鍋爐空氣動力計算方法

❶ 燃氣鍋爐熱效率怎麼算

燃氣鍋爐熱效率的計算公式：鍋爐熱效率=100%-（a+b+c+d+e)

1、a=排煙熱損失。排煙溫度每升高13℃左右熱損失約增加1%，即（排煙溫度-室溫）/13。

2、b=氣體不完全燃燒熱損失。

3、c=機械未完全燃燒熱損失。

4、d=散熱損失。

5、e=灰渣物理熱損失。

(1)鍋爐空氣動力計算方法擴展閱讀：

燃氣鍋爐熱效率的用途：降低鍋爐排煙熱損失。

1、降低空氣預熱器的漏風率，特別是回轉式空氣預熱器的漏風率。

2、嚴格控制鍋爐鍋水水質指標，當水冷壁管內含垢量達到400mg/m3時，應及時酸洗。

3、盡量燃用含硫量低的優質煤，降低空氣預熱器入口空氣溫度，現代大容量發電鍋爐均裝有空氣預熱器，防止空氣預熱器冷前端受熱面上結露，導致空氣預熱器低溫腐蝕。採用提高空氣預熱器入口空氣溫度，增大鍋爐排煙溫度（排煙熱損失增加）的方法，延長空氣預熱器使用壽命。

❷ 鍋爐煙氣量的計算方法

如果大概的計算，也就是說，不詳細的考慮燃料的組分和熱值等，而只採用一個大概的燃料熱值，假定燃料為煤，而且它的含碳量為50%，不考慮它的其它可燃物，則可以採用如下方式：
煙氣量G，燃料量G0，空氣過剩系數α取1.4，由於碳燃燒時發生如下反應：
C+O2=CO2 按照摩爾數則有12公斤的碳需要32公斤的氧產生44公斤的二氧化碳。因此，理論上燃燒1公斤的碳需要2.67公斤的氧，產生3.67公斤的二氧化碳。氧是從空氣中得到的，因此，消耗的空氣量為2.67*5（簡化了，氧大約占空氣的0.21）等於13.35公斤。
由於實際燃燒時，需要過量的空氣才能保證燃燒完全，一般鍋爐中空氣過剩系數α取1.4，則燃燒1公斤碳需要的空氣量為13.35*1.4等於18.69公斤。我們前面假定煤中的含碳量為50%，這樣燃燒1公斤煤時所需要的空氣量為：18.69/2=9.345公斤。其中一部分氧氣參與燃燒反應被消耗掉，並轉換成二氧化碳，實際被消耗的氧氣為：2.67/2=1.34公斤。產生的二氧化碳為：3.67/2=1.84公斤。因此，實際產生的煙氣量為：G=9.345-1.34+1.84=9.845公斤。
不同的燃料，含有的可燃物不同，因此，仔細計算要考慮燃料中的各種可燃物及其組分，才能得到較為准確的煙氣量，比較復雜，最好採用計算機編程計算得到。

❸ 鍋爐熱效率計算方法及如何計算

一.燃氣鍋爐
鍋爐蒸發量與鍋爐熱效率
1噸/時（t/h）≈60×104千卡（大卡）/時（kcal/h）
≈0.7兆瓦（MW）

二.循環流化床鍋爐熱效率計算
1 概述
河北熱電有限責任公司新近投產了四台循環流化床鍋爐，型號為DG410/9.81?9，其主要參數為蒸發量410t/h,主汽壓力9.81MPa，主汽溫度540℃，給水溫度225℃，汽包壓力11.08 MPa，床溫896℃，給煤量46.93 t/h，石灰石量4.8 t/h，總空氣量361000Nm3/h。DG410/9.81?9型循環流化床鍋爐爐膛寬13716mm，深6705mm；前牆設4台給煤機，每台出力為36 t/h，左右各設有2台風水冷聯合冷渣器；點火方式採用床下風道點火器點火，床下風道點火器設2台，出力為1650kg/h，床上油槍設4台，出力為500kg/h。鍋爐結構如右圖所示。
自2002年11月30日投入運行以來，經過運行人員不斷的摸索，總結經驗教訓，鍋爐的運行水平不斷提高，現今已順利通過調試期，進入試生產運行階段。下面就簡單討論一下DG410/9.81?9型循環流化床鍋爐的熱效率計算。

