鍋爐能效測試技術(shù)簡介課件

工業(yè)鍋爐能效測試簡介

一.鍋爐熱效率有關(guān)問題1.鍋爐熱效率鍋爐熱效率—鍋爐有效利用熱量Q1與燃料輸入熱量Qr的比值。即鍋爐的有效利用熱量占鍋爐送入總熱量的百分?jǐn)?shù)。表達(dá)式為：η=Q1/Qr×100%

——正平衡計算公式η=100—（q2+q3+q4+q5+q6）（%）

——反平衡計算公式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—灰渣物理熱損失可見，熱效率表示鍋爐中燃料輸入熱量的利用程度。2.影響鍋爐熱效率的因素分析由鍋爐熱效率分析可以知道，影響鍋爐熱效率的因素包括：固體不完全燃燒損失、氣體不完全燃燒熱損失、排煙熱損失、散熱損失、灰渣物理熱損失等。鍋爐熱平衡示意圖如下：（1）排煙熱損失排煙熱損失是由于煙氣從鍋爐排出而造成的熱損失，即煙氣帶走的熱量。用Q2或q2表示。排煙熱損失是鍋爐熱損失中最主要的一項。影響排煙熱損失的因素：主要是排煙溫度和排煙容積。爐膛出口過量空氣系數(shù)，煙道各處的漏風(fēng)量及燃料所含水分，都影響排煙量的變化。排煙熱損失的大小，與鍋爐受熱面的設(shè)計布置及運行水平有關(guān)。受熱面少或因結(jié)水垢、積灰等都將使排煙溫度升高，排煙熱損失增大。（2）

氣體不完全燃燒熱損失氣體不完全燃燒熱損失是由于煙氣中有一部分可燃?xì)怏w未燃燒放熱就隨煙氣排除爐外而造成的熱損失。用符號Q3或q3表示。氣體不完全燃燒產(chǎn)物主要是：C0、H2、CH4等可燃?xì)怏w。氣體不完全燃燒熱損失等于煙氣中各種可燃?xì)怏w的容積與它們的發(fā)熱量乘積的總和。影響氣體不完全燃燒熱損失的因素：主要是爐子結(jié)構(gòu)，燃燒特性，燃燒過程的組織和運行操作水平，空氣和燃料的混合程度，空氣過剩系數(shù)過大或過小等。（3）

固體不完全燃燒熱損失固體不完全燃燒熱損失也稱機械不完全燃燒熱損失，是由于進(jìn)入爐膛的一部分燃料沒有參與燃燒而引起的熱損失。用符號Q4或q4表示。①.層燃爐固體不完全燃燒熱損失Q4由三部分組成：灰渣熱損失—由灰渣中的未完全燃燒的碳粒引起的損失（灰渣含碳）；飛灰熱損失—由未燃盡碳粒隨煙氣排除爐外而引起的損失；漏煤熱損失—由爐排落入灰坑的熱損失。因此，1kg煤燃燒所引起的固體不完全燃燒熱損失等于灰渣、飛灰、漏煤三項中的含碳量與碳的發(fā)熱量的乘積的總和。②.油爐固體不完全燃燒熱損失燃油鍋爐的固體不完全燃燒熱損失一般較小。若燃燒不正常，其數(shù)值可達(dá)到0.5%—1%，主要是未完全燃燒的炭黑粒子（所謂油灰）引起的熱損失。同時炭黑粒子污染受熱面，甚至引起尾部二次燃燒，也會造成大氣污染。③.燃?xì)忮仩t，Q4=0影響固體不完全燃燒熱損失的因素：爐膛溫度低、煤層厚度不均勻、空氣過剩系數(shù)不滿足需求、煤質(zhì)不符合設(shè)計要求、負(fù)荷變化、燃油霧化及配風(fēng)不好、爐排漏煤等等。3.有關(guān)鍋爐熱效率標(biāo)準(zhǔn)JB/T10094-2002工業(yè)鍋爐通用技術(shù)條件GB24500-2009工業(yè)鍋爐能效限定值及能效等級GB/T15317-2009燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能監(jiān)測GB/T17954-2007工業(yè)鍋爐經(jīng)濟(jì)運行以1t/h鍋爐為例，對有關(guān)數(shù)據(jù)列表如下：條件：層狀燃燒、分級按最低級熱效率%爐渣含碳量%過量空氣系數(shù)排煙溫度℃?zhèn)渥B/T1009474-＜1.75＜250Ⅱ類煙煤GB2450076---Ⅱ類煙煤GB/T1531765≤15＜2.2≤230-GB/T1795472由統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，我國工業(yè)鍋爐運行效率普遍較低。造成這一結(jié)局的原因是多方面的，主要包括：設(shè)計、制造、安裝、運行管理、使用操作等。重點環(huán)節(jié)是設(shè)計、運行管理與使用操作。鍋爐節(jié)能的關(guān)鍵是提高鍋爐熱效率，以及有效能的充分利用。那么，鍋爐熱效率如何監(jiān)測？以下做簡單介紹。2.執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T10180–2003工業(yè)鍋爐熱工性能試驗規(guī)程GB/T10820–2002生活鍋爐熱效率及熱工試驗方法3.測量規(guī)定（GB/T10180-2003）（1）測定鍋爐效率應(yīng)同時采用正平衡法和反平衡法，鍋爐效率取正、反平衡法測得的平均值。當(dāng)鍋爐額定蒸發(fā)量（額定熱功率）大于或等于20t/h（14MW），用正平衡法測定有困難時，可采用反平衡法測定效率；手燒鍋爐允許只用正平衡法測定鍋爐效率。（2）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的鍋爐效率，為不扣除自用蒸汽和輔機設(shè)備耗用動力折算熱量的毛效率值，但自用蒸汽量和輔機設(shè)備用動力應(yīng)予以記錄，必要時，進(jìn)行凈效率計算。（3）正式試驗應(yīng)在鍋爐熱工況穩(wěn)定和燃燒調(diào)整到試驗工況1h后開始進(jìn)行。熱工況穩(wěn)定所需時間(自冷態(tài)點火開始)一般規(guī)定為:a.對無磚墻的鍋殼式燃油、燃?xì)忮仩t不少于1h，燃煤鍋爐不少于4h；

