1、熱效率計(jì)算一般說明鍋爐熱效率計(jì)算以鍋爐設(shè)備的輸入熱量與輸出熱量及各項(xiàng)熱損失的能量平衡 為根底。本計(jì)算方法僅適用于第4.1.1條所規(guī)定的能量平衡系統(tǒng)界限。對于固體和液體燃料，以每千克燃料量為根底進(jìn)展計(jì)算；對于氣體燃料， 以 每標(biāo)準(zhǔn)立方米燃料量為根底計(jì)算。承受應(yīng)用基燃料成分進(jìn)展計(jì)算。固體燃料按本標(biāo)準(zhǔn)第5.6條規(guī)定進(jìn)展煤的成分分析，燃料基質(zhì)換算系數(shù)見表17。燃料發(fā)熱量的換算公式如式(11)：QyQfDMGW100Wy25.12(9Hy )100-WfQyDM25.12(9Hy Wy)100Wy液體燃料 (QyDM (11)100-Wf液體燃料基質(zhì)換算同第6.1.3.1條。氣體燃料氣體燃料的成分按本標(biāo)

2、準(zhǔn)第4.6條規(guī)定測定。氣體燃料低位發(fā)熱量按式(12) 計(jì)算：QyDM.q22(Q C H )qmn i(12)式中： Q y氣體燃料低位發(fā)熱量，kJ/m3；DM.qH 、CO、C H2m氣體燃料中相應(yīng)各可燃?xì)怏w成分的體積含量百分率，%；Qq碳?xì)浠衔锏臀话l(fā)熱量見附錄C(補(bǔ)充件)表C2，kJ/m3。混合燃料對燃用多種燃料的鍋爐，應(yīng)分別測定各種燃料消耗量及其元素分析值、工業(yè)分析值和低位發(fā)熱量。鍋爐效率計(jì)算按各種燃料占總?cè)剂舷牧糠蓊~的加權(quán)平均 值為根底進(jìn)展計(jì)算，例如：B (Qy) (13)Qy iDM i b (Qy)DMn Bii1iii1DM i式中：Bi某種燃料消耗量，kg/h、m3/h；(

3、Qy)DM i某種燃料的應(yīng)用基低位發(fā)熱量，kJ/kg、kJ/m3；bi某種燃料消耗量占總?cè)剂舷牧糠蓊~。Bb iinBii1Q y混合燃料的應(yīng)用基低位發(fā)熱量，kJ/kg、kJ/m3。DM混合燃料的元素分析值及工業(yè)分析值均可按同樣原則進(jìn)展計(jì)算。當(dāng)燃煤或燃油鍋爐混燒氣體燃料時(shí)，需先將氣體燃料成分按以下各式換算為(13)的原則計(jì)算混合燃料的元素 分析值及工業(yè)分析值：0.54Cy qCO+COqmm(C Hmn)(14)Hy qqn2(H2+H S)n(C H2m)(15)Oy qqnCO+2(CO221.252O )(16)Ny Nq2qn(18)Ay q bqn0.8(19)Wy qH2qnO(2

4、0)式中：CO、CO2、H2、H2S、N2、O2、H2O、CmHn應(yīng)各成分的體積含量百分率，%；Hyq、Oyq、Syq、Nyq、Ayq、Wyq分別為換算后氣體 燃料相應(yīng)各元素成分的應(yīng)用基質(zhì)量百分率,%;按式(21)計(jì)算：qn氣體燃料中含灰濃 度,g/m3，按實(shí)測；h標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體燃 料的密度，kg/m3。qnC Hqm2 (0.54m 0.045n)m100 2(21)+0.0196CO222 2h1000本計(jì)算方法是依據(jù)輸入-輸出熱量法和熱損失法確定試驗(yàn)時(shí)實(shí)際運(yùn)行工況 7章所述方法對 某些輸入物理熱和熱損失進(jìn)展修正。輸入-輸出熱量法熱效率計(jì)算按式(22)計(jì)算： 鍋爐熱效率，%；1 100(2