2 問題提出及分析
2.1 為了研究循環流化床鍋爐的熱效率計算，首先要了解循環流化床鍋爐與煤粉爐的差異。循環流化床鍋爐與煤粉爐相比，存在以下幾大不同：
(1) 燃燒及換熱的機理的差異：循環流化床燃燒具有低溫、強化燃燒的特點，它的基本原理是床料（8mm以下）在流化狀態下進行燃燒。粗顆粒在密相區的床上燃燒，細顆粒在稀相區燃燒，被煙氣夾帶出爐膛的細顆粒採用旋風分離器收集下來，通過「J」閥返送回床內循環燃燒。由於燃燒機理的差異，傳熱過程也存在不同，它主要包括3個過程：氣體對流傳熱、輻射傳熱和顆粒對流傳熱。其中由於氣體中混有了固體顆粒，懸浮物的比定容熱容必然比單純是氣體時大，因此顆粒對流傳熱占的比例較大。
(2) 設計結構的不同：根據燃燒及換熱機理的差異，循環流化床鍋爐與煤粉爐相比，以我公司為例，又增加了汽冷式旋風分離器、「J」閥回料器和風水冷聯合冷渣器等配套設備。其中汽冷式旋風分離器和「J」閥回料器的主要作用是構成鍋爐內部的物料循環；風水冷聯合冷渣器的主要作用是通過冷渣器排出爐膛下部床上的物料，以維持合理的床層壓差，保證物料在床上的正常流化。
(3) 脫硫過程的不同：循環流化床鍋爐是將脫硫劑（石灰石）直接送入爐膛，煅燒出的氧化鈣與燃燒產生的二氧化硫氣體反應，生成的硫酸鈣通過冷渣器排出爐膛，從而達到脫硫的目的。由於鍋爐的正常床溫正好是脫硫的最佳溫度范圍（850℃至900℃），同時由於物料在爐內的多次循環，又延長了脫硫劑在爐內的停留時間，使脫硫效率可達90%左右。
2.2 下面就以我公司DG410/9.81?9型循環流化床鍋爐為例，來討論它的熱效率計算。
鍋爐在穩定狀態下，相對於1Kg燃煤的熱平衡方程式如下：
Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6 (KJ/Kg) ,相應的百分比熱平衡方程式為：
100%=q1+q2+q3+q4+q5+q6 (%)
其中
(1) Qr是伴隨1Kg燃煤輸入鍋爐的總熱量，KJ/Kg。
Qr= Qar+hrm+hrs+Qwl
式中Qar??燃煤的低位發熱量，KJ/Kg；是輸入鍋爐中熱量的主要來源。
hrm??燃煤的物理顯熱量，KJ/Kg；燃煤溫度一般低於30℃，這一項熱量相對較小。
hrs??相對於1Kg燃煤的入爐石灰石的物理顯熱量，KJ/Kg；這一項熱量相對更小。
Qwl??伴隨1Kg燃煤輸入鍋爐的空氣在爐外被加熱的熱量，KJ/Kg；如果一、二次風入口暖風器未投入，這一部分熱量也可不計算在內。
(2) Q1是鍋爐的有效利用熱量，KJ/Kg；在反平衡熱效率計算中，是利用其它熱損失來求出它的。
(3) Q4是機械不完全燃燒熱損失量，KJ/Kg。
Q4= Qcc(MhzChz+MfhCfh+MdhCdh)/Mcoal
式中Qcc??灰渣中殘余碳的發熱量，KJ/Kg。
Mhz、Mfh、Mdh??分別為每小時鍋爐冷渣器的排渣量、飛灰量和底灰量，t/h。
Chz、Cfh、Cdh??分別每小時鍋爐冷渣器的排渣、飛灰和底灰中殘余碳含量占冷渣器的排渣、飛灰和底灰量的質量百分比，%。
Mcoal??鍋爐每小時的入爐煤量，t/h。
q4= 100Q4/Qr（%）
(4) Q2是排煙熱損失量，KJ/Kg。
Q2=(Hpy-Hlk)(1-q4/100)
式中Hpy??排煙焓值，由排煙溫度θpy (℃)、排煙處的過量空氣系數αpy（αpy =21.0/(21.0 - O2py)）和排煙容積比熱容Cpy (KJ/(Nm3℃))計算得出，KJ/Kg。
