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各類鍋爐計(jì)算方法匯總

1、蒸汽鍋爐：

（1）燃料耗量計(jì)算：

式中：B——鍋爐燃料耗量（kg/h或Nm³/h）；

D——鍋爐每小時(shí)的產(chǎn)汽量（kg/h）；

Q_L——燃料的低位發(fā)熱值（千焦/公斤），一般取5500大卡/公斤；

η——鍋爐的熱效率（%），一般取75%，亦可按表1選取：

表1 鍋爐熱效率表

n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n

爐型	熱效率%	爐型	熱效率%
小型立式鍋爐	50~60	振動(dòng)爐排鍋爐	70~80
臥式快裝鍋爐	60~70	沸騰爐	70
鏈條爐排鍋爐	70~80	煤粉爐	80~90
往復(fù)式鍋爐	70~80

i——鍋爐在某絕對(duì)工作壓力下的飽和蒸汽熱焓值（千焦/公斤），絕對(duì)壓力=表壓+1公斤/厘米²。具體取值見(jiàn)表2：

表2 飽和蒸汽熱焓表

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壓力P（絕對(duì)壓力）（公斤/厘米²）	熱焓i		壓力P（絕對(duì)壓力）（公斤/厘米²）	熱焓i
壓力P（絕對(duì)壓力）（公斤/厘米²）	（大卡/公斤）	（千焦/公斤）	壓力P（絕對(duì)壓力）（公斤/厘米²）	（大卡/公斤）	（千焦/公斤）
0.5	631.6	2644.4	1.0	638.7	2674.1
1.5	643.6	2694.6	2.0	646.3	2705.9
2.5	648.7	2716.0	3.0	650.8	2724.8
3.5	652.4	2731.5	4.0	653.9	2737.8
4.5	655.2	2743.2	5.0	656.3	2748.8
6.0	658.3	2756.2	7.0	659.9	2762.9
8.0	661.2	2768.3	9.0	662.3	2772.9
（常用）10.0	663.3	2777.1	11.0	664.1	2780.5
12.0	664.9	2783.8	13.0	665.6	2786.7
14.0	666.2	2789.3	15.0	666.7	2791.3
16.0	667.1	2793.0	17.0	667.5	2794.7
18.0	667.8	2796.0	19.0	668.2	2797.6
20.0	668.5	2798.9

備注：1.0MP=10.0公斤/厘米²

i₀——鍋爐給水熱焓值（千焦/公斤），一般來(lái)說(shuō)，給水溫度為20℃時(shí)，給水熱焓i₀=20大卡/公斤=83.74千焦/公斤。

常用公式可以簡(jiǎn)化成： B=0.156D（kg/h）

（2）理論空氣需要量的計(jì)算：

①固體燃料：=6.055（m³/kg）

②液體燃料：

③氣體燃料

當(dāng)Q≤3000kcal（12561kJ）/Nm³時(shí)，

當(dāng)Q＞3000kcal（12561kJ）/Nm³時(shí)，

④天然氣：

式中：V₀——燃料燃燒所需理論空氣量（Nm³/kg）；

Q——燃料應(yīng)用基的低位發(fā)熱值（kJ/kg）；

表3 全國(guó)主要能源折算標(biāo)準(zhǔn)表

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燃料名稱	實(shí)物計(jì) 量單位	全國(guó)使用標(biāo)準(zhǔn)
		國(guó)家統(tǒng)計(jì)局		標(biāo)準(zhǔn)總局
		熱值（kcal）	標(biāo)準(zhǔn)煤（kg）	熱值（kcal）	標(biāo)準(zhǔn)煤（kg）
原煤	kg	5000	0.714	5000	0.714
焦煤	kg	6800	0.97	6800	0.971
蒸汽	kg	889	0.127
綜合石油	kg		1.44
原油	kg	10000	1.43	10000	1.429
重油	kg	9700	1.39	10000	1.429
汽（煤）油	kg	10300	1.46	10300	1.471
柴油	kg	10100	1.44	11000	1.570
油渣	kg			9000	1.285
天然氣	m³	9310	1.33	8500	1.214
焦?fàn)t煤氣	m³	4000	0.571	4300	0.614
城市煤氣	m³			4000	0.571
液化石油氣	m³			12000	1.714
電力	kwh			3000	0.429
瓦斯	m³			8000	1.14
洗煤	kg	7100	1.014

