锅炉热效率计算

一、锅炉热效率计算
10.1 正平衡效率计算
10.1.1输入热量计算公式：
Qr=Qnet,v,ar+Qwl+Qrx+Qzy
式中: Qr__——输入热量；
Qnet,v,ar ——燃料收到基低位发热量；
Qwl ——加热燃料或外热量；
Qrx——燃料物理热；
Qzy——自用蒸汽带入热量。

在计算时，一般以燃料收到基低位发热量作为输入热量。

如有外来热量、自用蒸汽或燃料经过加热（例：
重油）等，此时应加上另外几个热量。

10.1.2饱和蒸汽锅炉正平衡效率计算公式：
式中：η1——锅炉正平衡效率；
Dgs——给水流量；
hbq——饱和蒸汽焓；
hgs——给水焓；
γ——汽化潜热；
ω——蒸汽湿度；
Gs——锅水取样量（排污量）；
B——燃料消耗量；
Qr_——输入热量。

10.1.3过热蒸汽锅炉正平衡效率计算公式：
a. 测量给水流量时：
式中：η1——锅炉正平衡效率；
Dgs——给水流量；
hgq——过热蒸汽焓；
hg——给水焓；
γ——汽化潜热；
Gs——锅水取样量（排污量）；
B——燃料消耗量；
Qr——输入热量。

b. 测量过热蒸汽流量时：
式中：η1——锅炉正平衡效率；
Dsc——输出蒸汽量；
Gq——蒸汽取样量；
hgq——过热蒸汽焓；
hgs——给水焓；
Dzy——自用蒸汽量；
hzy——自用蒸汽焓；
hbq——饱和蒸汽焓；
γ——汽化潜热；
ω——蒸汽湿度；
hbq——饱和蒸汽焓；
Gs——锅水取样量（排污量）；
B——燃料消耗量；
Qr——输入热量。

10.1.4 热水锅炉和热油载体锅炉正平衡效率计算公式
式中：η1——锅炉正平衡效率；
G——循环水(油)量；
hcs——出水(油)焓；
hjs——进水(油)焓；
B——燃料消耗量；
Qr——输入热量。

10.1.5电加热锅炉正平衡效率计算公式
10.1.5.1电加热锅炉输-出饱和蒸汽时公式为：
式中：η1——锅炉正平衡效率；
Dgs——给水流量；
hbq——饱和蒸汽焓；
hgs——给水焓；
γ——汽化潜热；
ω——蒸汽湿度；
Gs——锅水取样量（排污量）；
N——耗电量。

10.1.5.2电加热锅炉输-出热水(油)时公式为：
式中：η1——锅炉正平衡效率；
G——循环水(油)量；
hcs——出水(油)焓；
hjs——进水(油)焓；
B——燃料消耗量；
Qr_——输入热量
二、锅炉结焦的危害、原因及预防方法是什么?
在炉子的燃烧中心，火焰温度高达1450～1600℃，因此煤灰基本上处于溶化状态。

当与受热面碰撞后，溶渣就会粘附在管道或炉墙上，这就叫结焦。

如果炉内结了焦，炉膛部分的吸热量就要减少,到过热器部分的烟温就会增高，而造成个别管子的外壁温度超过它的允许范围，引起爆管，同时还会使主汽温度超温。

结焦严重时，会使吸热量的减少而减负荷，甚至停炉。

结焦还会使排烟热损失q2和机械热损失q4及风机耗电增加。

结焦的原因及预防：
(1)燃烧过程中的空气量不足，使燃烧不完全，由于烟气中存有一定的一氧化碳，灰的熔点就要大大降低，这时虽然炉膛出口温度并不高，但因有了一氧化碳等还原性气体存在，结焦就显得很剧烈。

