锅炉热效率计算

锅炉热效率计算

加强锅炉管理提高企业效益

高辉

摘 要：加强锅炉的科学管理，用热平衡计算方式把锅炉运行 的动态现象及经济考核的有机的结合一起，充分调动操作人员的主 观能动性，从而降低煤耗，使企业的经济效益有所提高。

关键词：锅炉运行 科学管理 简易热平衡公式 节约能源

1引言

在以经济建设为中心的今天，如何降低成本，降低消耗，提高 企业的经济效益是企业管理者们的一个热门话题。在用锅炉供热生 产的企业，能源消耗费用是组成成本的一个重要部分，降低了能源 消耗就是降低了成本。如何降低能源消耗，这是我们每一位热工人 员应认真考虑的问题。

在真空制盐生产中，某些厂锅炉的能源消耗费用占生产成本费 用的40%左右。在目前盐行业处于一种产大于销、市场不景气的低 谷时期，降低能耗，减少成本费用，无疑是一种提高企业经济效益 行之有效的方法。

2锅炉热平衡简述

如何正确的评价一台锅炉运行的好坏，最科学的方法就是对锅 炉进行热平衡测试。所谓热平衡就是能量（主要是热量）的收支平 衡，这里只考虑能的数量平衡而未顾及能的质量。通过对能量的耗 用和产出的测定知道锅炉效率的高低，从而知道锅炉运行经济状况 的好坏。通过测定锅炉效率和出力，用以判断锅炉

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的设计和运行水 平；测定各项热损失，分析原因，找出降低损失，提高效率，节约 燃料的方法。热平衡测试分正平衡及反平衡两种，现分别简述如下。 2.1锅炉反平衡测试

这就是测定锅炉各项热损失的方法来确定锅炉效率。其测定的 内容为：排烟热损失①、气体不完全燃烧热损失固体不完全燃 烧损失6、散热损失45、以及灰渣物理热损失q6等，然后把这些热 损失测定值代入公式进行计算，其计算值为锅炉反平衡法计算热效 率。

帀= 100% -（去 + ① +q, + q5 4觀）％

— ............. .............. （ 1 ）

2. 2正平衡法测试

直接测试锅炉工质流量，参数（温度和压力）和燃料消耗量及其 低位发热值等，并按其比值求出锅炉效率，即锅炉有效利用热量（水 和蒸汽吸收的热量）及燃料输入热量的比值。其公式分为：

a.饱和蒸汽锅炉：

_（D•卜％）（辿一is—rW/100）

“ 13（ Qnw 4 + QZY + ir）

X100% ... ..................................... （2）

b.过热蒸汽锅炉

_ D(ig- is)十 ~is)

比 J3(Q矗斗 QWL Hr + QZY )

X100%

(3)

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式中：D一一表示锅炉蒸发量(kg/h):

D：y一一表示锅炉自用蒸汽量(kg/h): ig一一表示锅炉蒸汽热熔(kj/kg): is ---- 表示给水热熔(kj/kg);

izv一一表示锅炉自用蒸汽热焰(kj/kg)； W一一表示蒸汽温度(°C)； r ----- 汽化潜热(kj/kg): B一一燃料消耗量(kg/h)； Qh一一燃料低位发热量(kj/kg):

Q和一一用外来热源加热燃料或空气时，每公斤所带入的 热

量,(kg/kg);

ir—一燃料的物理热(kj/kg)；

QZY一一自用蒸汽带入热量(kj/kg);

反平衡测试不仅可以了解锅炉运行经济状况的好坏，并且可以 从各项损失的分析中，找出减少损失，提高效率的途径。但其测试 项目较多，工作量大，劳动强度高，不可能经常进行。正平衡测试 虽然精度较低，但其测试项目较少，简单易行。故生产中采用正平 衡法测定较多。并且随着电子工业的发展，蒸汽流

量计、供煤计量

器越来越准确，正平衡测试的精度也越来越高。

3用简易正平衡法考核，提高锅炉热效率

3.1正平衡测试的简易计算公式：

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在正常生产中要经常进行正平衡测试，公式(2) (3)中也有儿个 数据难以测定，为了能经常方便的进行测试，可以釆用一个简易的 计算公式，用这个公式进行考核计算，如发现变化大时，再进行反 平衡测定，或是从运行的原始记录中查找热损失加大的原因，加以 改进。

(4)

