锅炉能效测试技术简介课件

工业锅炉能效测试简介

一.锅炉热效率有关问题1.锅炉热效率锅炉热效率—锅炉有效利用热量Q1与燃料输入热量Qr的比值。即锅炉的有效利用热量占锅炉送入总热量的百分数。表达式为：η=Q1/Qr×100%

——正平衡计算公式η=100—（q2+q3+q4+q5+q6）（%）

——反平衡计算公式q2—排烟热损失q3—气体未完全燃烧热损失q4—固体未完全燃烧热损失q5—散热损失q6—灰渣物理热损失可见，热效率表示锅炉中燃料输入热量的利用程度。2.影响锅炉热效率的因素分析由锅炉热效率分析可以知道，影响锅炉热效率的因素包括：固体不完全燃烧损失、气体不完全燃烧热损失、排烟热损失、散热损失、灰渣物理热损失等。锅炉热平衡示意图如下：（1）排烟热损失排烟热损失是由于烟气从锅炉排出而造成的热损失，即烟气带走的热量。用Q2或q2表示。排烟热损失是锅炉热损失中最主要的一项。影响排烟热损失的因素：主要是排烟温度和排烟容积。炉膛出口过量空气系数，烟道各处的漏风量及燃料所含水分，都影响排烟量的变化。排烟热损失的大小，与锅炉受热面的设计布置及运行水平有关。受热面少或因结水垢、积灰等都将使排烟温度升高，排烟热损失增大。（2）

气体不完全燃烧热损失气体不完全燃烧热损失是由于烟气中有一部分可燃气体未燃烧放热就随烟气排除炉外而造成的热损失。用符号Q3或q3表示。气体不完全燃烧产物主要是：C0、H2、CH4等可燃气体。气体不完全燃烧热损失等于烟气中各种可燃气体的容积与它们的发热量乘积的总和。影响气体不完全燃烧热损失的因素：主要是炉子结构，燃烧特性，燃烧过程的组织和运行操作水平，空气和燃料的混合程度，空气过剩系数过大或过小等。（3）

固体不完全燃烧热损失固体不完全燃烧热损失也称机械不完全燃烧热损失，是由于进入炉膛的一部分燃料没有参与燃烧而引起的热损失。用符号Q4或q4表示。①.层燃炉固体不完全燃烧热损失Q4由三部分组成：灰渣热损失—由灰渣中的未完全燃烧的碳粒引起的损失（灰渣含碳）；飞灰热损失—由未燃尽碳粒随烟气排除炉外而引起的损失；漏煤热损失—由炉排落入灰坑的热损失。因此，1kg煤燃烧所引起的固体不完全燃烧热损失等于灰渣、飞灰、漏煤三项中的含碳量与碳的发热量的乘积的总和。②.油炉固体不完全燃烧热损失燃油锅炉的固体不完全燃烧热损失一般较小。若燃烧不正常，其数值可达到0.5%—1%，主要是未完全燃烧的炭黑粒子（所谓油灰）引起的热损失。同时炭黑粒子污染受热面，甚至引起尾部二次燃烧，也会造成大气污染。③.燃气锅炉，Q4=0影响固体不完全燃烧热损失的因素：炉膛温度低、煤层厚度不均匀、空气过剩系数不满足需求、煤质不符合设计要求、负荷变化、燃油雾化及配风不好、炉排漏煤等等。3.有关锅炉热效率标准JB/T10094-2002工业锅炉通用技术条件GB24500-2009工业锅炉能效限定值及能效等级GB/T15317-2009燃煤工业锅炉节能监测GB/T17954-2007工业锅炉经济运行以1t/h锅炉为例，对有关数据列表如下：条件：层状燃烧、分级按最低级热效率%炉渣含碳量%过量空气系数排烟温度℃备注JB/T1009474-＜1.75＜250Ⅱ类烟煤GB2450076---Ⅱ类烟煤GB/T1531765≤15＜2.2≤230-GB/T1795472由统计分析发现，我国工业锅炉运行效率普遍较低。造成这一结局的原因是多方面的，主要包括：设计、制造、安装、运行管理、使用操作等。重点环节是设计、运行管理与使用操作。锅炉节能的关键是提高锅炉热效率，以及有效能的充分利用。那么，锅炉热效率如何监测？以下做简单介绍。2.执行标准GB/T10180–2003工业锅炉热工性能试验规程GB/T10820–2002生活锅炉热效率及热工试验方法3.测量规定（GB/T10180-2003）（1）测定锅炉效率应同时采用正平衡法和反平衡法，锅炉效率取正、反平衡法测得的平均值。当锅炉额定蒸发量（额定热功率）大于或等于20t/h（14MW），用正平衡法测定有困难时，可采用反平衡法测定效率；手烧锅炉允许只用正平衡法测定锅炉效率。（2）标准规定的锅炉效率，为不扣除自用蒸汽和辅机设备耗用动力折算热量的毛效率值，但自用蒸汽量和辅机设备用动力应予以记录，必要时，进行净效率计算。（3）正式试验应在锅炉热工况稳定和燃烧调整到试验工况1h后开始进行。热工况稳定所需时间(自冷态点火开始)一般规定为:a.对无砖墙的锅壳式燃油、燃气锅炉不少于1h，燃煤锅炉不少于4h；