5、2)QQQrQ1每千克(標(biāo)準(zhǔn)立方米)燃料的鍋爐輸出熱量，kJ/kg、kJ/m3； Qr每千克(標(biāo)準(zhǔn)立方米)燃料的鍋爐輸入熱量，kJ/kg、kJ/m3。輸入熱量按式(23)計(jì)算：Q QyrDMQQQrxw1wh(23)式中：Qr輸入熱量，kJ/kg、kJ/m3；Qy燃料應(yīng)用基低位發(fā)熱量，kJ/kg、kJ/m3；DMQ燃料的物理顯熱，kJ/kg、kJ/m3；rxQ當(dāng)用汽輪機(jī)抽汽或其他外來熱源加熱暖風(fēng)器空氣而帶入鍋爐系統(tǒng)內(nèi)w1的熱量，kJ/kg、kJ/m3；Q燃油霧化蒸汽帶入鍋爐的熱量，kJ/kg、kJ/m3。wh燃料的物理顯熱按式(24)計(jì)算：Qc (trxrt )(24)oQrx燃料的物理顯熱，

6、kJ/kg、kJ/m3；t基準(zhǔn)溫度，；oc 燃料的比熱，見附錄D(補(bǔ)充件)，kJ/(kgK)、kJ/(m3K)；rt 燃料溫度，。r當(dāng)固體燃料的溫度低于0時(shí)，輸入熱量中還應(yīng)扣除按式(25)計(jì)算的解凍用熱量Qjd，kJ/kgQjcl 100Wy100-Wf)(25)燃油比熱按式(26)計(jì)算：ttcjcl r.yoo )(26)2cr.yo燃油比熱，kJ/(kgK)；tr.yo燃油溫度，。氣體燃料比熱按式(27)計(jì)算：1cr.q100+H2O N24(27)CO2H S+H2O) +2.094CH 2mncr.q氣體燃料比熱，kJ/(m3K)。外來熱源加熱空氣帶入熱量按式(28)或式(29)、式(

7、30)計(jì)算：QVSF cVt (c) t (28)wlBpk kpk o o或Q (ho)(ho)(29)wlkykkoD或Qml (hh )(30)wlBQRQR式中： Dml 外來熱源工質(zhì)流量，kg/h、m3/h；Q外來熱源加熱空氣帶入熱量，kJ/kg、kJ/m3；wlB鍋爐燃料消耗量，kg/h、m3/h；VSFc”pkcpko進(jìn)入暖風(fēng)器的風(fēng)量，m3/h；空氣預(yù)熱器進(jìn)口溫度下的空氣定壓比熱, 查附錄C,kJ/(m3K)；基準(zhǔn)溫度下的空氣定壓比熱，查附錄C，kJ/(m3K)；t”空氣預(yù)熱器進(jìn)口空氣溫度，；k”空氣預(yù)熱器進(jìn)口空氣量與理論空氣量之比；kyho (ho)kk o 分別為預(yù)熱器進(jìn)口理

8、論空氣焓與基 準(zhǔn)溫度下的理論空氣焓,kJ/m3;h、h 暖風(fēng)器進(jìn)、出口加熱工質(zhì)熱焓，kJ/m3。QRQR燃油霧化蒸汽帶入的熱量按式(31)計(jì)算：Q Dmh hh) (31)whBwhbqo式中： Qwh霧化蒸汽帶入熱量，kJ/kg、kJ/m3；Dwh霧化用蒸汽量，kg/h； hwh霧化蒸汽在入口參數(shù)下的焓，kJ/kg；hbq)o基準(zhǔn)溫度下飽和汽的焓，kJ/kg。輸出熱量 按式(32)計(jì)算：1Q D(hh) D (h h )11Bgqgqzdzd(32)D (h h ) D(hh) D(hh)zjzqzjbgbqpsbsgs式中： Q1輸出熱量，kJ/kg、kJ/m3；D主蒸汽流量，kg/h；g

9、qh主蒸汽焓，kJ/kg；gqh給水焓，kJ/kg；gsD 再熱器入口蒸汽流量，kg/h；zq h“分別為再熱器進(jìn)、出口蒸汽焓，kJ/kg；zqzqD 再熱器減溫水流量，kg/h；zjh 再熱器減溫水焓，kJ/kg；zjD飽和蒸汽抽出量，kg/h；bqh、hbs分別為飽和水和飽和蒸汽焓，kJ/kg；D排污水流量，kg/h。ps式(32)適用于一次再熱，以給水作為噴水減溫的機(jī)組。對于屢次再熱機(jī)組，應(yīng)參加其余各級再熱器吸取的熱量。熱損失法熱效率計(jì)算熱損失法鍋爐熱效率按式(33)計(jì)算：QQ QQ Q 10023456 100Q100(q2式中：鍋爐熱效率，%；rq q3q q5)(33)Q2每千克(

10、標(biāo)準(zhǔn)立方米)燃料的排煙損失熱量，kJ/kg、kJ/m3； Q3每千克()燃料的可燃?xì)怏w未完全燃燒損失熱量 ,kJ/kg、kJ/m3；Q4每千克(標(biāo)準(zhǔn)立方米)燃料的固體不完全燃燒損失熱量,kJ/kg、kJ/m3； Q5每千克(標(biāo)準(zhǔn)立方米)燃料的鍋爐散熱損失熱量，kJ/kg、kJ/m3； Q6每千克(標(biāo)準(zhǔn)立方米)燃料的灰渣物理顯熱損失熱量，kJ/kg、kJ/m3； q2排煙熱損失百分率，%； q3可燃?xì)怏w未完全燃燒熱損失百分率，%； q4固體未完全燃燒熱損失百分率，%； q5鍋爐散熱損失百分率，%；q6灰渣物理熱損失百分率，%。排煙熱損失鍋爐排煙熱損失為末級熱交換器后排出煙氣帶走的物理顯熱占輸入熱

11、量的百分率，按式(34)和式(35)計(jì)算：Qq2 100(34)Q2QRQ Qgy QH2O(35)式中：q2排煙熱損失，%；222Qgy 干煙氣帶走的熱量，kJ/kg、kJ/m3；2Q2排煙帶走的熱量，kJ/kg、kJ/m3；QH2O煙氣所含水蒸氣的顯熱，kJ/kg、kJ/。2干煙氣帶走的熱量按式(36)計(jì)算：Qgy2 gy(p.gyt )(36)o2Qgy 干煙氣帶走的熱量，kJ/kg、kJ/m3；2排煙溫度，；pyc干煙氣從to至pykJ/(m3K)。p.gy一般狀況下，可代之以干煙氣從0至py煙氣成分時(shí)，可按式(37)計(jì)算：RO的平均定壓比熱，kJ/(m3K)。 當(dāng)OCOc近似計(jì)算按式

12、(38)：p.gy cp.co22100cp.o2 100p.N2cp.co 100(37)RO(100RO )cp.gy cp.co2 100cp.N2 2100(38)cp.H O2p.H O2、cp.O2、cpCO分別為N2、CO2、O2和CO的平均定壓比熱，可從附錄C(補(bǔ)充件表C1中按排煙溫度查取，其中 RO2+O2+N2+CO=100%，在py=0500時(shí)也可按附錄C(補(bǔ)充件)公式計(jì)算，kJ/(m3K)；m3/kg、m3/m。V每千克(標(biāo)準(zhǔn)立方米)燃料燃燒生 成的干煙氣體積，gy對固體和液體燃料：V(Vo )c (agygy gk(39)(Vo )c 按應(yīng)用基燃料成分，由實(shí)際燃燒掉的