公式(4)就是正平衡测试的简易计算公式，各字母所代表内容 及公式(2) (3)相同。它仅考虑了水在锅炉内吸取热量后变为提供使 用的蒸汽所含热量，及煤在炉内燃烧时的内在热量的比值，其余的 都忽略不计，这样它所涉及的参数仅蒸汽产量D、蒸汽热熔值ig、 给水热焰值is、用煤量B及煤的低位发热量Qh五个关键数据了。 运用这个公式计算，简便易行，可以经常进行，并且饱和蒸汽和过 热蒸汽锅炉都可以使用。

3.2简易正平衡公式在热平衡测试中的运用

用简易正平衡公式计算，其精度如何?笔者曾参及了某厂的一 次锅炉热平衡查定。查定共进行了五天。取其中三天的数据，三天 中反平衡测定的有关数据见锅炉热损失表(表1)。表1锅炉热损

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失表

损失项目 排 烟 单位 27 28日 29「］ n 平均 % 15. 95 16. 65 17. 15 16. 58 0 0 1.5 0 1.5 0 1.5 汽体不完全燃烧 % 散热损失 % 1.5 固体不完全燃烧 % 4.3 3. 28 4. 16 3.91 灰渣物理热损 介 计 % 2.34 2. 15 2. 16 2.25 % 24. 09 23. 58 25. 07 24. 24 把表1中的数据代入公式(1)就是该厂用反平衡法测试计算的 锅炉热效率。

三天正平衡测试的有关数据见表2,根据锅炉运行参数表2可 得对应的热熔值表(表3)。表2锅炉运行参数表

原煤参 项 目 名 产量 床力 蒸汽参数 给 水 温度 温 度 耗量 发热量 备注 数 C) 称 (kg) (MPa) (°27 226705 1.27 日 (°C) (kg) (kj/kg) 365 105 95516 8272. 53 28 250168 1.25 日

358 105 97146 8697. 56 5 / 13

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29 252648 1.20 355 105 94796 9344. 18 日 平 243174 1.24 359. 3 105 95819 8771.42 均

注：煤的发热量为加权平均值

表3热焙值表 项 目 单位 27日 28 口 29日 平均 锅炉蒸汽 kj/kg 3182. 55 3167. 67 3155. 09 3168. 44 锅炉给水 kj/kg 439. 81 439. 61 439. 61 439. 61 把表2和表3中的有关数据代入公式(4)中，锅炉每天的热效 率为：

27 EI：

耳严喙‘山100%

_(31jg2一 55 - 439 • 61) x 2&705 乂. “如

IUU_ 95516x8272.53 心 = 78.70%

同理：28日n尸80. 77%;29 El n『77.45%;三日平均 H正 =78. 95% 把三天正、反平衡测试的计算结果汇集得正、反平衡测试比较 表⑷。 从表4中可以看出，用简易公式计算值比反平衡法计算值高

2. 72%至 4. 35%之间。

表4正、反平衡测试比较表

测试方法 单位 27日 28 29日 平均 n 备注 6 / 13

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正平衡 反平衡 差值 % 78.70 80. 77 77. 45 78.95 % 75.95 76. 42 74. 73 75.76 % 2. 75 4. 35 2.72 3. 19 正一反 需特别说明的是，在进行热平衡查定时，不能排污，不能吹灰, 而实际生产中这是不能少的。不然时间久了就会影响锅炉运行安全 和使锅炉运行水平下降，热效率降低。所以我认为简易正平衡计算 公式计算值更接近于生产的实际情况。

3.3用简易正平衡计算公式考核法

锅炉在运行中是一个不断变化的化学反应平衡及物理传热平 衡过程，蒸汽耗用量变化、煤的发热量变化、空气温度变化等等原 因都会破坏这个平衡，要求操作人员应根据变化及时调整供煤量、 供水量、弓I、送风量等参数来达到新的平衡。操作人员责任心的差 异直接影响到锅炉运行经济水平的高低。用简易正平衡测算公式经 常对锅炉运行状况进行测算，并及个人的经济效益挂起钩来，考核 到班组，充分调动每一个操作人员的积极因素，这是提高锅炉运行 经济效益的关键。

在实际生产中，为满足生产需要要求锅炉的压力和温度稳定在 一定的范围内，不准波动太大，给水温度由于除氧也基本是一个固 定值，这样变量仅有用汽量和用煤量两个了。把每吨蒸汽及所耗煤 量之比称为煤汽比，这刚好是公式

