2022年2022年锅炉热效率计算 .pdf

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=1.01325105Pa=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（10020）=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1000539=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：53.98=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33494.435587.8KJ 产地、成分不同热值不同， 大致在 3600040000kJ/Nm3 ，即每一标准立方米天然气热值约为 36000 至 40000 千焦耳，即 3640百万焦耳。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33494.435587.8KJ。而1 度=1kW*h=3.6*106J=3.6*103KJ 。 即每立方燃烧热值相当于9.3 9.88 度电产生的热能， 3.831.07*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1000/22.4 44.64mol, 所以质量为 16*44.64 714.3 克. 1000KG/0.7143KG=1399.97立方米0.7174Kg/Nm3是天然气的密度 ，一吨天然气的体积就是1394m3 ，运输时需要压缩。所说的罐装的那是液化石油气。压缩方式不同密度不同气体的质量 =气体的摩尔质量（克 / 摩尔） x 气体体积（升） /22.4 （升/ 摩尔）一立方米天然气 =1000升天然气天然气中主要成分是甲烷，摩尔质量为16 克/ 摩尔1 立方米天然气的质量=16（克/ 摩尔） x1000（升） /22.4 （升/ 摩尔） =714.28克1 克=0.001 公斤，所以 714.28 克=0.71 公斤一立方米天然气大约等于0.71 公斤天然气 (LNG)即液态甲烷 (CH4)，其储存温度为 -162。液化天然气由液态汽化为名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - 气态，体积增大几百倍，气态甲烷是液态甲烷体积的625 倍。液化天然气密度： 042046 g cm3 气态大约是： 626.5 g/cm3 也就是 1 方 0.625 KG。1 吨为 1000/0.625=1600方1 m3液化天然气（ LNG ）可气化 600 m3气1 m3 LNG 的质量约为 430-470 Kg 天然气的主要成分是甲烷，化学式是CH4 。离开气体的状态谈体积没有意义，1吨液态天然气为 1106g16g/mol=62500mol。 在标准状况下（STP ， 0， 101kPa）气体摩尔体积为22.4L/mol ，1 吨液态天然气为1400 立方米。在 25，1.01105Pa时气体摩尔体积约为24.5L/mol ，1 吨液态天然气为 153.1 立方米。0.7174Kg/Nm3是天然气的密度， 一吨天然气的体积就是1394m3 ，运输时需要压缩。所说的罐装的那是液化石油气。压缩方式不同密度不同一立方米天然气质量为：0.7192 千克每吨天然气体积为： 1390立方米。天然气运输或交易，一般是按立方米计算的。换算方法如下：天然气的标准立方米指1 大气压下， 20 摄氏度时的 1 立方米。在这个条件下，任何气体22.4 升都含有一摩尔（ 6.021023 个）分子。一立方米为 1000 升。天然气的主要成分是甲烷， 分子量为 16， 一个甲烷分子质量约等于16个氢原子，也约等于 16 个质子质量。质子质量为 1.672623110-27 千克所以一立方米天然气质量为：1.6726231(10-27) 166.02(1023) 100022.4 =0.7192 千克每吨天然气体积为：1000/0.7192 = 1390立方米。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - - 关注几个天然气价格的微信公众号燃气蒸汽锅炉产生1 吨蒸汽需要多少方天然气，首先我们需要了解1 吨水变成水蒸气需要吸收热量，而这个热量值需要天然气燃烧释放热量，通过锅炉设备，传递给介质水，水吸收热量发生物理性质的变化，低温水变成高温水继而气化变成水蒸气，它完成这一过程需要吸收热量约60 万大卡然气品质 . 当然，燃烧机的品质也是最主要的、好产品节能省气， 锅炉品质是燃气蒸汽锅炉每场生 1 吨蒸汽耗气量的主要因素；每立方天然气热值为9000 大卡（天燃气每立方燃烧热值为8000 大卡至 8500 大卡） ；锅炉热效率 0.91 ；由此可以得出锅炉工作热量转移指数为0.91x9000=8190, （0.91*8500=7735）通过 600000/8190=73.000， （600000/7735=77.57）也就是说，理论上每产生一吨水蒸气，需要消耗约70-75 方天然气一吨锅炉相当于 60 万大卡的热水锅炉 ,1 吨=0.7MW=60 万大卡1 吨常压热水锅炉每小时最多提供热量60万大卡1 吨锅炉是指锅炉1 小时产生的饱和蒸汽 / 饱和水或过热蒸汽量；它与你锅炉的参数有关。