文档介绍：锅炉能效测试基础知识培训
概念
锅炉能效(Energy efficiency)
——锅炉能源(燃料)效率(利用率),或
——有效输出热量与输入热量之比。
锅炉能效测试(Energy efficiency indicators)
——锅炉热效率测试
培训内容
燃料
燃烧计算和热平衡计算
燃料
燃料的分类。按状态分为三类:固体(煤)、液体(油)和气体(煤气、天然气)
煤的种类。按可燃基挥发分(Vr)含量分为:
无烟煤(Vr≤10%);
贫煤(Vr≈8-12 %);
烟煤(Vr ≈10-45%) ;
褐煤(Vr≈40-60%) 。
一、煤的主要成分
(一)元素分析成分——通过化学分析方法确定的成分含量:
1. 碳(C):
可燃成分。完全燃烧发热量32866 kj/kg。
2. 氢(H):Mar
可燃成分。完全燃烧发热量120370 kj/kg。
3. 硫(S):
可燃成分。完全燃烧发热量9040 kj/kg。有害成分(SO3腐蚀、硫酸盐矿物质磨损、氧化硫烟气污染环境)。
4. 氧(O)、氮(N):
不可燃成分,有害成分(降低燃料发热量,燃烧生成NOx污染环境)。
5. 水分(M):
不可燃成分。有害成分(降低燃料热值,影响着火、燃烧,增加排烟热损失,加剧尾部受热面低温腐蚀、堵灰)。
6. 灰分(A):
不可燃成分。有害成分(降低燃料热值,影响着火、燃烧,导致受热面磨损、结焦、腐蚀、堵灰
)。
(二)工业分析成分——通过燃料干燥、加热、和燃烧方式确定的主要成分含量:
1. 全水分/(M):煤样在102-105℃温度下干燥2小时后,失去的重量。即应用基水分(My)或收到基水分(Mar)
2. 挥发分(V):失去水分的煤样在隔绝空气下加热到850±20℃,约7分钟,使燃料中的有机质分解析出后,所失去的重量。主要成份为碳氢化合物、氢、一氧化硫、硫化氢等可燃气体和少量氧、二氧化碳、氮等不可燃物。
3. 固定碳(C)和灰分(A):失去水分和挥发分的煤样(焦炭)在空气中加热到850±25℃,燃烧约2小时,所失去的重量为固定碳(C),剩下的重量为灰分(A)。
(三)成分基准
1. 应用基(y)或收到基(ar)——以进入锅炉设备的工作燃料作为基准来代表各成分的质量百分数(%):
Cy+Hy+Oy+Ny+Sy +My +Ay=100
或GB/T10180:Car+Har+Oar+Nar+Sar+Mar+Aar=100
2. 分析基(f)——以实验室经过自然干燥后的煤分析试样作为基准来代表各成分的质量百分数(%):
Cf+Hf+Of+Nf+Sf+Mf+Af=100
3. 干燥基(g)——以去掉全水分后的煤样作为基准来代表各成分的质量百分数(%):
Cg+Hg+Og+Ng+Sg+Ag=100
干燥基主要反映煤中灰分的含量。
4. 可燃基(r)——以去掉水分和灰分的煤样作为基准来代表各成分的质量百分数(%):
Cr+Hr+Or+Nr+Sr=100
干燥基主要反映煤中挥发分的多少。
A
C
H
O
N
S
Mf
M-Mf
灰分
固定碳
挥发分(V)
全水分
(M)
焦碳
挥发性物质
可燃基(r)
干燥基(g)
分析基(f)
应用基(y)
氢
碳
氧
硫
氮
煤中各种成分及其含量百分比的基准之间的关系
二、煤的发热量
(一) 燃料发热量:
单位量的燃料在完全燃烧时所释放出的热量(固体、液体燃料:kj/kg,气体燃料:kj/Nm3)。分高位发热量(Qg)和低位发热量(Qd)。
高位发热量(Qg):包含了燃料产物中全部水蒸气凝结成水所释放的汽化潜热;
低位发热量(Qd):扣除高位发热量(Qg)中汽化潜热(γ=2510kj/kg)后的发热量。
Qyd=Qyg-γ(9Hy+My) =Qyg-(9Hy+My)
锅炉热力计算中采用低位发热量(Qd),并且通常都按工作燃料的应用基(Qyd)计算。
(二) 发热量的测量:
固体、液体发热量一般用氧弹测热计测量高位发热量(Qyg)并通过计算和修正求得。煤的发热量测量按GBT 213-2003《煤的发热量测定方法》进行。
(三) 发热量的估算:
在缺少发热量实测数据时,燃料的发热量可按下列各式估算:
、液体燃料按元素分析估算公式(门捷列夫公式):
Qyd=339Cy+-(Oy-Sy)-
:
(1)无烟煤(V r≤8%)
Qfd=[100-(Mf+Af)]+-
K0—计算系数,见下表:
可燃基挥发分V r (%)
≤