(4)的倒数。用这个比值直接考 核，并把经济利益挂起钩来。即根据前儿年的煤

汽比数值和原始记 录中的蒸汽、压力、温度值，利用公式(4)算出当时的锅炉热效率, 制定一个合理煤汽比的考核指标。每一个月用所耗煤量及所产蒸汽 量算

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出平均值后，结合当月锅炉运行的有关参数，应用公式(4)计 算出热效率。热效率提高，煤汽比低于指标有奖；热效率降低，煤 汽比高于指标惩罚，每月把奖金兑现到班组。

由于公式(4)测定锅炉运行热效率较为简单，从锅炉运行记录 中查到蒸汽的压力、温度及流量、耗煤量，再通过化验室查煤的低 位发热量便可测定，所以整个考核过程中应不断进行测定。如1994 年8月分，该厂煤汽比值为295. 6kg/t,根据运行记录汇总表查到 蒸汽全月平均压力为1.22MPa,温度为363°C,给水温度为105°C, 查表得蒸汽热量值为3178. 7kJ/kg,给水热焰值为439. 6kJ/kg,本 月用煤低位发热量为116285kJ/kg,热效率计算为：

\"锚E -

_ (3178. 7-439.6) x 1000 v (v

_ 295,6xn.62Or_X 100X1 = 79.70%

考核用煤汽比值直观考核，而实际检查是用简易热平衡公式进 行，既科学乂方便。还能避免由于偶尔的煤质波动而引起耗煤量变 化时，对操作人员的盲目批评或表扬。

该厂实际考核四年来，平均每年煤汽比节煤及考核前两年平均 值下降45.

34kg/t,热效率提高8. 79%。四年中平均每年节煤55831, 按130元/t的煤价计算，

每年节约725790元，四年共节约290多 万元，取得了良好的经济效益。同时，由于实行了煤汽比的单项考 核，锅炉运行状况和环境卫生都大为改观。原来司炉工轮流操作， 不是操作人员就不关心运行情况，现在全班人人关心操作情况，水 位看得稳，风压调整及时合理、蒸汽压力、温度都比较稳定，煤渣 内含碳量

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降低了；锅炉上的漏风、漏煤现象也不必再要管理人员随 时监督检查了，每个司炉工在当班时都由被动变主动，变要他干为 他要干。

该厂由于沸腾炉，在煤计量上分班计量存在很大难度，为解决 这一难度，他们除用电子皮带秤计量外，交接班时对锅炉煤仓进行 体积计量交接班制，使每班的耗煤都得到比较准确的计量。而对于 链条炉来说，计量考核到班组就较为简单。目前的链条炉耗煤计量 器就是一种较为成熟的电子产品。它不仅能把链条炉每小时的耗量 精确的记录下来，而且能分班、分日的进行记录。这样进行煤汽比 的单项考核就更方便了。

3.4考核中应注意的儿个问题

(1) 制定的考核指标及奖金金额应科学。指标既要先进又不能 太高，要使

职工必须通过努力才能达到，但又不能努力后也实现不 To奖金总额要注意既能体现“多劳多得”又要注意把握高出其他 职工的数量的度。并且要考虑到本厂收入的情况以及当地煤价的情 况，绩效、奖酬间关系可能的感知。如该)*

1993年把指标定在 335kg/t,开始有的职工感到比1992年降低17. 6kg/t难以达

到， 于是他们把1991年平均煤汽比339. 66kg/t,其中有儿个月有一台 炉子仅

329kg/t的实际情况作了解释。职工感到无意识间都能有这 么高的水平，精心

操作一定能达到指标。1994年，该厂把指标的 档次下调到325kg/t后，他们也把下调的原因及可能实际的因素都 向职工作了解释，使职工再次树立了信心，达到了较好水平。这里 要特別注意，别把指标定得太高，不要让职工认为通过努力了也达 不到而不去努力；茯至产生逆反心理，造成欲速而不达。

(2) 指标一旦制定就不易轻易变更。不能让职工产生领导会不 断的提高考

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核指标的思想，在奖金发放上应言而有信，节约多少发 多少。真正做到上不封顶，下不保底。

(3) 考核的最小单位只能是班组而不能到个人。班组是生产中 最小的战斗

团体，要充分发挥班组中人及人相互帮助的作用。如考 核到个人，由于个人的操作水平参差不齐，造成操作水平差的人操 作及其他人无关，往往达不到最佳节煤效果。

(4) 考核指标中还应结合安全生产、汽压、汽温的稳定率、连 续运行等指

标一齐考核。

(5) 为保证考核的准确性，一定要加强电子皮带秤、蒸汽流量 计，以及压

力表、温度计的调校工作，确保仪表的准确。

(6) 实行考核后还要做好相应的政治思想宣传工作，使职工对 内在、外在

的奖酬价值有所认识。这里包括了两个方面的认识，一 方面操作工看到节煤量大了会感到奖金拿不够；另一方面其他同志 看到他的奖金比别人高了又会反映拿得太多。如不正确引导，职工 中将会产生心理不平衡，影响生产。