表4 常用可燃性物質(zhì)低位發(fā)熱量表

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可燃性物質(zhì)名稱	發(fā)熱量（kcal/kg）	等價(jià)標(biāo)煤（kg）
甲醇	5420	0.770
乙醇	7250	0.030
丙二醇	4320	0.610
異丙醇	8040	1.140
丁醇	8730	1.240
醋酸乙酯	6030	0.860
醋酸丁酯	7290	1.040
醋酸戊酯	7710	1.10
丙酮	7250	1.030
乙醚	8800	1.250
苯	10090	1.440
甲苯	10150	1.450
二甲苯	10300	1.470
乙烯	12020	1.710
丙烯	11220	1.600
乙炔	12000	1.710
氫	34000	4.850
一氧化碳	2410	0.340

（3）煙氣量的計(jì)算

①固體燃料=9.57（m³/kg）

②液體燃料

③氣體燃料

當(dāng)Q≤3000kcal（12561kJ）/Nm³時(shí)

當(dāng)Q＞3000kcal（12561kJ）/Nm³時(shí)

對(duì)Q＜8250kcal（34543kJ）/Nm³的天然氣

對(duì)Q＞8250kcal（34543kJ）/Nm³的天然氣

式中：

在計(jì)算時(shí)，如果發(fā)熱量Q以kJ為單位計(jì)算，分母1000變成4187；Q以kcal為單位，分母則為1000。

V^y——實(shí)際煙氣量（Nm³/kg或Nm³/ Nm³）；

Q——燃料的低位發(fā)熱值（kJ/kg或kJ/ Nm³）；

V₀——理論空氣需要量（Nm³/kg或Nm³/）；

α——過(guò)剩空氣系數(shù)，α=α₀+△α，α₀為爐膛過(guò)剩空氣系數(shù)，△α是煙氣流程上各段受熱面處的漏風(fēng)系數(shù)，詳見(jiàn)表5，表6。

表5 爐膛過(guò)剩空氣系數(shù)α₀

n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n

燃燒方式	煙煤	無(wú)煙煤	重油	煤氣
手燒爐及拋機(jī)煤爐	1.3~1.5	1.3~2	1.15~1.2	1.05~1.10
鏈條爐	1.3~1.4	1.3~1.5
煤粉爐	1.2	1.25
沸騰爐	1.25~1.3

表6 漏風(fēng)系數(shù)△α值

（4）SO₂排放量的計(jì)算

式中：

G——二氧化硫的產(chǎn)生量，kg/h；

B——燃煤量，kg/h；

S——煤的含硫量，%；淮南煤1.0%，淮北煤0.5% 。

D——可燃硫占全硫量的百分比，%，一般取80%左右；

η——脫硫設(shè)施的二氧化硫去除率。

（5）燃煤煙塵排放量的計(jì)算

式中：

Y——煙塵排放量，kg/h；

B——燃煤量，kg/h；

A——煤的灰分含量，%；淮南煤18~28%9*，淮北煤16~32%。

D——煙氣中煙塵占灰分量的百分?jǐn)?shù)，%（其值與燃燒方式有關(guān)）；一般取20%。

η——除塵器的總效率，%。

(6) NO_X排放量計(jì)算

GNOX=1.63B×103（βNar＋0.000938）

式中：

GNOX—煙氣中NOX排放量，kg/h；

β——燃燒氮向燃料型NO的轉(zhuǎn)化率，取20％；

Nar——燃料中收到基氮的含量；

B——燃煤量，kg/h；

60萬(wàn)大卡的導(dǎo)熱油爐相當(dāng)于1噸鍋爐，60萬(wàn)大卡/小時(shí)（0.698MW）

經(jīng)驗(yàn)：每小時(shí)煙氣量：每小時(shí)燃煤量×13000

一噸煤產(chǎn)生6噸蒸汽

煤渣=用煤量的30%

習(xí)慣上,蒸汽鍋爐容易單位一般用TH(按蒸汽容積流量或質(zhì)量流量算),熱水鍋爐一般用熱量單位J或卡算.工業(yè)鍋爐中1t/h基本等同于0.7MW的熱量(因?yàn)橥瑯邮?t/h但壓力不同熱量也不同)。

1千卡也就是習(xí)慣上說(shuō)的1大卡

1卡=4.187J，1K卡=4.187KJ,查表知0.7MW=1T/H=60*10e4大卡/H.也就是60萬(wàn)大卡。

換句話說(shuō)，每產(chǎn)出60萬(wàn)大卡的熱量/小時(shí)，就可以說(shuō)該鍋爐的容量是1T/H。所以有500萬(wàn)大卡就得：500/60=8.3噸/H。

8.3噸只能近似得出，因?yàn)檎羝仩t的容量要按該鍋爐設(shè)計(jì)工作壓力來(lái)算出，過(guò)熱蒸汽壓力不同，比焓是不同的，同樣體積的蒸汽所帶的熱量就不同了。

而熱水供熱鍋爐介質(zhì)是水，且大多數(shù)為常壓或接近常壓，所以只對(duì)應(yīng)相應(yīng)的飽和水溫度。

所以熱水供熱鍋爐都用MW,蒸汽鍋爐用T。

排污率是指鍋爐排污水量占鍋爐總蒸發(fā)量的百分率。

鍋爐的排污率是根據(jù)水質(zhì)分析結(jié)果，通過(guò)下式進(jìn)行計(jì)算而得。即：

式中 P-------鍋爐排污率，％；S爐、S給、S汽——分別表示同一種鹽類離子在爐水、給水、蒸汽中的含量，mg／L。以軟化水作補(bǔ)給水的鍋爐，可用氯離子含量代人上述公式來(lái)計(jì)算排污率；以除鹽水做補(bǔ)給水的鍋爐；可以HSiOf含量代入上述公式計(jì)算。

鍋爐排污率規(guī)定：由于鍋爐排污要損失一些熱量和水量。據(jù)測(cè)算，排污率每增加1％，會(huì)使燃料消耗量增加O．3％左右，所以在保證鍋爐水、汽質(zhì)量的前提下要盡量減少鍋爐排污率。通常，低壓小容量鍋爐排污率控制在5％～10％；對(duì)中、高壓鍋爐，以除鹽水做補(bǔ)給水的凝汽式電廠，其排污率不大于1％；以軟化水做補(bǔ)給水的凝汽式電廠，其排污率不大于2％；以除鹽水做補(bǔ)給水的熱電廠，其排污率不大于2％；以軟化水為補(bǔ)給水的熱電廠，其排污率不大于5％。同時(shí)為了防止因排污率過(guò)小，而使?fàn)t內(nèi)有水渣積聚，鍋爐的排污率也不應(yīng)小于0.3％。

鍋爐熱效率計(jì)算方法分兩種：

正平衡，通過(guò)測(cè)量鍋爐輸入熱量和輸出熱量來(lái)確定效率

反平衡，通過(guò)計(jì)算各項(xiàng)熱損失，計(jì)算鍋爐效率。（比較常用）有利于發(fā)現(xiàn)影響熱效率的原因，便于分析如何降低各項(xiàng)熱損失，提高鍋爐效率。

公式：效率=100-（q1+q2+q3+q4+q5+q6）

q2:排煙熱損失，q3氣體未完全燃燒損失,q4固體未完全燃燒損失，q5散熱損失，q6灰渣物理熱損失。

例1、小剛學(xué)習(xí)了熱學(xué)的有關(guān)知識(shí)后，他想估算一下自己家煤爐的效率是多少。于是小剛仔細(xì)記錄了他家每天燒水、煮飯、炒菜需要的時(shí)間，并把它折算成了燒水的時(shí)間，相當(dāng)于每天將30Kg20℃的水燒開(kāi)。小明家實(shí)際平均每天需要燒4塊蜂窩煤，按每塊蜂窩煤含煤0．５Kg算，他家每天實(shí)際用煤2Kg．普通煤的熱值為３×１０７J/Kg,則他家煤爐的效率是多少？

［分析與解］：煤爐燒水，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，水吸收的熱量是有用能量，完全燃燒煤所放出的熱量是總的能量。煤爐的效率可用η=Q有用／Q總×１００％＝cmΔt/m\\\\'q×１００％計(jì)算。

Q有用=cmΔt=4.2×103×30×(100-20)J=1.008×107J

Q總＝mq＝2×3×107J＝6×107J

η＝Q有用/Q總×１００％＝1.008×107J／6×107J＝16.8％

例2、垃圾處理成為城市建設(shè)及可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要問(wèn)題。現(xiàn)在人們已經(jīng)可以變廢為寶了，利用垃圾中的可燃物質(zhì)燃燒發(fā)電。某垃圾焚燒電廠，年處理垃圾2.16×105t。研究表明，生活垃圾的平均熱值為6.27×106J／Kg.如果利用垃圾作為燃料建立發(fā)電廠，每燃燒1t生活垃圾，可以發(fā)電240kw.h，那么，生活垃圾燃燒發(fā)電的效率是多少？

［分析與解］：垃圾焚燒發(fā)電，把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能后又轉(zhuǎn)化為電能，所發(fā)的電能為有用能量，垃圾焚燒所放出的能量為總能量。此電廠的發(fā)電效率可用η＝Q有用/Q總×１００％＝W／mq×１００％計(jì)算。

Q有用＝W＝240kw.h＝240×3.6×106J＝8.64×108J

Q總＝mq＝1000×6.27×106J＝6.27×109J

η＝Q有用/Q總×１００％＝8.64×108J／6.27×109J＝13.8％

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