汽轮机热效率计算
汽轮机热效率计算
摘要: 计算了一次蒸汽经减温减压后的?损失。提出利用背压式汽轮机进行余压发电,使蒸汽按品质梯级利用。将一次蒸汽(参数为36 t/h、3. 43 MPa、435 ℃)减温减压至工艺设备需要的二次蒸汽(参数为1. 25 MPa、260 ℃) ,一次蒸汽?损失率为0. 15。利用二者压力差进行余压发电,每年发电量为1226. 62×104 kW·h /a。
?的注音：yòng
简体部首：火?的部首笔画：4 总笔画：9
当系统由任意状态可逆的变化到与给定环境相平衡的状态时，理论上可以无限转换为任何其他能量形式的那部分能量，称为?（Ex）。与此相对应，一切不能转换为?的能量称为火无【目前并未被收录进汉语词典】（An）（anergy）。任何能量E均由?（Ex）和火无（An）所组成，即E=Ex+An。
?反应能量的”数量“与能量之间“质”的差别的统一尺度，国内一些人把?称为可用能、有效能或可用度。?作为一种评价能量的价值参数，从“量”与“质”的结合上规定了能量的“价值”，解决了热力学和能源科学中长期以来还没有任何一个参数可以单独评价能量的价值问题，改变了人们对能的性质、能的损失和能的转换效率等传统看法。
某钢铁厂炼铁部1号锅炉房现有2台燃用高炉煤气的中温中压锅炉,每台锅炉产汽(一次蒸汽)量为18 t/h,压力为3. 43 MPa,温度为435 ℃。原设计中,利用一次蒸汽通过凝汽式汽轮机发电,带动送风机向高炉送风。现计划用这2台锅炉替代焦化厂锅炉,向焦化厂输送蒸汽,送风机改用外网电力驱动。焦化厂工艺设备用汽(二次蒸汽)压力为1. 25 MPa,温度为260 ℃。为达到焦化厂工艺设备的用汽参数要求,一次蒸汽须经减温减压后变为符合工艺设备要求的二次蒸汽。减温减压过程一般由减温减压装置完成,减温减压装置由减压系统、减温系统、安全保护装置及热力调节仪表组成。一次蒸汽通过减压系统将压力减至设定压力,减温水经喷嘴喷射入蒸汽管道内,使减压后的一次蒸汽降温,变为二次蒸汽。减温水的压力为3. 82 MPa,温度为104 ℃。本文对蒸汽在减温减压过程中的?损失进行了计算,并探讨了余压发电在节能降耗方面的效果。
1 蒸汽在减温减压过程中的?损失
?表示能量的做功能力,因此可用来评价能量的品质。当工质的?减少时,也就意味着
其做功能力下降,只有充分利用工质的?,才能保证能量的充分利用。
1. 1 减温水及二次蒸汽流量
①能量平衡方程
忽略减温减压过程中热量损失,能量平衡方程为:
h s, s q m , s, s = h s, p q m , s, p + h w q m, w (1)
式中h s, s———二次蒸汽比焓, 2950. 82 kJ /kg
q m , s, s———二次蒸汽质量流量, kg/h
h s, p———一次蒸汽比焓, 3301. 49 kJ /kg
q m , s, p———一次蒸汽质量流量, 36000 kg/h
h w———减温水比焓, 439. 37 kJ /kg
q m , w———减温水质量流量, kg/h
②质量平衡方程
q m , s, s = q m , s, p + q m , w (2)
由式( 1 ) 、( 2 ) 计算可得,二次蒸汽质量流量
q m , s, s = 41. 03 t/h,减温水质量流量q m , w = 5. 03 t/h。
1. 2 一次蒸汽?降
将减温减压过程的蒸汽流动简化为稳定流动。
①一次蒸汽比?降
Δe s, p = h s, p - h s, s - T e ( s s, p - s s, s ) (3)
式中Δe s, p———一次蒸汽比?降, kJ /kg
T e———环境温度,取293. 15 K
s s, p———一次蒸汽比熵, 6. 956 kJ / (kg·K)
s s, s ———二次蒸汽比熵, 6. 834 kJ / ( kg·K)
由式(3)计算可得,减温减压过程一次蒸汽比?降Δe s, p = 314. 94 kJ / kg。
②单位时间一次蒸汽?降
ΔE s, p=Δe s, p q m , s, p(4)
式中ΔE s, p———单位时间一次蒸汽?降, kJ /h
由式(4)计算可得,减温减压过程单位时间一次蒸汽?降ΔE s, p = 11. 34 GJ /h。
1. 3 减温水的?升
由于减温水被加热变为二次蒸汽,因此应分别计算出一次蒸汽减温减压前减温水的比?和一次蒸汽减温减压后减温水生成的二次蒸汽的比?。
①减温减压前减温水的比?
e w= h w - h e, w - T e ( s w - s e, w ) (5)
式中e w———减温减压前减温水的比?, kJ /kg
h e, w———环境状态下减温水比焓, 83. 86 kJ /kg
s w———减温减压前减温水的比熵, 1. 352 kJ /( kg·K)
s e, w———环境状态下减温水的比熵, 0. 296 kJ /( kg·K)
由式(5)计算可得,减温减压前减温水的比?
e w= 45. 94 kJ /kg。
②减温水生成二次蒸汽的比?
e s, s = h s, s - h e, s - T e ( s s, s - s e, s ) (6)
式中e s, s———减温水生成的二次蒸汽的比?, kJ /kg
h e, s———环境状态下蒸汽的比焓, 2537. 20kJ /kg
s e, s———环境状态下蒸汽的比熵, 8. 665 kJ /( kg·K)
由式(6)计算可得,减温水生成的二次蒸汽的比?e s, s = 950. 38 kJ /kg。
③单位时间减温水?升
ΔE w = ( e s, s - e w ) q m , w (7)
式中ΔE w———单位时间减温水?升, kJ /h
由式(7)计算可得,单位时间减温水?升ΔE w= 4. 55 GJ /h。
1. 4 一次蒸汽?损失率
①单位时间一次蒸汽实际?降
ΔE s, p, r=ΔE s, p–Δe w(8)
式中ΔE s, p, r———单位时间一次蒸汽实际?降, kJ /h
由式(8)计算可得,单位时间一次蒸汽实际?降ΔE s, p, r = 6. 79 GJ /h。
②一次蒸汽的比?