4结束语

锅炉管理，看似简单，要管好是很复杂的管理。如何通过管理 降低消耗，方法也是多方面的。现在全国学习邯钢的管理经验，经 验的中心是成本管理。降低成本的方法也是多方面的。结合制盐行 业，锅炉是必不可少的运行设备，提高锅炉运行的热效率，降低制 盐成本这也是学邯钢经验的一个方面，增加用煤汽比单项考核的方 法，充分调动了操作人员的积极性，把个人利益及责任很好的挂起 钩来。把操作好锅炉由别人要我干变为我H己要干，变被动为主动,

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使人的主观积极性得到充分的调动，锅炉运行效益一定会提高，能 源消耗一定会下降。并可用此带动企业的节能降耗工作，企业的经 济效益一定会大幅度的提高。

作者简介：云南安宁市650300 作者单位：云南昆明盐矿

收稿日期:1999. 05. 31

燃气锅炉

锅炉蒸发量及锅炉热效率

1 吨/时(t/h) =60x104 千卡(大卡)/时(kcal/h) F7 兆瓦(MW)

锅炉热效率n可由下式求得:

H =100-(q2+q3+q4+q5+q6)(%)

式中q2为排烟热损失，q3为可燃气体不完全燃烧热损失，q4为固体不完 全燃烧损失，q5为锅炉散热损失，q6为其他热损失。

用这个公式“ n=100-(q2+q3+q4+q5+q6) (%) ”算很麻烦，简单点的：

n=QX (h2-hl)/(EXq)

Q每小时蒸汽量(不怕麻烦的话最好取平均值)，h2过热蒸汽熔值(查表, 锅炉教

材，热工方面的书一般都有这个表)，hl锅炉进水焰值(查表时用 的温度一般取除氧器除氧水温)，E每小时耗煤量，q燃煤发热量。

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用这个公式虽然不是很准确，但不会相差很多，主要是各个参数都好查， 方便。

氧量，床温，负压，床压，风量比例的合理控制

燃烧效率主要跟煤质，炉型和设计有关.当然运行能力的好差也有着重要 关系.进行燃烧调整,使得一二次风达到最佳配比，使灰渣中的未燃烧碳降 低就是最好的方法了.

煤正配比并稳定，锅炉负荷稳定并带经济负荷.最价料层差压很重要.搞好 一二次风配比原则减一次风.加二次风调整氧量•不但弄保证温度场的分 布,还能节电.

给水温度升高了锅炉热效率是升高还是下降

给水温度升高，比如从100上升高150,锅炉热效率怎么变化

锅炉效率指燃料燃烧后吸收利用的热量及总热量的比值

实际给水温度提高，煤耗少，产汽多，并不是因为锅炉效率提高而产汽多, 是因为给水温度提高后，从高的给水温度加热到过热蒸汽需要吸收的热量 少而产汽多，也就可以理解为锅炉的单位蒸汽耗煤量减少了，并不是锅炉 效率提高。 锅炉效率应该从反平衡来考虑，影响锅炉效率最大的两个参数是排烟温度 和可燃物含量，各占4%和3%左右，如果单纯考虑排烟温度，锅炉效率 实际是上升的

但从电厂来考虑因为汽轮机抽汽少而影响了汽轮机效率

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从热电厂來考虑就影响不大，只要汽轮机能带满抽汽就能保障汽机效率 了，因为热电厂都以供热为主，经常需要开减温减压器，如果汽轮机带满 抽汽仍需要开减温减压器才能满足外界热用负荷，还不如停掉换热器的 好。

提高锅炉、加热炉燃烧效率的核心是问题是优化燃烧。优化燃烧主要体现 在保持适度的排烟温度，保持最佳的空气系数，根据实践经验及监测结果, 提高了优化燃料的最佳方案，即采用先进的技术手段进行烟气分析，以提 高锅炉、加热炉热效率及采用烟气测试仪器做为监控手段，适时调整锅炉 运行参数，对提高锅炉、加热炉热效率是一项行之有效的技术措施。

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