13、碳計(jì)算的理論燃燒干 煙gk氣量，m3/kg。Cy 0.375SyNy(Vo )cgy100 gk100(40)式中：Cyr燃料應(yīng)用基實(shí)際燒掉的碳質(zhì)量含量百分率，%。AyCCy Cyr(41)100Cy Ay 分別為燃料應(yīng)用基碳和灰分質(zhì)量含量百分率，%；C 灰渣中平均碳量與燃煤灰量之比率，%。a CaCcaCcaCcC lzlzfhfhcjhcjhimim(42)100Cclz100-Ccfh100-Cccjh100Ccim式中：alz、afh、acjh、alm分別為爐渣、飛灰、沉降灰、漏煤中灰量占燃煤總 灰量的質(zhì)量含量百分率(見第6.3.3條)，%；Cclz、Ccfh、Cccjh、Cclm分別

14、為爐渣、飛灰、沉降灰、漏煤中含碳量(見第 6.3.3條)，%；(Vo )c 按應(yīng)用基燃料成分，由實(shí)際燃燒掉的碳計(jì)算的理 論燃燒gk所需干空氣量，m3/kg。 gk089(Cy 375Sy)265Hy 0333Oy(43)r對氣體燃料： gk089(Cy 375Sy)265Hy 0333Oy(44)rCOyCOy HSy CHyNyVo 22gy100m gk2 100(45)式中：Vogy按應(yīng)用基燃料成分計(jì)算的理論燃燒干煙氣量，m3/m3；Vogk按應(yīng)用基成分計(jì)算的理論干空氣量，m3/m3。12Vo 2gy 212Sy (m2)C Hy4mOy(46) py實(shí)測排煙過量空氣系數(shù)，按式(47)計(jì)

15、算，21apy 21(O22CH4 2(47)式中：O2、CH4、CO、H2分別為排煙的干煙氣中氧、甲烷、一氧化碳和氫的容積含量百分率，%；RO2排煙干煙氣中三原子氣體的容積含量百分率，%; m、n飽和碳?xì)浠衔锏脑訑?shù)。煙氣中含水蒸氣的顯熱按式(48)計(jì)算：QH O Vc(t )22H O2p.H Opy2(48)式中：QH2O2煙氣中所含水蒸氣熱量，kJ/kg、kJ/m3；cp.H O2水蒸氣從to到溫度間的平均定壓比熱，一般狀況下，可代之py以水蒸氣從0至 pyC中查取，kJ/(m3K)；V煙氣中所含水蒸氣容積，m3/m3。H O2V中包括：H O2燃料中的氫燃燒產(chǎn)生水蒸氣；燃料中的水分

16、蒸發(fā)形成的水蒸氣；空氣中的濕分帶入的水蒸氣；燃油霧化等帶入的水蒸氣。V可按式(49)計(jì)算：9H4 W4DVH2O100(Vo )cdpygkwh (49)B1mdVHy H100Sy 2Hyqgkk(50)H2O22m0.8040.804式中：dq氣體燃料的濕度，為每標(biāo)準(zhǔn)立方米干氣體燃料中含水蒸氣的千克數(shù)， kg/m3；dk空氣確實(shí)定濕度，kg/kg(干空氣)算圖直接查得，亦可按式(51)求得，G(補(bǔ)充件)的濕空氣線)d0.622100k(51)pact100(p )b式中：按干、濕球溫度查得的空氣相對濕度，%；pact就地大氣壓，Pa；(p)在tPa050(52)算；p bo(52) o o

17、可燃?xì)怏w未完全燃燒熱損失該項(xiàng)熱損失由排煙中的未完全燃燒產(chǎn)物(COH2CH4和CmHn)的含量決 定，系指這些可燃?xì)怏w成分未放出其燃燒熱而造成的熱量損失占輸入熱量的百分率，按式(53)計(jì)算：q 13QrV+358.18CHgy4107.98H2 Hmn)100(53)式中：q3化學(xué)未完全燃燒熱損失，%。固體未完全燃燒熱損失燃煤鍋爐的固體未完全燃燒熱損失，即灰渣可燃物造成的熱量損失和中速磨煤機(jī)排出石子煤的熱量損失占輸入熱量的百分率。對火床爐：對火室爐：q 337.27AyC(54)3Qr337.27Aq(55)4Q4r式中：q4固體未完全燃燒熱損失，%；qsz4中速磨煤機(jī)排出石子煤熱損失，%。qs