Hlk??入爐冷空氣焓值，由排煙處的過量空氣系數αpy、冷空氣容積比熱容Clk (KJ/(Nm3℃))、冷空氣的溫度θlk (℃)和理論空氣量Vo(Vo=0.0889(Car+0.375 Sar)+0.265Har-0.0333Oar, Nm3/ Kg)計算得出，KJ/Kg。
q2=100Q2/Qr（%）
(5) Q3是化學不完全燃燒熱損失量，KJ/Kg。
Q3=236(Car+0.375Sar)(Mco/28)/(Mso2/64+Mnox/46)(1- q4/100)
式中Mco、Mso2、Mnox??分別為排煙煙氣中CO、SO2、NOX所含的質量，mg/ Nm3。
q3=100Q3/Qr（%）
(6) Q5是鍋爐散熱損失量，KJ/Kg。
q5=(0.28*410.0)/H
式中H??鍋爐的實際運行時的蒸發量，t/h。
(7) Q6是鍋爐的灰渣物理熱損失量，KJ/Kg。
Q6=(HhzMhz*100/(100-Chz)+HfhMfh*100/(100-Cfh)+ HdhMdh*100/(100-Cdh)) / Mcoal
式中Hhz、Hfh、Hdh??分別為鍋爐冷渣器的排渣、飛灰和底灰的焓值，KJ/Kg，由各自對應的平均比熱容和溫度計算得出。
q6=100Q6/Qr（%）
(8) η是鍋爐的反平衡熱效率，%。
η=100-（q2+q3+q4+q5+q6）
3 結論
結合現場實際運行數據，計算的鍋爐熱效率與廠家提供的設計數據比較如下：（額定工況）
序號
項目
符號
單位
實際數據
設計數據
1
排煙熱損失
q2
%
5.19
5.1
2
化學不完全燃燒熱損失
q3
%
0.43
0.1
3
機械不完全燃燒熱損失
q4
%
3.30
2.5
4
散熱損失
q5
%
0.28
0.14
5
灰渣物理熱損失
q6
%
0.77
0.70
6
反平衡熱效率
η
%
90.03
91.46
根據實際運行數據與設計數據的差異，為了降低各項熱損失指標，提高鍋爐熱效率，我們在以下幾個方面做出了改進：
(1) 盡量降低排煙溫度。在尾部受熱面已經確定的情況下，根據需要適當增加尾部受熱面的吹灰次數。通過吹灰，減少尾部受熱面上的積灰程度，避免局部堵灰現象，以此加大尾部受熱面的傳熱溫壓，降低排煙溫度，減少排煙熱損失。
(2) 根據循環流化床鍋爐的燃燒機理，一定要保證床內物料的充分流化。最主要的兩方面就是，首先要保證穩定的床壓波動范圍，根據入爐煤質的變化和石灰石量的投入多少，及時投入相應數量的冷渣器，避免床壓上升過高；同時在床壓下降到較低時，也要及時停運冷渣器進行吹掃。其次要保證一次流化風量大於最小流化風量，並根據床溫情況，適當加大。只有保證了床內物料的充分流化，才能避免發生床內局部結焦、床溫偏差大和局部產生流化死區等不良現象，使入爐煤在爐膛得到充分的燃燒，以此減少鍋爐冷渣器排渣中殘余碳的質量含量Chz，降低機械不完全燃燒熱損失。
(3) 對冷渣器的可靠運行要足夠重視。一方面，要保證冷渣器的可靠排渣，能夠控制爐膛床壓；另一方面，要控製冷渣器的運行參數，降低排渣溫度，以此減少灰渣物理熱損失。
(4) 對爐膛內一、二次風的配比做進一步調整。一次流化風在保證物料充分流化的同時，也要保證爐膛密相區有一定的燃燒份額，使密相區的實際過量空氣系數接近1，在欠氧燃燒狀態。二次風從爐膛密相區和稀相區的分界處進入，根據O2%控制燃燒所需的總風量，保證細顆粒在稀相區的充分燃燒。另外，一、二次風共同作用，保證物料在爐內的循環倍率，提高細顆粒再燃燒的機率，降低飛灰中的殘余碳含量Cfh，進一步減少機械不完全燃燒熱損失。
(5) 加強對鍋爐外部保溫材料的完善，發現缺陷及時檢修，減少鍋爐的散熱損失。

參考文獻：
[1] 岑可法，倪明江等。循環流化床鍋爐理論設計與運行。北京：中國電力出版社，1997。
[2] 劉德昌主編。流化床燃燒技術的工業應用。北京：中國電力出版社，1998。

作者簡介：
何勇超（1977?），男，助理工程師，大學學歷，循環流化床鍋爐主值班員，主要從事循環流化床鍋爐的調試及運行工作

❹ 鍋爐相關計算公式都有什麼

如果把輸入的熱量也就是燃料燃燒所放出的熱量看成100%，則可以建立百分數表示的鍋爐反平衡效率方程式即：
Q1=100%-（Q2+Q3+Q4+Q5+Q6）%
式中：Q1=鍋爐有效利用熱量占輸入熱量的百分數即反平衡效率；
Q2=排煙損失的熱量占輸入熱量的百分數；
Q3=氣體不完全燃燒損失的熱量占輸入熱量的百分數；
Q4=固體不完全燃燒損失的熱量占輸入熱量的百分數；
Q5=鍋爐散熱損失的熱量占輸入熱量的百分數；
Q6=灰渣物理熱損失的熱量占輸入熱量的百分數。
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❺ 鍋爐總熱效率如何計算

單位時間內鍋爐有效利用熱量占鍋爐輸入熱量的百分比，或相應於每千克燃料(固體和液體燃料)，或每標准立方米(氣體燃料)所對應的輸入熱量中有效利用熱量所佔百分比為鍋爐熱效率，是鍋爐的重要技術經濟指標，它表明鍋爐設備的完善程度和運行管理水平。鍋爐的熱效率的測定和計算通常有以下兩種方法：

1．正平衡法

用被鍋爐利用的熱量與燃料所能放出的全部熱量之比來計算熱效率的方法叫正平衡法，又叫直接測量法。正平衡熱效率的計算公式可用下式表示：

熱效率＝有效利用熱量/燃料所能放出的全部熱量*100％＝鍋爐蒸發量*（蒸汽焓－給水焓）/燃料消耗量*燃料低位發熱量*100％

式中 鍋爐蒸發量——實際測定，kg/h；

蒸汽焓——由表焓熵圖查得，kJ／kg；

給水焓——由焓熵圖查得，kJ／kg；

燃料消耗量——實際測出，kg/h；

燃料低位發熱量——實際測出，kJ／kg。

上述熱效率公式沒有考慮蒸汽濕度、排污量及耗汽量的影響，適用於小型蒸汽鍋爐熱效率的粗略計算。

從上述熱效率計算公式可以看出，正平衡試驗只能求出鍋爐的熱效率，而不能得出各項熱損失。因此，通過正平衡試驗只能了解鍋爐的蒸發量大小和熱效率的高低，不能找出原因，無法提出改進的措施。

2．反平衡法

通過測定和計算鍋爐各項熱量損失，以求得熱效率的方法叫反平衡法，又叫間接測量法。此法有利於對鍋爐進行全面的分析，找出影響熱效率的各種因素，提出提高熱效率的途徑。反平衡熱效率可用下列公式計算。

熱效率＝100％－各項熱損失的百分比之和＝100％－q2－q3－ q4－ q5－q6

式中 q2——排煙熱損失，％；

q3——氣體未完全燃燒熱損失，％；

q4——固體未完全燃燒熱損失，％

q5——散熱損失，％；

q6——灰渣物理熱損失，％。

大多時候採用反平衡計算，找出影響熱效率的主因。

(5)鍋爐空氣動力計算方法擴展閱讀：

鍋爐的熱效率是指燃料送入的熱量中有效熱量所佔的百分數。

燃煤鍋爐熱效率在70~85%，燃油、燃氣、電熱鍋爐的熱效率在90~99%。

提高鍋爐熱效率就是增加有效利用熱量，減少鍋爐各項熱損失，其中重點是降低鍋爐排煙熱損失和機械未完全燃燒損失。

用途

（1）降低鍋爐排煙熱損失。

1）降低空氣預熱器的漏風率，特別是回轉式空氣預熱器的漏風率。

2）嚴格控制鍋爐鍋水水質指標，當水冷壁管內含垢量達到400mg/m3時，應及時酸洗。

3）盡量燃用含硫量低的優質煤，降低空氣預熱器入口空氣溫度，現代大容量發電鍋爐均裝有空氣預熱器，防止空氣預熱器冷前端受熱面上結露，導致空氣預熱器低溫腐蝕。採用提高空氣預熱器入口空氣溫度，增大鍋爐排煙溫度（排煙熱損失增加）的方法，延長空氣預熱器使用壽命。

（2）降低機械未完全燃燒熱損失。

1）根據鍋爐負荷及時間調整燃燒工況，合理配風，盡可能降低爐膛火焰中心位置，讓煤在爐膛內充分燃燒。

2）根據原煤揮發分及時間調整給煤量，使煤量維持最佳值。

（3）降低鍋爐的散熱損失，主要加強鍋爐管道及本體保溫層的維護和檢修。

以1噸鍋爐為例，鍋爐產熱量為60萬大卡/小時，天然氣熱值為8600大卡/小時。

（1）60萬大卡/小時÷8600大卡/標准立方米÷100%≈69.76標准立方米

即鍋爐在能量轉換100%熱效率的情況下，燃燒機燃燒69.76標准立方米的天然氣即可產生60萬大卡/小時的熱量，即 可滿足1噸鍋爐的運行需求。

（2）60萬大卡/小時÷8600大卡/標准立方米÷92%≈75.83標准立方米

即鍋爐在能量轉換92%熱效率的情況下，燃燒機燃燒75.83標准立方米的天然氣即可產生60萬大卡/小時的熱量，即可滿足1噸鍋爐的運行需求。

（3）60萬大卡/小時÷8600大卡/標准立方米÷96%≈72.67標准立方米

即鍋爐在能量轉換96%熱效率的情況下，燃燒機燃燒72.67標准立方米的天然氣即可產生60萬大卡/小時的熱量，即可滿足1噸鍋爐的運行需求。

鍋爐熱效率越高，燃氣耗量越低。