b.對輕型爐墻鍋爐不少于8h；

c.對重型爐墻鍋爐不少于24h。（4）測試時間規(guī)定：a.火床燃燒、火室燃燒、沸騰燃燒固體燃料鍋爐≥4h;b.手燒爐、下飼爐排等鍋爐≥5h;c.液體或氣體燃料鍋爐≥2h。（5）測試次數(shù)：a.新產(chǎn)品定型試驗——2次；b.其他目的的試驗——協(xié)商。（6）測試結(jié)果規(guī)定：a.每次正、反平衡測得的效率之差不應(yīng)大于5%；b.兩次測得的正平衡效率之差不應(yīng)大于3%；c.兩次測得的反平衡效率之差不應(yīng)大于4%；d.油、氣鍋爐各種平衡的效率之差不應(yīng)大于2%。4.能效測試方法測試方法有兩種：正平衡法及反平衡法。（1）正平衡法正平衡法是直接測定鍋爐的有效利用熱及送入鍋爐的熱量。對于蒸汽鍋爐按下式計算：η1=Dgs（hbq-hgs-γω/100）-Gsγ×100%BQr式中：η1——鍋爐正平衡效率，%；Dgs——鍋爐給水流量，kg/h;hbq——飽和蒸汽焓，kj/kg;hgs——鍋爐給水焓，kj/kg;

γ——汽化潛熱，kj/kg;

ω——蒸汽濕度，%；Gs——測定蒸汽濕度時，鍋水取樣量，kg/h;B——燃料消耗量，kg/h;Qr——輸入熱量，kj/kg。

序號項目方法與儀器3鍋爐蒸發(fā)量一般通過給水流量測定。給水流量可用水箱、渦輪流量計、電磁流量計、孔板流量計等方法測量。4給水溫度水銀溫度計、熱電阻溫度計5給水壓力用精度較高的壓力表測定（1.6級）序號項目方法與儀器6蒸汽壓力用精度較高的壓力表測定（1.6級）7給水流量水箱、渦輪流量計、電磁流量計、孔板流量計等方法測量。8蒸汽濕度GB/T10180附錄C（取樣冷卻器，鈉度計或電導(dǎo)率儀）9入爐冷空氣溫度玻璃溫度計、熱電偶溫度計、熱電阻溫度計η2—鍋爐反平衡效率，%；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，%。反平衡測試項目見下表：反平衡測試主要項目序號項目測試內(nèi)容方法與儀器1燃料的元素分析測定煤中的C、H、O、S、N各元素

元素分析儀2燃料的工業(yè)分析主要測定煤中的水分、灰分、揮發(fā)份、固定碳等工業(yè)分析儀3燃料的發(fā)熱量計算高位發(fā)熱量和低位發(fā)熱量量熱儀（氧彈熱量計）4漏煤、灰渣、飛灰可燃物含量可燃物含量高溫電爐，高精度天平，烘干箱等。方法：稱重法。q2的確定測量排煙溫度、排煙處空氣過剩系數(shù)以及冷空氣溫度，計算得到。q3的確定

q4的確定

熱平衡試驗時，測定的項目有：鍋爐每小時的漏煤量、灰渣量及漏煤、灰渣和飛灰中殘余碳的含量，計算確定。

q5的確定

測試時，測試燃料的消耗量B、輸入熱量Qr，對于快裝、組裝（燃油燃?xì)饧半娂訜徨仩t）按下式計算：

也可以查表確定，如下：

q5=1670F×100%

BQrq6的確定灰渣物理熱損失，當(dāng)鍋爐燃用煙煤、