所以要维持充足的空气量，使燃烧尽量完全。

(2)由于燃料与空气混合搅拌不好，即使供给了正常所需的空气量，也会出现空气不足的问题，因为混合搅拌不良的时候，空气有缺有盈，空气缺的地方燃烧则不完全。

如果一次风量过大而二次风量较小，煤粉颗粒未完全燃烧就粘在了受热面上而继续燃烧，此时炉墙温度非常高，它的粘性也很强，焦就易于形成。

所以要合理的调整一、二次风的比例，使其混合、搅拌均匀。

(3)火焰的偏斜是燃料和空气散布不均所造成的，在正常运行中，炉膛中心温度应该最高，由于火焰的偏斜将使最高火焰层移动到边侧，这样灰就得不到足够的冷却。

而灼热的灰粒与水冷壁受热面接触的时候，就很快的粘上去，形成焦。

运行中应调整好火焰中心。

采用四角喷燃的锅炉应尽量利用下排喷燃器，这样可使火焰中心下移。

(4)炉膛热负荷大，使炉膛温度及炉膛出口温度升高，灰的表面部分开始熔化而结焦。

应尽一切可能来提高锅炉效率，使在同样的负荷下燃煤尽量减少，以降低炉膛热负荷。

(5)清灰不及时。

在锅炉的某些受热面上，积灰使受热面变得粗糙，一有粘性的灰碰上去，就很容易附在上面，如不及时清灰，结焦就会变得极为严重甚至停炉。

所以要及时清焦吹灰，保持受热面清洁，同时也提高了传热效果。

另外锅炉设计或检修质量不佳，燃料中灰的熔点低等都容易造成结焦。

总之，要在运行中采取多方面的措施，消除漏风，降低炉膛出口烟温，保持适当的过剩空气量，保持炉内火焰的均匀分布，保持合适的煤粉细度，加强燃烧调整及时清焦、吹灰及掌握燃料的质量，保证检修质量并对设备进行改造，以减少结焦的可能性。

三、
1．保持最良好的排烟中的二氧化碳含量。

通过试验确定最良好的过剩空气系数，运行中经常注意二氧化碳表的指示，观察火焰颜色和排烟颜色，及时调整空气量。

过剩空气量因煤的挥发分不同而有所不同，挥发分大的煤，易着火、火焰长，过剩空气可以略小些；挥发分小的煤，难着火、火焰短，过剩空气可以略大些。

煤粉炉的过剩空气比链条炉要小些。

火焰呈麦黄色表示空气量比较合适；呈白色表示空气量过大；呈暗黄、暗红色或有绿色火苗表示空气量太小。

与此同时，烟气呈灰色表示空气量合适；呈白色表空气量过大；呈黑色表示容量太小。

锅炉在运行中值班人员应勤检查，勤调整，使之处于最佳状态下运行。

2．保持链条炉最合适的煤层厚度、炉排速度、分段风门开度和二次风压。

为了满足锅炉负荷的需要，炉排上的煤量多少要有变化，而煤重多少的变化要依靠调整灶层和炉排速度完成。

煤层厚度和炉排速度是相互配合的，在一定的煤层厚度下，要满足锅炉负荷的需要，就要变更炉排的速度，它们两者间的配合对于燃烧好坏影响很大。

链条炉经验操作调整方法为薄煤层，低风压，适当的速度。

四、锅炉露点腐蚀
当燃用含硫燃料时，硫燃烧后形成二氧化硫，其中一部分会进一步氧化成三氧化硫。

三氧化硫与烟气中水蒸汽结合成硫酸蒸汽。

烟气中硫酸蒸汽的凝结温度称为酸露点。

它比水露点要高很多。

烟气中三氧化硫含量愈多，酸露点就愈高。

烟气中硫酸蒸汽本身对受热面的工作影响不大。

但当它在壁温低于酸露点的受热面上凝结下来时，就会对受热面金属产生严重腐蚀作用。

这种由于金属壁低于酸露点而引起的腐蚀称为低温腐蚀。

强烈的低温腐蚀通常发生在低温级空气预热器中空气和烟气温度最低的区域。

烟气对受热面低温腐蚀常用酸露点的高低来表示。

露点愈高，腐蚀范围愈广，腐蚀也愈严重。

其腐蚀速度与金属壁面温度有很大关系，如图3所示。

由图3可见，随着金属壁面温度的降低，出现了两个严重腐蚀区和两个相对安全区。

对于一定的煤种及运行方式，腐蚀曲线也是一定的。

对于一般的管式空气预热器采用诸如提高排烟温度和热风再循环以及暖风机提高入口风温等措施，可以避开第一个严重腐蚀区，但是，第一个严重腐蚀区是难以避免的。

而对于热管空气预热器，在设计中，可根据锅炉工况特点调整热管加热段和冷凝段的长度，以及调整低温处热管冷、热两段翅片的间距、数量等办法来调整烟气侧与空气侧的热阻比，从而达到控制热管壁温。

使烟气侧壁温高于运行工况酸露点温度，而避开硫酸蒸汽的结露。