b.对轻型炉墙锅炉不少于8h；

c.对重型炉墙锅炉不少于24h。（4）测试时间规定：a.火床燃烧、火室燃烧、沸腾燃烧固体燃料锅炉≥4h;b.手烧炉、下饲炉排等锅炉≥5h;c.液体或气体燃料锅炉≥2h。（5）测试次数：a.新产品定型试验——2次；b.其他目的的试验——协商。（6）测试结果规定：a.每次正、反平衡测得的效率之差不应大于5%；b.两次测得的正平衡效率之差不应大于3%；c.两次测得的反平衡效率之差不应大于4%；d.油、气锅炉各种平衡的效率之差不应大于2%。4.能效测试方法测试方法有两种：正平衡法及反平衡法。（1）正平衡法正平衡法是直接测定锅炉的有效利用热及送入锅炉的热量。对于蒸汽锅炉按下式计算：η1=Dgs（hbq-hgs-γω/100）-Gsγ×100%BQr式中：η1——锅炉正平衡效率，%；Dgs——锅炉给水流量，kg/h;hbq——饱和蒸汽焓，kj/kg;hgs——锅炉给水焓，kj/kg;

γ——汽化潜热，kj/kg;

ω——蒸汽湿度，%；Gs——测定蒸汽湿度时，锅水取样量，kg/h;B——燃料消耗量，kg/h;Qr——输入热量，kj/kg。

序号项目方法与仪器3锅炉蒸发量一般通过给水流量测定。给水流量可用水箱、涡轮流量计、电磁流量计、孔板流量计等方法测量。4给水温度水银温度计、热电阻温度计5给水压力用精度较高的压力表测定（1.6级）序号项目方法与仪器6蒸汽压力用精度较高的压力表测定（1.6级）7给水流量水箱、涡轮流量计、电磁流量计、孔板流量计等方法测量。8蒸汽湿度GB/T10180附录C（取样冷却器，钠度计或电导率仪）9入炉冷空气温度玻璃温度计、热电偶温度计、热电阻温度计η2—锅炉反平衡效率，%；q2—排烟热损失，%；q3—气体未完全燃烧热损失，%；q4—固体未完全燃烧热损失，%；q5—散热损失，%；q6—灰渣物理热损失，%。反平衡测试项目见下表：反平衡测试主要项目序号项目测试内容方法与仪器1燃料的元素分析测定煤中的C、H、O、S、N各元素

元素分析仪2燃料的工业分析主要测定煤中的水分、灰分、挥发份、固定碳等工业分析仪3燃料的发热量计算高位发热量和低位发热量量热仪（氧弹热量计）4漏煤、灰渣、飞灰可燃物含量可燃物含量高温电炉，高精度天平，烘干箱等。方法：称重法。q2的确定测量排烟温度、排烟处空气过剩系数以及冷空气温度，计算得到。q3的确定

q4的确定

热平衡试验时，测定的项目有：锅炉每小时的漏煤量、灰渣量及漏煤、灰渣和飞灰中残余碳的含量，计算确定。

q5的确定

测试时，测试燃料的消耗量B、输入热量Qr，对于快装、组装（燃油燃气及电加热锅炉）按下式计算：

也可以查表确定，如下：

q5=1670F×100%

BQrq6的确定灰渣物理热损失，当锅炉燃用烟煤、