18、z BQszSZ100(56)4BQr式中：Bsz中速磨煤機(jī)廢棄的石子煤量，kg/h；QszDW石子煤的實(shí)測低位發(fā)熱量，kJ/kg。燒熱損失可按式(57)計(jì)算：q 3372.7 V(57)4Qr式中：鍋爐排煙中碳濃度，g/m3。散熱損失鍋爐散熱損失q5，系指鍋爐爐墻、金屬構(gòu)造及鍋爐范圍內(nèi)管道(煙風(fēng)道及汽、水管道聯(lián)箱等)向四周環(huán)境中散失的熱量占總輸入熱量的百分率。熱損失值的大小 與鍋爐機(jī)組的熱負(fù)荷有關(guān)。鍋爐在額定蒸發(fā)量下的散熱損失可依據(jù)附錄F(補(bǔ)充件) 查得。當(dāng)鍋爐在其他蒸發(fā)量運(yùn)行時(shí)，q5可按式(58)計(jì)算：De式中：q5散熱損失，%；q qe55D(58)qe5額定蒸發(fā)量下的散熱損失，%按附錄

19、F(補(bǔ)充件) De鍋爐的額定蒸發(fā)量，t/h； D鍋爐效率測定時(shí)的實(shí)際蒸發(fā)量，t/h。灰渣物理熱損失灰渣物理熱損失，即爐渣、飛灰與沉降灰排出鍋爐設(shè)備時(shí)所帶走的顯熱占輸入熱量的百分率，按式(59)計(jì)算：Aya (tt )ca (t)ca(tt )cq lzlgolg fhpyfh cjhcjhocjh (59)5100Q100-cc100- cc100-c crlzfhcjh式中：q6灰渣物理熱損失，%； tlz由爐膛排出的爐渣溫度，。當(dāng)不能直接測量時(shí)， 固態(tài) 排渣煤粉 爐可取 800 取600;液態(tài)排渣火室爐可取tlz=t3+100(t3為煤灰的熔化溫度，)，也可取用事先協(xié)商全都的數(shù)據(jù)。tcjh

20、由煙道排出之沉降灰溫度，可取為沉降灰斗上部空間的煙氣溫度,;clz、cfh、ccjh分別為爐渣、飛灰及沉降灰的比熱，按附錄 C(補(bǔ)充件)查取,kJ/(kgK)當(dāng)燃煤的折算灰分小于10%(即Azs 4187ayQyDM 10% )時(shí)，固態(tài)排渣火室爐可無視爐渣的物理熱損失；火床爐及液態(tài)排渣爐、旋風(fēng)爐可無視飛灰的物理熱損失。對燃油及燃?xì)忮仩t：q6=0簡化熱效率計(jì)算熱效率的計(jì)算可按具體條件對以下各項(xiàng)全部或局部簡化：將燃料的低位發(fā)熱量作為輸入熱量；無視輸入物理熱及霧化蒸汽帶入的熱量；排煙熱損失計(jì)算中無視霧化蒸汽及燃料中氮引起的熱損失，并取acpgy=1.38kJ/(m3Kp對濕度dk=0.01kg/kg

21、(干空氣)；ap.HOd.21py21O2煤粉爐無視氣體未完全燃燒熱損失；無視磨煤機(jī)排出石子煤的熱損失；除液態(tài)排渣爐外，可無視灰渣物理顯熱損失。換算到保證條件下的熱效率鍋爐試驗(yàn)期間，要求基準(zhǔn)空氣溫度、外部預(yù)熱的燃燒空氣溫度、給水溫度、再 熱器進(jìn)口蒸汽溫度及燃料特性主要為QyDW與Wy)等初始條件都符合規(guī)定的要求(如 設(shè)計(jì)值或保證值)。當(dāng)它們與規(guī)定值有偏差時(shí)，試驗(yàn)所得的鍋爐熱效率應(yīng)換算到設(shè) 計(jì)參數(shù)下的熱效率。由于鍋爐構(gòu)造型式眾多，不行能對這種換算提出一套通用的曲 線或公式，因此，鍋爐制造廠應(yīng)按協(xié)議為其生產(chǎn)的鍋爐供給這種修正曲線等資料， 并得到有關(guān)各方事先認(rèn)可。假設(shè)試驗(yàn)所用燃料特性在預(yù)先商定的變化

22、范圍內(nèi)，可以不進(jìn)展由于燃料特性變化對熱效率的修正。當(dāng)超出這一變化范圍而在協(xié)商全都的根底上，也可按第7.2.4條對燃料特性的變化進(jìn)展修正。在上述各項(xiàng)修正中，以基準(zhǔn)空氣溫度和給水溫度偏差的修正最為主要，在有關(guān) 各方事先協(xié)商全都的狀況下，可按下述原則進(jìn)展熱效率的修正。輸入熱量的修正將保證的進(jìn)風(fēng)溫度替代燃料物理熱及霧化蒸汽帶入鍋爐熱量公式中的試驗(yàn)基 準(zhǔn)溫度。當(dāng)以暖風(fēng)器進(jìn)風(fēng)量計(jì)算外來熱源加熱空氣帶入鍋爐熱量時(shí)，在公式中以保證 的進(jìn)風(fēng)溫度代替試驗(yàn)基準(zhǔn)溫度。熱損失的修正進(jìn)風(fēng)溫度偏差的換算進(jìn)風(fēng)溫度與保證溫度的偏差，主要影響排煙熱損失和灰渣物理顯熱損失，除 了 將修正后的輸入熱量代替試驗(yàn)時(shí)的輸入熱量之外，還應(yīng)進(jìn)

23、展如下各項(xiàng)換算。對電站鍋爐中最常見的不帶暖風(fēng)器的送風(fēng)系統(tǒng)，在排煙熱損失及灰渣物理 熱損失的計(jì)算中，除了以保證的進(jìn)風(fēng)溫度替代試驗(yàn)基準(zhǔn)溫度外，還應(yīng)對排煙溫度進(jìn) 行換算，計(jì)算公式如式(60)：tb() (t )b opypy(kypypyt )o(60)式中：bpy換算到保證進(jìn)口空氣溫度時(shí)的排煙溫度，；tbo保證的進(jìn)口空氣溫度，；to實(shí)測基準(zhǔn)溫度，；如雙級穿插布置時(shí)，為低溫級空氣ky預(yù)熱器)，；實(shí)測排煙溫度，。pytb 及換算后的排煙溫度b和輸入熱量，分別替代熱opyo損失計(jì)算公式中的t 及opy，即可求得修正后的熱損失值。當(dāng)鍋爐帶有暖風(fēng)器并投入使用時(shí)，鍋爐主空氣預(yù)熱器進(jìn)口空氣溫度t”高k于 送風(fēng)機(jī)入口的進(jìn)風(fēng)溫度to，此時(shí)有如下狀況：oa.當(dāng)進(jìn)風(fēng)溫度t 發(fā)生變化，而暖風(fēng)器出口的空氣加熱溫度t”oky保持設(shè)計(jì)值不變o時(shí)，排煙溫度不變，熱損失的修正只需將實(shí)測值t tb ，并重計(jì)oo算 Q。w1ob.當(dāng)進(jìn)風(fēng)溫度t =tb ，而暖風(fēng)器的加熱空氣溫度t”oo發(fā)生變更，則排煙溫度將因ot”的轉(zhuǎn)變而隨之轉(zhuǎn)變。排煙溫度可按式(60)求得，但式中t 應(yīng)代之以實(shí)測的暖ok風(fēng)器 出口風(fēng)溫t”式中的tb 代之以暖風(fēng)器出口風(fēng)溫的設(shè)計(jì)值t”b 用求得的bkokpy代替實(shí) 測的py損失。Qw1也作相應(yīng)的修正，