气带走的热量、散热损失等。
热损失会直接影响锅炉的实际热效率，因此在计算锅炉效率时需要对热损失进行合理的估算和补偿。
通过测量和计算上述参数，我们可以得到锅炉的实际热效率，进而计算出锅炉的效率。
通常情况下，锅炉的效率会在70%~90%之间，而高效的锅炉甚至可以达到95%以上的效率。
因此，提高锅炉效率是工程实践中非常重要的课题。
在实际工程中，我们可以通过一些方法来提高锅炉的效率，比如优化燃烧系统、改善热传递系统、减少热损失等。
锅炉热效率计算
锅炉热效率计算1兆帕(MPa)=10巴(bar)=9.8大气压(atm)约等于十个大气压,1标准大气压=76cm汞柱=1.01325×10^5Pa=10.336m水柱约等于十米水柱,所以1MPa大约等于100米水柱，一公斤相当于10米水柱水的汽化热为40.8千焦/摩尔,相当于2260千焦/千克.一般地：使水在其沸点蒸发所需要的热量五倍于把等量水从一摄氏度加热到一百摄氏度所需要的热量.一吨水=1000千克每千克水2260千焦 1000千克就是2260 000千焦1吨蒸汽相当于60万千卡/1吨蒸汽相当于64锅炉马力/1锅炉马力相当于8440千卡热。
用量是70万大卡/H 相当于1.17吨的锅炉以表压力为零的蒸汽为例，每小时产一吨蒸汽所具有的热能，在锅内是分两步吸热获得的，第一步是把20度的一吨给水加热到100度的饱和水所吸收的热能，通常这部分热能为显热，其热能即为1000×（100－20）=8万/千卡时。
第二步则是将已处于饱和状态的热水一吨加热成饱和蒸汽所需要吸收的热能，这部分热为潜热，其热能即为1000×539=53.9万/千卡时。
把显热和潜热加起来，即是一吨蒸汽（其表压力为零时）在锅内所获得的热能，即：53.9＋8=61.9万/千卡时。
这就是我们通常所说的蒸汽锅炉每小时一吨蒸发量所具有的热能，相当于热水锅炉每小时60万/大卡的容量。
天然气热值天燃气每立方燃烧热值为8000大卡至8500大卡，1千卡/1大卡/1000卡路里（kcal）=4.1868千焦（kJ），所以每立方米燃烧热值为33494.4—35587.8KJ产地、成分不同热值不同，大致在36000~40000kJ/Nm3，即每一标准立方米天然气热值约为36000至40000千焦耳，即36~40百万焦耳。
天燃气每立方燃烧热值为8000大卡至8500大卡，1千卡/1大卡/1000卡路里（kcal）=4.1868千焦（kJ），所以每立方米燃烧热值为33494.4—35587.8KJ。
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锅炉效率反平衡计算法-简易计算
锅炉效率反平衡计算法—简易计算
对我厂锅炉而言，影响煤耗的因素主要有三类：煤质、运行工况和锅炉自身热效率。
查找煤耗偏高的原因，需要对各影响因素进行定量测定分析。
测定锅炉热效率，通常采用
反平衡试验法。
本文对此方法进行了介绍，并简化了计算过程，可用于日常锅炉效率监控。
1反华均衡法关键参数的确认
众所周知，反平衡法热效率计算公式为：
η=100-（q2+q3+q4+q5+q6）
计算的关键是各项热损失参数的确定。
1.1冷却系统热损失q2
排烟热损失q2是由于锅炉排烟带走了一部分热量造成的热损失，其大小与烟气量、
排烟与基准温度、烟气中水蒸汽的显热有关。
我厂燃煤介于无烟煤和贫煤之间，计算q2
可采用如下简化公式：
q2=（3.55αpy+0.44）×（tpy-t0）/100
式中，αpy——排烟处过量空气系数，我厂锅炉可取为1.45
tpy——冷却系统温度，℃
t0——基准温度，℃
1.2化学不全然燃烧热损失q3
化学不完全燃烧热损失q3是由于烟气中含有可燃气体co造成的热损失，主要受燃料
性质、过量空气系数、炉内温度和空气动力状况等影响，可采用下列经验公式计算：q3=0.032αpyco×100%
式中，co——排烟的干烟气中一氧化碳的容积含量百分率，%
我厂锅炉q3可以估计为0.5%。
1.3机械未完全燃烧热损失q4
机械未全然燃烧热损失q4主要就是由锅炉烟气偷走的飞灰和炉底释出的炉渣中所含
未出席冷却的碳所导致的，依赖于燃料性质和运转人员的操作方式水平，精简计算公式为：q4=337.27×aar×cfh/[qnet.ar×(100-cfh)]
式中，aar——浸出煤接到基为灰分含量百分，%
cfh——飞灰可燃物含量，%
qnet.ar——浸出煤接到基为低位发热量，kj/kg
1.4散热损失q5
散热器损失q5就是锅炉范围内炉墙、管道向四周环境散佚的热量占到总输出热量的
百分率，计算公式为：
q5=5.82×de0.62/d
式中，de——锅炉的额定负荷，t/h
d——锅炉的实际负荷，t/h
1.5灰渣物理热损失q6
灰渣物理热损失q6包括灰渣带走的热损失和冷却热损失。
我厂锅炉为固态除渣炉，
且燃料的灰分含量aar
2热效率算例分析
由上可知，计算锅炉热效率η简化到只需提供排烟温度、入炉煤灰分与低位发热量、飞灰可燃物含量、蒸汽平均负荷等5个参数即可。
这样很容易通过excel软件设定公式，
进行电算。
下表是以2021年2月份的数据为例，计算的6台锅炉的热效率。
（1）6台炉中，2#和6#锅炉的热效率最低，1#炉的热效率最高。
1#炉热效率高主要
就是飞灰可燃物含量低所致。
（2）从q2公式推算，当排烟温度每升高1℃时，锅炉热效率约下降0.05%；当炉膛
漏风系数每增加0.1时，锅炉热效率约下降0.4%。
计算还表明，空气预热器处漏风基本不影响锅炉效率，只影响送、引风机的电耗。
（3）从q4公式测算，飞灰可燃物每增高1%，锅炉热效率上升0.3%。
q4的大小还与
煤质有关，在同样的飞灰可燃物情况下，灰分越高，发热量越高，q4越大。
（4）计算热效率采用的是入炉煤的收到基灰分aar和收到基低位发热量qnet.ar，因此要对化验单上的分析基灰分aad和弹筒发热量qb.ad进行修正。
我厂煤质的经验修正公
式为：
aar=0.9334×aad
qnet.ar=0.9085×qb.ad
（5）热效率的多寡大致充分反映了该炉吨汽煤耗的情况，然而并不是决定性的。
根据对2021年锅炉煤耗情况的分析，在导致煤耗偏高的因素中，浸出煤质因素约占到50%，以排灌温度、偷排率仅主要指标的运转工况因素占到26%，锅炉热效率约影响20%。
值得一提的是，计算热效率所需要的数据都能从日常化验报表中得出，因此我们可以以天为单位，甚至以班为单位，进行单台炉热效率的测算、考评，以利于更好地监控、指导生产。
■。