e s, p = h s, p - h e, s - T e ( s s, p - s e, s ) (9)
式中e s, p———一次蒸汽的比?, kJ /kg
由式( 9 ) 计算可得, 一次蒸汽的比?e s, p =1265. 37 kJ /kg。
③一次蒸汽?损失率
η=ΔE s, p, r / e s, p q m , s, p (10)
式中η———一次蒸汽?损失率
由式(10 ) 计算可得,一次蒸汽?损失率η=0. 15。
2 节能措施
为了有效利用工质的做功能力,避免高品质能源的浪费,将一次蒸汽先通入背压式汽轮机发电,再将排汽供工艺设备使用,即余压发电。余压发电可使热能得到充分利用,可提高能源利用率,是一项有效的节能措施。在炼铁部1号锅炉房中温中压锅炉改造过程中,选择1台背压式汽轮机代替减温减压装置,汽轮机进汽参数为3. 43 MPa、435 ℃。蒸汽在汽轮机内绝热膨胀后排出,排汽压力为1. 25 MPa。
①蒸汽理想比焓降
Δh = h i– h o(11)
式中Δh———蒸汽理想比焓降, kJ /kg
h i———汽轮机进汽比焓, 3301. 49 kJ /kg
h o———汽轮机排汽比焓, 3018. 51 kJ /kg
②蒸汽有效比焓降
Δh e =Δh η I(12)
式中Δh e———蒸汽的有效比焓降, kJ /kg
ηi ———汽轮机相对内效率,取0. 76
由式(11) 、( 12)计算可得,蒸汽有效比焓降=215. 06 kJ /kg。
③汽轮机实际排汽比焓
h o, r = h i–Δh e(13)
式中h o, r———汽轮机实际排汽比焓, kJ /kg
由式(13)计算可得,汽轮机实际排汽比焓h o, r= 3086. 43 kJ /kg,则汽轮机实际排汽温度为320. 8℃(此温度高于工艺设备要求的温度,可增加减温装置进行减温) 。
④汽轮机组输出的电功率
P o=q m , s, pΔh eη mη g / 3600 (14)
式中P o———汽轮机组输出的电功率, kW
ηm———机械效率,取0. 98
ηg ———发电机效率,取0. 97
由式(14)计算可得,汽轮机组输出的电功率P o= 2044. 36 kW。
⑤年经济效益
汽轮机组年运行时间为6000 h /a,则年发电量为1226. 62 ×104 kW ·h /a。电价按0.
5 元/ ( kW·h)计算,每年余压发电创造的经济效益为613. 31×104元/a,改造工程
造价约900 ×104元,约1. 5 a即可收回全部改造资金。
3 结论
①蒸汽的减温减压虽为绝热过程,减温减压前、后总热量不变,但减温减压后蒸汽?损失很大,造成蒸汽品质下降。合理使用蒸汽不但应着眼于蒸汽热量的利用,更应注重蒸汽?的充分利用。高品质蒸汽先用于发电,再用于工艺生产,是提高蒸汽能量利用率的有效途径。
②对于该厂炼铁部1号锅炉房采用减温减压装置制取二次蒸汽,一次蒸汽的?损失率达0. 15。
③在该厂炼铁部1号锅炉房改造工程中,采用背压式汽轮机代替减温减压装置进行余压发电,年发电量可达1226. 62×104 kW·h /a,年经济效益达613. 31×104元/a。
④印染、纺织、制糖、造纸等工业生产中需要大量工艺用汽, 但所需压力不高, 一般小于0. 3MPa,而热源供汽压力较高,多大于1. 3 MPa。因此可以利用供汽与工艺设备之间的压差进行余压发电,以提高能源利用率。
换热器的?效率
更新时间：2016-4-15 浏览次数：193次
换热器是各能量系统中使用最广泛的单元设备之一。目前对各种各样的换热器的分析一般有两种方法：一种是依据能量的数量守恒关系，即以热力学第一定律为基础，分析换热器的能量在数量上转化、传递、利用和损失的情况，并以能效率来反映他的性能；另一种方法则是根据能量中?的平衡关系，即以热力学第二定律为基础，分析换热器中?的转换、传递、利用和损失情况，并以?效率来反映其性能。显然，能效率无法分析换热器中存在的能量质的贬值和损耗，从而不能揭示能量损失的本质；而?效率则是从能量质的角度来分析和评价换热器的性能，因此更加科学和全面，对换热器节能和优化设计有着重要的指导意义。应当指出，虽然?效率有很多优点，但?效率有着一定的不确定性，迄今尚缺乏统一的标准。?效率定义为：
ηex=作为收益的?/作为代价的?
表面看来，?效率定义并不复杂，只要确定了哪些是收益的?，哪些是消耗的?，就能按上式计算出相应的?效率。问题在于，由于在不同的工艺过程中换热器所起的作用不同，同时由于考察换热器中?的损失以及目标的不同和各人主观见解不同，从而导致人们对?效率定义中收益的?和消耗的?有不同的理解，也就产生了不同的?效率具体的定义形式。目前讨论最多的是换热器的目的?效率，而对其他?效率则讨论的较少。
?（yòng）：反应能量的“数量”与能量之间“质”的差别的统一尺度。
参数的选择与汽轮机内效率分析
参数的选择对汽轮机内效率浅析 原创：孙维兵连云港碱厂22042 摘要：简要叙述电力和工业用汽轮机的内效率，以及蒸汽初、终参数选择对对全厂能耗的影响。 关键词：汽轮机内效率蒸汽参数能耗 一、汽轮机内效率 1、背压汽轮机数据模拟本表来源某碱厂6000kw背压机组，带下划线的为表计显示值。其他为计算或模拟值。
本机组型号B6－35 /5，设计蒸汽压力℃，排汽压力。设计内效率%。 由于蒸汽和喷管叶片的磨擦生热，被蒸汽吸收后汽温提高，在下一级得到利用，机组级数越多，利用次数越多，总内效率有所提高。热机内效率η＝100％×实际焓降÷理想焓降，汽轮机的内效率表示的是设计的汽轮机组的完善程度，相当于存在的所有不可逆损失的大小，即实际利用的焓降与理论上能达到的焓降的比值。 严济慈说：“所费多于所当费，或所得少于所应得，都是一种浪费”。提高热机的热效率的方法有二种，一是提高高温热源的温度，二是降低低温热源即环境的温度；低温热源变化较小，因此提高蒸汽初温和初压就成为提高机组的热效率的途径。相对地，提高热机的内效率则基本上只有一种方法，即设计更完善的机组使汽机内部各种不可逆损失减少到最少。 从热力学第二定律上看，冷源损失是必不可少的，如果用背压抽汽供热机组，它是将冷源损失算到热用户上，导致所有背压热效率接近100%，但内效率差距仍然很大。 2、纯碱行业真空透平机、压缩透平机和背压汽轮机相对内效率比较