产生多少大卡的热量与你从锅炉内吸收的热量有关。即跟出去的介质与进入的介质的焓差有关。锅炉可用额定热功率来表征热量的大小, 常用符号 Q来表示 , 单位是 MW. 热功率和蒸发量之间的关系, 可以由下式表示 : Q=0.00278D(ig-igs) MW 式中- 锅炉的蒸发量 ,t/h ig,igs-分别为蒸汽和给水的焓 ,kj/kg. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 6 页 - - - - - - - - - 对于热水锅炉 : Q=0.00278G(irs-irs) MW 式中:G- 热水锅炉每小时送出的水量,t/h irs,irs-分别为锅炉进 , 出热水的焓 ,kj/kg. 60 万大卡 /h 的热量相当于 1t/h 锅炉。通常所说的 一吨锅炉相当于 0.7 兆瓦，相当于 60 万大卡 。所以 2 吨锅炉的额定热功率是120 万大卡，也就是1.4 兆瓦一吨常压锅炉，每小时产生1 吨开水，也就是 990000.75 万大卡，假设冷水温度 5 度, 需要热量 : (水的比热 =大卡/4200j) 大卡=1000卡=4000千焦Q= 水的比热容 *水的质量 *温度绝对值=4200*1000*（100-5）=3990000000j =990000.75 大卡下面是直接一吨水变成蒸汽的所需能量：2.26*106(2260 000)千焦(539 大卡）或者 2.26*109(2260 000 000)焦耳水的比热容是 4.2*103 焦/ 千克摄氏度 , 蒸气的比热容是2.1*103 焦/ 千克摄氏度汽化热是一个物质的物理性质. 其定义为：在标准大气压(101.325 kPa) 下, 使一摩尔物质在其沸点蒸发所需要的热量. 常用单位为千焦 / 摩尔 （或称千焦耳 / 摩尔),千焦 / 千克亦有使用. 其他仍在使用的单位包括 Btu/lb（英制单位,Btu为British Thermal Unit,lb为磅） . 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 千焦蒸汽锅炉的功率又称蒸发量，就是每小时把水变成蒸汽的量：吨/ 小时（ T/h）或公斤 / 小时（ kg/h ） 。一吨锅炉，就是每小时能把一吨水变成水蒸气。在我国，蒸汽锅炉的蒸发量与功率的对应关系是：1T/h=1000kg/h=0.72MW=720kW 955Hp （马力）1MW=106W 1kW=1000W 1Hp （1 马力，一匹） =0.745kW 蒸发的潜热是 2260kJ/kg ，所以，一吨蒸汽有热量2260*1000/4.18=54万大卡。1 吨燃气蒸汽锅炉每小时约需要80m 3天然气。根据每立方天然气燃烧值8500 大卡计算，将 1t 水加热到 100C需要 20 万大卡热量，再加汽化热和高圧蒸汽温度( 根据压力不同 ) 超过 100C所需的热量 , 和损耗 815%(8592% 的热效率 ) ，以 1 蒸吨锅炉为例 , 工作圧力在 1.0NPa时，每小时耗气每小时耗气 7580m 3（锅炉制造厂家不同略有差别） 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - - 热值单位换算卡、千卡、大卡、卡路里、千焦都是热量单位，它们之间的换算是：1 卡=1卡路里 =4.186 焦耳；1 千卡=1 大卡=1000卡=1000卡路里 =4186 焦耳=4.186 千焦。卡路里 ( 简称“卡” ，缩写为 calorie)的定义为将 1 克水在 1 大气压下提升 1摄氏度所需要的热量。 1 千卡等于 1000卡路里，约 4186焦耳；脂肪的热量约 900 大卡每百克；糖类和蛋白质的热量都只有400 大卡每百克 。1 大卡=1000卡=1000*4.18 焦耳=4180焦耳1MJ=1000000焦耳=239.234 大卡热效率计算一. 燃气锅炉锅炉蒸发量与锅炉热效率1 吨/ 时（t/h ）60104 千卡（大卡） / 时（kcal/h ）0.7 兆瓦（ MW ）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，kJkg；给水焓由焓熵图查得，kJkg；燃料消耗量实际测出，kg/h ；燃料低位发热量实际测出，kJkg。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。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - 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100q2q3 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，。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - -