1.正平衡法
用鍋爐使用的熱量與燃料釋放的總熱量之比來計算熱效率的方法叫正平衡法,也叫直接測量法。正平衡熱效率的計算公式可表示如下:
熱效率=熱量/燃料有效利用釋放的總熱量* 100% =鍋爐蒸發量*(蒸汽焓-給水焓)/燃料消耗量*燃料低位熱值* 100%。
式中鍋爐蒸發量——實際測量值,kg/h;
蒸汽焓——由焓-熵圖求得,kj/kg;
給水焓——由焓-熵圖求得,kj/kg;
油耗——實測,kg/h;
燃料低位發熱量——實測,kj/kg。
上述熱效率公式不考慮蒸汽濕度、排汙量和蒸汽消耗量的影響,適用於小型蒸汽鍋爐熱效率的粗略計算。
從上面的熱效率計算公式可以看出,正平衡試驗只能得到鍋爐的熱效率,而不能得到全部的熱損失。因此,通過正平衡試驗,只能知道鍋爐的蒸發量和熱效率,而不能找出原因並提出改進措施。
2.反平衡法
通過測量和計算鍋爐的熱損失,獲得熱效率的方法稱為平衡法,也稱為間接測量法。這種方法有利於對鍋爐進行全面分析,找出影響熱效率的各種因素,並提出提高熱效率的方法。反平衡熱效率可通過以下公式計算。
熱效率= 100%-各種熱損失百分比之和= 100%-Q2-Q3-Q4-Q5-Q6。
式中,Q2——廢氣的熱損失,%;
Q3——氣體不完全燃燒的熱損失,%;
Q4——固體不完全燃燒熱損失,%
Q5——散熱損失,%;
Q6——灰分的物理熱損失,%。
很多時候是用反平衡計算來找出影響熱效率的主要因素。
擴展數據:
鍋爐的熱效率是指燃料發出的熱量中有效熱量所占的百分比。
燃煤鍋爐熱效率為70~85%,燃油、燃氣、電鍋爐熱效率為90~99%。
提高鍋爐熱效率就是提高熱量的有效利用率,減少鍋爐的各種熱損失,重點是減少鍋爐煙氣的熱損失和機械不完全燃燒損失。
使用
(1)減少鍋爐排煙熱損失。
1)降低空氣預熱器的漏風率,尤其是回轉式空氣預熱器的漏風率。
2)嚴格控制爐水水質指標。當水冷壁管結垢量達到400mg/m3時,應及時酸洗。
3)盡量燃燒低硫優質煤,降低空氣預熱器入口風溫。現代大容量發電鍋爐都裝有空氣預熱器,防止空氣預熱器冷端受熱面結露,導致空氣預熱器低溫腐蝕。通過提高空氣預熱器進風溫度和鍋爐排煙溫度(增加排煙熱損失)來延長空氣預熱器的使用壽命。
(2)減少機械不完全燃燒的熱量損失。
1)根據鍋爐負荷和時間調整燃燒工況,合理配風,盡可能降低爐膛火焰中心位置,讓煤在爐內充分燃燒。
2)根據原煤的揮發分和時間調整給煤量,使煤保持最佳值。
(3)減少鍋爐的熱量損失,主要加強鍋爐管道和本體保溫層的維護和檢修。
以壹臺1t鍋爐為例,鍋爐的發熱量為60萬大卡/小時,天然氣的發熱量為8600大卡/小時。
(1) 60萬大卡/小時÷8600大卡/標準立方米÷100%≈69.76標準立方米
也就是說,在鍋爐能量轉換為100%熱效率的情況下,燃燒器燃燒69.76標準立方米天然氣可產生60萬大卡/小時的熱量,可滿足1噸鍋爐的運行要求。
(2) 600,000大卡/小時÷8600大卡/標準立方米÷92%≈75.83標準立方米
也就是說,當鍋爐的能量轉化為92%的熱效率時,燃燒器燃燒75.83標準立方米天然氣可產生60萬卡/小時的熱量,可滿足1噸鍋爐的運行要求。
(3) 600,000大卡/小時÷ 8,600大卡/標準立方米÷96%≈72.67標準立方米
也就是說,當鍋爐的能量轉化為96%的熱效率時,燃燒器燃燒72.67標準立方米天然氣可產生60萬卡/小時的熱量,可滿足1噸鍋爐的運行要求。
鍋爐熱效率越高,燃氣消耗越低。
參考資料:
百度百科-鍋爐熱效率