各个背压供热机组热效率都接近100%，但汽耗率分别为、、、kg/kwh，即消耗同样多的蒸汽量发出的电能有大有小。小容量汽轮机的汽封间隙相对较大，漏汽损失较大，同时由于成本投资所限，汽轮机级数少，设计的叶型也属早期产品，所以容量小的机组内效率很低。目前电力系统主力机组亚临界压力汽轮机组都较大，总内效率高达90-92%，热力学级数达到27级；相比于发电用汽轮机，工业汽轮机级数少，内效率偏低，明显是不经济的。 3、喷咀和喷管。冲动式汽轮机的蒸汽在静止的喷咀中膨胀加速，冲击汽轮机叶片。对喷咀来说，存在临界压力和临界压力比。如渐缩喷管，流量达到最大值时，出口压力p2与进口压力p1之比βc约为，当背压p2下降低于βc ×p1时，实际流量和汽体的速度不再增加，相当于压力降白白损失了。反动式汽轮机内效率较高，但单级压降较冲动式更小。纯碱厂常用的压缩工业汽轮机有11级，但压力降能力较小，实际运行时内效率不高。真空岗位的工业汽轮机，只有一级双列速度级，单级压力降能力是有限的，如果选择的排汽参数太小，那
参数的选择与汽轮机内效率分析
参数的选择与汽轮机内 效率分析 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
参数的选择对汽轮机内效率浅析 原创：孙维兵连云港碱厂22042 摘要：简要叙述电力和工业用汽轮机的内效率，以及蒸汽初、终参数选择对对全厂能耗的影响。 关键词：汽轮机内效率蒸汽参数能耗 一、汽轮机内效率 1、背压汽轮机数据模拟本表来源某碱厂6000kw背压机组，带下划线的 由于蒸汽和喷管叶片的磨擦生热，被蒸汽吸收后汽温提高，在下一级得到利用，机组级数越多，利用次数越多，总内效率有所提高。热机内效率η＝100％×实际焓降÷理想焓降，汽轮机的内效率表示的是设计的汽轮机组的完善程度，相当于存在的所有不可逆损失的大小，即实际利用的焓降与理论上能达到的焓降的比值。 严济慈说：“所费多于所当费，或所得少于所应得，都是一种浪费”。提高热机的热效率的方法有二种，一是提高高温热源的温度，二是降低低温热源即环境的温度；低温热源变化较小，因此提高蒸汽初温和初压就成为提高机组的热效率的途径。相对地，提高热机的内效率则基本上只有一种方法，即设计更完善的机组使汽机内部各种不可逆损失减少到最少。
从热力学第二定律上看，冷源损失是必不可少的，如果用背压抽汽供热机组，它是将冷源损失算到热用户上，导致所有背压热效率接近100%，但内效率差距仍然很大。 即消耗同样多的蒸汽量发出的电能有大有小。小容量汽轮机的汽封间隙相对较大，漏汽损失较大，同时由于成本投资所限，汽轮机级数少，设计的叶型也属早期产品，所以容量小的机组内效率很低。目前电力系统主力机组亚临界压力汽轮机组都较大，总内效率高达90-92%，热力学级数达到27级；相比于发电用汽轮机，工业汽轮机级数少，内效率偏低，明显是不经济的。 3、喷咀和喷管。冲动式汽轮机的蒸汽在静止的喷咀中膨胀加速，冲击汽轮机叶片。对喷咀来说，存在临界压力和临界压力比。如渐缩喷管，流量达到最大值时，出口压力p2与进口压力p1之比βc约为，当背压p2下降低于βc ×p1时，实际流量和汽体的速度不再增加，相当于压力降白白损失了。反动式汽轮机内效率较高，但单级压降较冲动式更小。纯碱厂常用的压缩工业汽轮机有11级，但压力降能力较小，实际运行时内效率不高。真空岗位的工业汽轮机，只有一级双列速度级，单级压力降能力是有限的，如果选择的排汽参数太小，那么许多压力降是白白损失了，如上述真空透平机实际运行时内效率只有%，如果考虑机组的漏汽损失，内效率还会更低。在同样的进汽参数与排汽参数下，某国产真空工业汽轮机，冲动技术，厂家设计内效率只有%。 中压汽轮机为节省投资，最大限度地提高压力降，选用的第一级调节级为双列速度级，它的内效率也相对较低，为提高整个机组内效率，高压和超高压以上汽轮机组全部摒弃双列速度级只用普通的带反动度的压力级。同样的，当工业透平机的单级压力降太大时或排汽压力远远低于设计压力时，它的压力降不能得到有效的利用，级的内效率下降较快。由于纯碱厂的低压蒸汽管网运行压力远低于设计压力，远离设计参数，汽轮机、压缩汽轮机和真空机的内效率损失较大。 二、参数的选择 1、设计过程中存在的冗余。如DG140/59给水泵设计，内效率约在70-74%，所需轴功率为310-328千瓦(计算略)，选用电机400千瓦即可，设计院一般选用电机为440千瓦。同样DG140/59给水泵，设计压力为，实际运行时省煤器进口压力约在－，当给水泵出口压力在时，即可满足锅炉用水需要，如果设计给水泵压力为，给水管道应选比正常值稍大如可选φ200左右，可节能16%左右。又如锅炉送风机风量，理论空气量已经满足燃烧要求，锅炉厂给出的送风量已经乘以的系数，如果设计院选风机时风量再乘以的系数，在选用配套电机时功率将变得更大。在锅炉与汽轮机配套设计中，锅炉以额定参数运行时，汽轮机入口压力将超过设计压力约，高压超高压机组汽轮机超过设计压力也较大。设计中存在的冗余对锅炉和汽轮机经济性影响较大，中压机组热效率影响
汽轮机内效率计算方法
楼主对效率的理解有误，透平机输出功率N=G.ΔHs.η/3600，这是你需要的公式，这里： N：kW G：蒸汽流量,kg/h ΔHs：等熵焓降，kJ/kg，注意这里是等熵焓降！ η：等熵效率，也称内效率，%，一般也就60~70%，这个效率也就是你所言的那个60%的效率。 再来看看你的蒸汽参数： 1、汽轮机入口过热蒸汽： 压力P=23.5barg，温度T=390C，比焓H=3,218kJ/kg，比熵S= 6.9933 kJ/kg.C；2、汽轮机出口蒸汽： 注意，你既然指定了等熵效率60%，那么你就应该计算和入口蒸汽比熵相等的熵值的蒸汽参数，其温度压力这俩参数你不能都去指定，而需要你计算： 压力P=8barg（压力值你可以指定，这个与背压汽轮机控制出口蒸汽压力的过程是吻合的） 比熵S= 6.9933 kJ/kg.C（比熵一定要和入口蒸汽相等！此点非常重要，这是你计算的基准！） 根据上述两个条件，即指定的压力和比熵，确定最终汽轮机出口蒸汽参数为：温度T=253.22 C，比焓H=2,954kJ/kg，你的计算错在这里！因为你指定了等熵效率60%，那么你就不能再指定出口蒸汽的温度、压力这两个参数了，你应该指定比熵、压力这两个参数，由这俩参数计算比焓，求出焓降： ΔHs=3218-2954=265 kJ/kg； 因此N=G.ΔHs.η/3600=10000x265x60%/3600=441.7 kW=0.442 MW，拿计算器摁都成，MW消耗蒸汽量（俗称的汽耗）W=10/0.442=22.6 T/MW，一般工厂用汽轮机用蒸汽参数要比楼主给出的蒸汽参数更高，比如5MPa，450C蒸汽，汽耗一般在20T/MW（或者说20kg/kW），你这个汽轮机的数据略高了些，但你的蒸汽参数低啊，经验数据还是差不多的，贵厂的汽轮机发电是不是差不多这个数？呵呵。
锅炉效率计算
单位时间内锅炉有效利用热量占锅炉输入热量的百分比，或相应于每千克燃料(固体和液体燃料)，或每标准立方米(气体燃料)所对应的输入热量中有效利用热量所占百分比为锅炉热效率，是锅炉的重要技术经济指标，它表明锅炉设备的完善程度和运行管理水平。锅炉的热效率的测定和计算通常有以下两种方法： 1．正平衡法 用被锅炉利用的热量与燃料所能放出的全部热量之比来计算热效率的方法叫正平衡法，又叫直接测量法。正平衡热效率的计算公式可用下式表示： 热效率＝有效利用热量/燃料所能放出的全部热量*100％ ＝锅炉蒸发量*（蒸汽焓－给水焓）/燃料消耗量*燃料低位发热量*100％ 式中锅炉蒸发量——实际测定，kg/h； 蒸汽焓——由表焓熵图查得，kJ／kg； 给水焓——由焓熵图查得，kJ／kg； 燃料消耗量——实际测出，kg/h； 燃料低位发热量——实际测出，kJ／kg。 上述热效率公式没有考虑蒸汽湿度、排污量及耗汽量的影响，适用于小型蒸汽锅炉热效率的粗略计算。 从上述热效率计算公式可以看出，正平衡试验只能求出锅炉的热效率，而不能得出各项热损失。因此，通过正平衡试验只能了解锅炉的蒸发量大小和热效率的高低，不能找出原因，无法提出改进的措施。 2．反平衡法 通过测定和计算锅炉各项热量损失，以求得热效率的方法叫反平衡法，又叫间接测量法。此法有利于对锅炉进行全面的分析，找出影响热效率的各种因素，提出提高热效率的途径。反平衡热效率可用下列公式计算。 热效率＝100％－各项热损失的百分比之和 ＝100％－q2－q3－q4－q5－q6 式中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，％。 大多时候采用反平衡计算，找出影响热效率的主因，予以解决。
锅炉热效率计算
1兆帕(MPa)=10巴(bar)=9.8大气压(atm)约等于十个大气压,1标准大气压=76cm汞柱=1.01325×10^5Pa=10.336m水柱约等于十米水柱,所以1MPa大约等于100米水柱，一公斤相当于10米水柱 水的汽化热为40.8千焦/摩尔,相当于2260千焦/千克.一般地：使水在其沸点蒸发所需要的热量五倍于把等量水从一摄氏度加热到一百摄氏度所需要的热量. 一吨水=1000千克每千克水2260千焦 1000千克就是2260 000千焦 1吨蒸汽相当于60万千卡/1吨蒸汽相当于64锅炉马力/1锅炉马力相当于8440千卡热。 用量是70万大卡/H 相当于1.17吨的锅炉 以表压力为零的蒸汽为例，每小时产一吨蒸汽所具有的热能，在锅内是分两步吸热获得的，第一步是把20度的一吨给水加热到100度的饱和水所吸收的热能，通常这部分热能为显热，其热能即为1000×（100－20）=8万/千卡时。 第二步则是将已处于饱和状态的热水一吨加热成饱和蒸汽所需要吸收的热能，这部分热为潜热，其热能即为1000×539=53.9万/千卡时。 把显热和潜热加起来，即是一吨蒸汽（其表压力为零时）在锅内所获得的热能， 即：53.9＋8=61.9万/千卡时。这就是我们通常所说的蒸汽锅炉每小时一吨蒸发量所具有的热能，相当于热水锅炉每小时60万/大卡的容量。 天然气热值 天燃气每立方燃烧热值为8000大卡至8500大卡，1千卡/1大卡/1000卡路里（kcal）=4.1868千焦（kJ），所以每立方米燃烧热值为33494.4—35587.8KJ 产地、成分不同热值不同，大致在36000~40000kJ/Nm3，即每一标准立方米天然气热值约为36000至40000千焦耳，即36~40百万焦耳。 天燃气每立方燃烧热值为8000大卡至8500大卡，1千卡/1大卡/1000卡路里（kcal）=4.1868千焦（kJ），所以每立方米燃烧热值为33494.4—35587.8KJ。而1度=1kW*h=3.6*10^6J=3.6*10^3KJ。即每立方燃烧热值相当于9.3—9.88度电产生的热能， 3.83<1.07*9.3 OR 9.88 天然气价格： 天然气的主要成分是甲烷,分子式是CH4,分子量是12+4*1=16. 在1标准大气压下,1mol气体的体积是22.4升,1立方米的气体有
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。
第一章 汽轮机级的工作原理-第五节 级内损失和级的相对内效率
第五节 级内损失和级的相对内效率 一、级内损失 除前面讨论的级内轮周损失即喷嘴损失n h δ、动叶损失b h δ和余速损失2c h δ之外，级内还有叶高损失l h δ、扇形损失h θδ、叶轮摩擦损失f h δ、部分进汽损失 e h δ、漏汽损失h δδ和湿汽损失x h δ。 必须指出，并非各级都同时存在以上各项损失，如全周进汽的级中就没有部分进汽损失；采用转鼓的反动式汽轮机就不考虑叶轮摩擦损失；在过热蒸汽区域工作的级就没有湿汽损失；采用扭叶片的级就不存在扇形损失。 本节所讨论的各项级内损失，目前尚难以完全用分析法计算，多数是采用在静态和动态试验的基础上建立的经验公式计算。随试验条件的不同，计算损失的公式也不同。下面主要介绍国内计算级内损失的常用公式。 1．叶高损失l h δ 叶高损失又称为端部损失，其产生的物理原因及影响因素在上节已经分析过。它实质上是属于喷嘴和动叶的流动损失。工程上为了方便．把它单独分出来计算。 叶高损失l h δ主要决定于叶高l 。当叶片高度很高时，l h δ可以忽略不计。叶高必须大于相对极限高度，否则l h δ将急剧增加。叶高损失常用下列半经验公式计算： l h δ=u a h l ? （1.5.1） 式中 a ——试验系数，单列级a =1.2（未包括扇形损失）或a =1.6（包括扇 形损失），双列级a =2； u h ?——不包括叶高损失的轮周有效比焓降，即u h ?=0 t h ?—n h δ—b h δ— 2c h δ，/kJ kg ； l ——叶栅高度，单列级为喷嘴高度，双列级为各列叶栅的平均高度， mm 。 叶高损失也可以用以下半经验公式计算： l ξ= 2 1a n a x l （1.5.2）
汽轮机计算题
1. 某级平均直径dm ＝883mm, 设计流量D ＝597t/h ，级前压力 P0＝5.49MPa, 温度 t0=417℃，级后压力p2=2.35MPa, 级的平均反动度 0.296m Ω=,上级可被余速利用的部分，喷管出汽角011151'α=，速度系数0.97φ=，流量系数0.97n μ=，全周进汽，试计算喷嘴出口的高度。 解：根据h-s 图，由p0,t0,以及 233.5 c h ?=kj/kg, 计算得滞止焓h0*=3264：得到p0*=6.08Mpa, 在h-s 图作等熵线，级的理想焓降t h ?*==227kJ/kg 喷嘴焓降 160 )1(=?Ω-=?t m n h h kJ/kg 根据h-s 图，查的喷嘴出口的蒸汽压力为p1=3.1MPa 喷嘴前后的压力比为：51.0*1 ==o n p p ε 过热蒸汽临界比546.0=cr ε 压力比小于过热蒸汽的临界压力比，为超临界流动。 计算得到MPa p P cr cr 32.3* 0==ε h-s 图上，等熵线上，查的kg m v kg kJ h cr cr /308.0/3090== 计算: 计算得到临界速度：590)(2*0=-=cr cr h h c m/s 临界面积：()22326.359097.008.0*597546.0cm c Gv A cr n cr cr n =??== μ 高度()()cm d A l m cr n cr n 08.4sin 1 == απ
解：喷嘴出口速度： t b gb b h c ?Ω-Ω-Ω-=)'1(21φ=687.6m/s 圆周速度： 11c x u ==0.24*687.6=165m/s 相对速度： 1122 11cos 2αuc u c w -+==530m/s 1 111cos cos w u c -= αβ, 1β=21° 得：?-=2*12ββ=19° 2122w h w t b t +?Ω==530m/s 根据b Ω，t w 2查得动叶速度系数b ?=0.873（图2-16） t 22w w ?==462.7m/s C 2=312.5m/s 2 * 22*2 cos cos c u w -= βα, * 2α=29° ?-=6* 2'1αα=23° 2 2t 12'c h c t gb +?Ω==328.8m/s 查得导叶速度系数gb ?=0.902（图2-16） '11't gb c c φ==296.6m/s 'cos '2'11221'1αuc u c w -+==160m/s ' 'cos ''cos 1111w u c -= αβ, '1β=48° ?-=14''*12ββ=34°
电厂效率计算方法
一、热电厂能耗计算公式符号说明 单位供电标煤耗 单位发电标煤耗 单位供热标煤耗 bg=bd/[1-(ed/100)] bd=(Bd/E)*102 Bd=B(1-α) br=(Br/Qr)*103 Br=Bα g/kwh g/kwh T Kg/GJ T 4 R 热电比 R=(Qr/36Eg)*102 5η0 热效率 η0=[(Qr+36Eg)/29.3B]*102(%) 二、能耗热值单位换算 千焦（KJ） 大卡(kcal) 1千瓦时(kwh)= 3600kj 备注 1、吉焦、千卡、千瓦时（GJ、kcal、kwh） 1kcal=4.1868KJ=4.1868×10-3MJ=4.1868×10-6GJ 1kwh=3600KJ=3.6MJ=3.6×10-3GJ 2、标准煤、原煤与低位热值： 1kg原煤完全燃烧产生热量扣去生成水份带走热量，即为原煤低位热值。 Qy＝5000kcal/kg＝20934KJ/kg 1kg标准煤热值Qy＝7000kcal/kg＝29.3×103KJ＝0.0293GJ/kg 当原煤热值为5000大卡时，1T原煤＝0.714吨标煤，则1T标煤＝1.4T原煤3、每GJ蒸汽需要多少标煤： br＝B/Q＝1/Qyη＝1/0.0293η＝34.12/η 其中：η＝ηW×ηg＝锅炉效率×管道效率
当ηW＝0.89，ηg＝0.958时，供热蒸汽标煤耗率br＝34.12/0.89×0.958＝40kg/GJ 当ηW＝0.80，ηg＝0.994时，供热蒸汽标煤耗率br＝34.12/0.80×0.994＝42.9kg/GJ 二、热电厂热电比和总热效率计算 一、热电比（R）： 1、根据DB33《热电联产能效能耗限额及计算方法》2.2定义：热电比为“统计期内供热量与供电量所表征的热量之比”。 R＝供热量/供电量×100％ 2、根据热、能单位换算表： 1kwh＝3600KJ（千焦） 1万kwh＝3600×104KJ＝36GJ（吉焦） 3、统一计量单位后的热电比计算公式为： R＝（Qr/Eg×36）×100％ 式中： Qr——供热量GJ Eg——供电量万kwh 4、示例： 某热电厂当月供电量634万kwh，供热量16万GJ，其热电比为： R＝（16×104/634×36）×100％＝701％ 二、综合热效率（η0） 1、根据浙江省地方标准DB33定义，综合热效率为“统计期内供热量与供电量所表征的热量之和与总标准煤耗量的热量之比” η0＝（供热量＋供电量）/（供热标煤量＋供电标煤量） 2、根据热、能单位换算表 1万kwh＝36GJ 1kcal＝4.1868KJ 1kg标煤热值＝7000kcal 1kg标煤热值＝7×103×4.1868＝29.3×103KJ＝0.0293GJ 3、统一计量单位后的综合热效率计算公式为 η0＝[（Qr＋36Eg）/(B×29.3）]×100％ 式中：Qr——供热量GJ Eg——供电量万kwh B——总标煤耗量t 4、示例： 某热电厂当月供电量634万kwh，供热量16万GJ，供热耗标煤6442吨，供电耗标煤2596吨，该厂总热效率为： η0＝[(16×104＋36×634)/（6442＋2596）×29.3]×100％＝69％
汽轮机热耗率的实用简捷计算
汽轮机热耗率的实用简捷计算 .j《 汔轮机热耗率的实用简捷计算 [摘要]根据最小二乘法的原理,推导出电厂汽轮机在实用范围内,由压力P与温度表示的水和水 蒸汽比容,烙h的函数表达式,不用查水和水蒸汽性质图表,就能方便地求解汽轮机的热耗率该函 数表达式可用于机组热力性能试验,热力统计计算,现扬热力小指标竞赛,具有计算精度高,简捷,方便, 实用的特点. [关键词]汽轮发电机蛆热耗率简捷计算 汽机的热耗是指汽轮发电机组每发lkW-h的电 能所消耗的热量.它是反映机组能量转换过程中的一 项重要的经济指标.通常的方法以蒸汽的压力P与 温度￡查水和水蒸汽性质图表,使用直线插值法求取 比容及焙.或利用国标水和水蒸汽性质的工业用公式 程序编人计算机进行计算,但该公式长而复杂,系数太 多,这样必须使用计算机,给有些场合带来不便.本文 从汽轮机实用范围的水和水蒸汽压力及温度的可测参
数出发,利用最小二乘法,求解比容及焓高精度的分段函数拟合式,将比容和焙用压力P与温度表示为幂 函数(或变幂函数)的表达式,具有方便,简捷,计算精 度高之特点,可以很好地用于汽轮发电机组的供热蒸汽(或辅助蒸汽)的流量是表计流量,当参数偏离流量孔 板或喷嘴基准参数时,要采用下式对表计流量进行参数的修正: D嗔=Do~N/’ D”√ D-Dt/h(5) 式中Ⅳ——发电机出线端的电功率,MW; Ⅳ一驱动给水泵的小汽轮机功率,MW. 对于用小汽轮机驱动给水泵机组,小汽轮机的功 率可以根据具体机组的特性用统计的方法回归得到. 国产亚临界300MW机组: 匝壅亘亟回国 , , =二,/ =2.3476+1.118594×10一D66Mw(6)
热效率通用公式
热效率通用公式 对锅炉而言，影响煤耗的因素主要有三类：煤质、运行工况和锅炉自身热效率。查找煤耗偏高的原因，需要对各影响因素进行定量测定分析。测定锅炉热效率，通常采用反平衡试验法。本文对此方法进行了介绍，并简化了计算过程，可用于日常锅炉效率监控。 1 反平衡法关键参数的确定 众所周知，反平衡法热效率计算公式为： η = 100-（q2+q3+q4+q5+q6） 计算的关键是各项热损失参数的确定。 1.1 排烟热损失q2 排烟热损失q2是由于锅炉排烟带走了一部分热量造成的热损失，其大小与烟气量、排烟与基准温度、烟气中水蒸汽的显热有关。我厂燃煤介于无烟煤和贫煤之间，计算q2可采用如下简化公式： q2 =（3.55αpy+0.44）×（tpy-t0）/100 式中，αpy——排烟处过量空气系数，我厂锅炉可取为1.45 tpy——排烟温度，℃ t0 ——基准温度，℃ 1.2 化学不完全燃烧热损失q3 化学不完全燃烧热损失q3是由于烟气中含有可燃气体CO造成的热损失，主要受燃料性质、过量空气系数、炉内温度和空气动力状况等影响，可采用下列经验公式计算： q3 =0.032αpy CO×100% 式中，CO——排烟的干烟气中一氧化碳的容积含量百分率，% 我厂锅炉q3可估算为0.5%。 1.3 机械未完全燃烧热损失q4 机械未完全燃烧热损失q4主要是由锅炉烟气带走的飞灰和炉底放出的炉渣中含有未参加燃烧的碳所造成的，取决于燃料性质和运行人员的操作水平，简化计算公式为： Q4 =337.27×Aar×Cfh/[ Qnet.ar×(100-Cfh)] 式中，Aar——入炉煤收到基灰分含量百分，% Cfh——飞灰可燃物含量，% Qnet.ar——入炉煤收到基低位发热量，kJ/kg 1.4 散热损失q5 散热损失q5是锅炉范围内炉墙、管道向四周环境散失的热量占总输入热量的百分率，计算公式为： Q5 =5.82×De0.62/D 式中，De——锅炉的额定负荷，t/h D ——锅炉的实际负荷，t/h 1.5 灰渣物理热损失q6 灰渣物理热损失q6包括灰渣带走的热损失和冷却热损失。我厂锅炉为固态除渣炉，且燃料的灰分含量Aar 锅炉效率反平衡计算法—简易计算对我厂锅炉而言，影响煤耗的因素主要有三类：煤质、运行工况和锅炉自身热效率。查找煤耗偏高的原因，需要对各影响因素进行定量测定分析。测定锅炉热效率，通常采用反平衡试验法。本文对此方法进行了介绍，并简化了计算过程，可用于日常锅炉效率监控。 1 反平衡法关键参数的确定 众所周知，反平衡法热效率计算公式为： η = 100-（q2+q3+q4+q5+q6） 计算的关键是各项热损失参数的确定。 1.1排烟热损失q2 排烟热损失q2是由于锅炉排烟带走了一部分热量造成的热损失，其大小与烟气量、排烟与基准温度、烟气中水蒸汽的显热有关。我厂燃煤介于无烟煤和贫煤之间，计算q2可采用如下简化公式：q2 =（3.55αpy+0.44）×（tpy-t0）/100 式中，αpy——排烟处过量空气系数，我厂锅炉可取为1.45 tpy——排烟温度，℃ t0——基准温度，℃ 1.2化学不完全燃烧热损失q3 化学不完全燃烧热损失q3是由于烟气中含有可燃气体CO造成的热损失，主要受燃料性质、过量空气系数、炉内温度和空气动力状况等影响，可采用下列经验公式计算： q3 =0.032αpy CO×100% 式中，CO——排烟的干烟气中一氧化碳的容积含量百分率，% 我厂锅炉q3可估算为0.5%。 1.3机械未完全燃烧热损失q4 机械未完全燃烧热损失q4主要是由锅炉烟气带走的飞灰和炉底放出的炉渣中含有未参加燃烧的碳所造成的，取决于燃料性质和运行人员的操作水平，简化计算公式为： Q4 =337.27×Aar×Cfh/[ Qnet.ar×(100-Cfh)] 式中，Aar——入炉煤收到基灰分含量百分，% Cfh——飞灰可燃物含量，% Qnet.ar——入炉煤收到基低位发热量，kJ/kg 1.4散热损失q5 散热损失q5是锅炉范围内炉墙、管道向四周环境散失的热量占总输入热量的百分率，计算公式为：Q5 =5.82×De0.62/D 式中，De——锅炉的额定负荷，t/h D——锅炉的实际负荷，t/h 1.5灰渣物理热损失q6 灰渣物理热损失q6包括灰渣带走的热损失和冷却热损失。我厂锅炉为固态除渣炉，且燃料的灰分含量Aar 汽轮机热效率计算 摘要: 计算了一次蒸汽经减温减压后的?损失。提出利用背压式汽轮机进行余压发电,使蒸汽按品质梯级利用。将一次蒸汽(参数为36 t/h、3. 43 MPa、435 ℃)减温减压至工艺设备需要的二次蒸汽(参数为1. 25 MPa、260 ℃) ,一次蒸汽?损失率为0. 15。利用二者压力差进行余压发电,每年发电量为1226. 62×104 kW·h /a。 ?的注音：yòng 简体部首：火?的部首笔画：4 总笔画：9 当系统由任意状态可逆的变化到与给定环境相平衡的状态时，理论上可以无限转换为任何其他能量形式的那部分能量，称为?（Ex）。与此相对应，一切不能转换为?的能量称为火无【目前并未被收录进汉语词典】（An）（anergy）。任何能量E均由?（Ex）和火无（An）所组成，即E=Ex+An。 ?反应能量的”数量“与能量之间“质”的差别的统一尺度，国内一些人把?称为可用能、有效能或可用度。?作为一种评价能量的价值参数，从“量”与“质”的结合上规定了能量的“价值”，解决了热力学和能源科学中长期以来还没有任何一个参数可以单独评价能量的价值问题，改变了人们对能的性质、能的损失和能的转换效率等传统看法。 某钢铁厂炼铁部1号锅炉房现有2台燃用高炉煤气的中温中压锅炉,每台锅炉产汽(一次蒸汽)量为18 t/h,压力为3. 43 MPa,温度为435 ℃。原设计中,利用一次蒸汽通过凝汽式汽轮机发电,带动送风机向高炉送风。现计划用这2台锅炉替代焦化厂锅炉,向焦化厂输送蒸汽,送风机改用外网电力驱动。焦化厂工艺设备用汽(二次蒸汽)压力为1. 25 MPa,温度为260 ℃。为达到焦化厂工艺设备的用汽参数要求,一次蒸汽须经减温减压后变为符合工艺设备要求的二次蒸汽。减温减压过程一般由减温减压装置完成,减温减压装置由减压系统、减温系统、安全保护装置及热力调节仪表组成。一次蒸汽通过减压系统将压力减至设定压力,减温水经喷嘴喷射入蒸汽管道内,使减压后的一次蒸汽降温,变为二次蒸汽。减温水的压力为3. 82 MPa,温度为104 ℃。本文对蒸汽在减温减压过程中的?损失进行了计算,并探讨了余压发电在节能降耗方面的效果。 1 蒸汽在减温减压过程中的?损失 ?表示能量的做功能力,因此可用来评价能量的品质。当工质的?减少时,也就意味着 1．正平衡法 用被锅炉利用的热量与燃料所能放出的全部热量之比来计算热效率的方法叫正平衡法，又叫直接测量法。正平衡热效率的计算公式可用下式表示： 式中锅炉蒸发量——实际测定，kg/h； 蒸汽焓——由表焓熵图查得，kJ／kg； 给水焓——由焓熵图查得，kJ／kg； 燃料消耗量——实际测出，kg/h； 燃料低位发热量——实际测出，kJ／kg。 上述热效率公式没有考虑蒸汽湿度、排污量及耗汽量的影响，适用于小型蒸汽锅炉热效率的粗略计算。 从上述热效率计算公式可以看出，正平衡试验只能求出锅炉的热效率，而不能得出各项热损失。因此，通过正平衡试验只能了解锅炉的蒸发量大小和热效率的高低，不能找出原因，无法提出改进的措施。 10.1 正平衡效率计算 10.1.1输入热量计算公式：6 I0 E, g, _5 H. m2 H Qr=Qnet,v,ar+Qwl+Qrx+Qzy: ^, g! N: U6 [/ f7 q9 J8 ` 式中: Qr__——输入热量；# K S7 V9 G. b s! D5 c5 w Qnet,v,ar ——燃料收到基低位发热量；. k4 Q/ B! u+ M3 x Qwl ——加热燃料或外热量；# m# V* `/ s, Y" @: l6 @) J Qrx——燃料物理热；" _/ k$ Q2 G" k& r! g; s5 [ Qzy——自用蒸汽带入热量。 5 s8 p4 c( K. g0 p3 Z# p 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。8 o( @1 I9 p; c& F5 b. c: I 10.1.2饱和蒸汽锅炉正平衡效率计算公式：8 A5 Z3 B2 H/ I" Y' b2 P0 i 9 z, Y% D3 R" v8 w: q/ J& V 式中：η1——锅炉正平衡效率；* ~$ M9 r4 Z' E4 B 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； l% @3 m' I- }- [: B5 e Gs——锅水取样量（排污量）； B——燃料消耗量； Qr_——输入热量。( A7 x. C3 T( E0 J* f 10.1.3过热蒸汽锅炉正平衡效率计算公式：' {" m) Z" W5 h" f6 Q$ f" l5 Q a. 测量给水流量时： % o7 J+ t- l; h2 L# V 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：" Y- Y4 x: O1 L+ \6 O ( ?! n) m, }2 l T n# N1 Q 式中：η1——锅炉正平衡效率； 煤气锅炉效率计算 单位时间内锅炉有效利用热量占锅炉输入热量的百分比，或相应于每千克燃料(固体和液体燃料)，或每标准立方米(气体燃料)所对应的输入热量中有效利用热量所占百分比为锅炉热效率，是锅炉的重要技术经济指标，它表明锅炉设备的完善程度和运行管理水平。锅炉的热效率的测定和计算通常有以下两种方法：1．正平衡法 用被锅炉利用的热量与燃料所能放出的全部热量之比来计算热效率的方法叫正平衡法，又叫直接测量法。正平衡热效率的计算公式可用下式表示： 热效率＝有效利用热量/燃料所能放出的全部热量*100％ ＝锅炉蒸发量*（蒸汽焓－给水焓）/燃料消耗量*燃料低位发热量*100％式中锅炉蒸发量——实际测定，kg/h； 蒸汽焓——由表焓熵图查得，kJ／kg； 给水焓——由焓熵图查得，kJ／kg； 燃料消耗量——实际测出，kg/h； 燃料低位发热量——实际测出，kJ／kg。 上述热效率公式没有考虑蒸汽湿度、排污量及耗汽量的影响，适用于小型蒸汽锅炉热效率的粗略计算。 从上述热效率计算公式可以看出，正平衡试验只能求出锅炉的热效率，而不能得出各项热损失。因此，通过正平衡试验只能了解锅炉的蒸发量大小和热效率的高低，不能找出原因，无法提出改进的措施。 2．反平衡法 通过测定和计算锅炉各项热量损失，以求得热效率的方法叫反平衡法，又叫间接测量法。此法有利于对锅炉进行全面的分析，找出影响热效率的各种因素，提出提高热效率的途径。反平衡热效率可用下列公式计算。 热效率＝100％－各项热损失的百分比之和 ＝100％－q2－q3－ q4－ q5－q6 式中 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，％。 大多时候采用反平衡计算，找出影响热效率的主因，予以解决。 汽轮机效率的计算 1.已知参数：主汽压力P0、温度T0，背压Pk，排汽焓Hk。 由P0、T0查主汽焓H0、主汽熵S0 由S0、Pk查等熵焓Hs 内效率=（H0-Hk）/（H0-Hs） 即：实际焓降 / 等熵焓降 2.内效率=P/Gh *100% 其中，P是功率、G是蒸汽流量、h是蒸汽焓降 h=H0-Hk 郎肯循环效率计算 锅炉热效率的简易计算与分析 对锅炉而言，影响煤耗的因素主要有三类：煤质、运行工况和锅炉自身热效率。查找煤耗偏高的原因，需要对各影响因素进行定量测定分析。测定锅炉热效率，通常采用反平衡试验法。本文对此方法进行了介绍，并简化了计算过程，可用于日常锅炉效率监控。 1 反平衡法关键参数的确定 众所周知，反平衡法热效率计算公式为： η = 100-(q2+q3+q4+q5+q6) 计算的关键是各项热损失参数的确定。 1.1 排烟热损失q2 排烟热损失q2是由于锅炉排烟带走了一部分热量造成的热损失，其大小与烟气量、排烟与基准温度、烟气中水蒸汽的显热有关。我厂燃煤介于无烟煤和贫煤之间，计算q2可采用如下简化公式： q2 =(3.55αpy+0.44)×(tpy-t0)/100 式中，αpy——排烟处过量空气系数，我厂锅炉可取为1.45 tpy——排烟温度，℃ t0 ——基准温度，℃ 1.2 化学不完全燃烧热损失q3 化学不完全燃烧热损失q3是由于烟气中含有可燃气体CO造成的热损失，主要受燃料性质、过量空气系数、炉内温度和空气动力状况等影响，可采用下列经验公式计算： q3 =0.032αpy CO×100% 式中，CO——排烟的干烟气中一氧化碳的容积含量百分率，% 我厂锅炉q3可估算为0.5%。 1.3 机械未完全燃烧热损失q4 机械未完全燃烧热损失q4主要是由锅炉烟气带走的飞灰和炉底放出的炉渣中含有未参加燃烧的碳所造成的，取决于燃料性质和运行人员的操作水平，简化计算公式为： Q4 =337.27×Aar×Cfh/[ Qnet.ar×(100-Cfh)] 式中，Aar——入炉煤收到基灰分含量百分，% Cfh——飞灰可燃物含量，% Qnet.ar——入炉煤收到基低位发热量，kJ/kg 1.4 散热损失q5 散热损失q5是锅炉范围内炉墙、管道向四周环境散失的热量占总输入热量的百分率，计算公式为： Q5 =5.82×De0.62/D 式中，De——锅炉的额定负荷，t/h D ——锅炉的实际负荷，t/h 1.5 灰渣物理热损失q6 灰渣物理热损失q6包括灰渣带走的热损失和冷却热损失。我厂锅炉为固态除渣炉，且燃料的灰分含量Aar 2 热效率算例分析 由上可知，计算锅炉热效率η简化到只需提供排烟温度、入炉煤灰分与低位发热量、飞灰可燃物含量、蒸汽平均负荷等5个参数即可。这样很容易通过Excel 软件设定公式，进行电算。下表是以2010年2月份的数据为例，计算的6台锅炉的热效率。 参数单位1#炉2#炉3#炉4#炉5#炉6#炉 平均负荷t/h134133132205203212 排烟温度℃137123140139143112 飞灰可燃物%16.747.939.965.36.335.17 入炉煤灰分%27.5427.0227.4127.4228.1130.11 发热量kJ/kg245772482924726246592456823626 1 汽轮机做功原理公式解释 汽轮机能量转换过程中，由于存在各种损失，其理想焓降t H ?不能全部转换为有用功，所以变为有用功的有效焓降i H ?，总是小于理想焓降t H ?，两者之比称为汽轮机的内效率 ri η。即： i ri t H H η?= ? 汽轮机的内功率i N 正比于蒸汽流量0D （kg/h ）与有效焓降i H ?的乘积，故： 0036003600 i t ri i D H D H N η??= = 由于存在机械损失，汽轮机轴端功率ax N 为： ax N =03600 t ri ax i ax D H N ηηη?= ；ax η为机械效率 以轴端功率带动发电机时，要考虑发电机效率el η，故发电机出线端功率el N 为： 03600 t ri ax el el ax el D H N N ηηηη?== 当令ax el αηη= 时，最后便得到汽轮机带动发电机的出线端功率为： 03600 t ri el D H N ηα?= 2初温0t 对汽轮机功率i N 的影响 当锅炉热耗量Q 不变的条件下，讨论蒸汽初温与汽轮机功率的变化关系： 由功率方程式： 036003600() t ri t ri i fw D H Q H N h h ηη??= =- 已知， D ：汽轮机进汽量； t H ?：理想焓降； ri η：内效率； Q ：锅炉吸收热量； 0()fw Q D h h =- 0h ：进汽焓值； fw h ：出口焓值； 可知，由于初温变化引起的功率增量为： 000 02000000 1 2 3 []3600()ri t t ri t ri i fw fw fw H H h H Q N t t t h h t h h t h h t ηηη???????= ?-?+?-?-?-? 或： 000000 1 3 2 111(]i t ri i t fw ri N H h t N H t h h t t ηη?????=-+???-?? 1：表示因焓降改变所引起功率的变化； t H t ???可直接由焓熵（h-s ）图查得；或者把蒸 锅炉热效率的具体计算公式 锅炉的热效率受到多种热损失的影响，但比较而言，以机械不完全燃烧损失q4受锅炉燃烧状况影响最为复杂，飞灰含碳量受锅炉煤种和运行参数影响很大，相互关系很难以常规的计算公式表达，因此采用了人工神经网络对锅炉的飞灰含碳量特性进行了建模，并利用实炉测试试验数据对模型进行了校验，结果表明，人工神经网络能很好反映大型电厂锅炉各运行参数与飞灰含碳量特性之间的关系。采用锅炉负荷、省煤器出口氧量、各二次风挡板开度、燃尽风挡板开度、燃料风挡板开度、煤种特性，各磨煤机给煤量、炉膛与风箱差压、一次风总风压、燃烧器摆角作为神经网络的输入矢量，飞灰含碳量作为神经网络的输出，利用3层BP网络建模是比较合适的。 目前锅炉运行往往根据试验调试人员针对锅炉的常用煤种进行燃烧调整，以获得最佳的各种锅炉运行参数供运行人员参考，从而实现锅炉的最大热效率。但这种方法会带来如下问题：①由于锅炉燃煤的多变性，针对某一煤种进行调整试验获得的最佳操作工况可能与目前燃用煤种的所需的最佳工况偏离；②由于调试试验进行的工况有限，试验获得的最佳工况可能并非全局最优值，即可能存在比试验最佳值更好的运行工况。 本文在对某300MW四角切圆燃烧锅炉进行实炉工况测试并利用人工神经网络技术实现飞灰含碳量与煤种和运行参数关系的建模工作基础上，结合遗传算法这一全局寻优技术，对锅炉热效率最优化运行技术进行了研究，并在现场得到应用。 2 遗传算法和神经网络结合的锅炉热效率寻优算法 利用一个21个输入节点，1个输出节点，24个隐节点的BP网络来模拟锅炉飞灰含碳量与锅炉运行参数和燃用煤种之间的关系，获得了良好的效果，并证明了采用人工神经网络对锅炉这种黑箱对象建模的有效性[1]。人工神经网络的输入采用锅炉负荷、省煤器出口氧量、各二次风挡板开度、燃尽风挡板开度、燃料风挡板开度、各磨煤机给煤量、炉膛与风箱差压、一次风总风压、燃烧器摆角和煤种特性，除煤种特性这一不可调节因素外，基本上包括了运行人员可以通过DCS进行调整的所有影响锅炉燃烧的所有参数。 遗传算法是受生物进化学说和遗传学说启发而发展起来的基于适者生存思想的一种较通用的问题求解方法[2,3]，作为一种随机优化技术在解优化难题中显示了优于传统优化算法的性能。遗传算法目前在优化领域得到了广泛的应用，显示了其在优化方面的巨大能力[3]。遗传算法的一个显著优势是不需要目标函数明确的数学方程和导数表达式，同时又是一种全局寻优算法，不会象某些传统算法易于陷入局部最优解。遗传算法寻优的效率较高，搜索速度快。 根据锅炉的反平衡计算公式，锅炉热效率η可由下式求得： η=100-(q2+q3+q4+q5+q6)(%) (1) 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。 根据遗传算法的要求，确定锅炉热效率η为遗传算法的目标函数，用式（1）计算。对该300MW锅炉，利用DCS与厂内MIS网的接口按每6s下载各运行参数，包括排烟氧量、排烟温度、锅炉负荷、各二次风挡板开度、燃尽风挡板开度、燃料风挡板开度、各磨煤机给煤量、炉膛与风箱差压、一次风总风压、燃烧器摆角等。锅炉飞灰含碳量可由飞灰含碳量监测仪在线监测或人工取样分析，燃用煤种由人工输入。这样锅炉效率反平衡计算法—简易计算
汽轮机热效率计算
锅炉热效率采用“正平衡法”
电厂总体效率计算公式
锅炉热效率的简易计算
汽轮机做功原理公式解释
锅炉热效率的具体计算公式