各类锅炉计算方法汇总

蒸汽锅炉：

（1）燃料耗量计算：

式中：B——锅炉燃料耗量（kg/h或Nm3/h）；

D——锅炉每小时的产汽量（kg/h）；

QL——燃料的低位发热值（千焦/公斤），一般取5500大卡/公斤；

η——锅炉的热效率（%），一般取75%，亦可按表1选取：

表1  锅炉热效率表

i——锅炉在某绝对工作压力下的饱和蒸汽热焓值（千焦/公斤），绝对压力=表压+1公斤/厘米2。具体取值见表2：

表2  饱和蒸汽热焓表、

备注：1.0MP=10.0公斤/厘米2

i0——锅炉给水热焓值（千焦/公斤），一般来说，给水温度为20℃时，给水热焓i0=20大卡/公斤=83.74千焦/公斤。

常用公式可以简化成：B=0.156D（kg/h）

（2）理论空气需要量的计算：

①固体燃料：=6.055（m3/kg）

②液体燃料：

③气体燃料

 当Q≤3000kcal（12561kJ）/Nm3时，

当Q＞3000kcal（12561kJ）/Nm3时，

④天然气：

式中：V0——燃料燃烧所需理论空气量（Nm3/kg）；

Q——燃料应用基的低位发热值（kJ/kg）；

表3  全国主要能源折算标准表

表4  常用可燃性物质低位发热量表

（3）烟气量的计算

①固体燃料=9.57（m3/kg）

②液体燃料

③气体燃料

当Q≤3000kcal（12561kJ）/Nm3时

当Q＞3000kcal（12561kJ）/Nm3时

对Q＜8250kcal（34543kJ）/Nm3的天然气

对Q＞8250kcal（34543kJ）/Nm3的天然气

式中：

在计算时，如果发热量Q以kJ为单位计算，分母1000变成4187；Q以kcal为单位，分母则为1000。

Vy——实际烟气量（Nm3/kg或Nm3/ Nm3）；

Q——燃料的低位发热值（kJ/kg或kJ/ Nm3）；

V0——理论空气需要量（Nm3/kg或Nm3/）；

α——过剩空气系数，α=α0+△α，α0为炉膛过剩空气系数，△α是烟气流程上各段受热面处的漏风系数，详见表5，表6。

表5  炉膛过剩空气系数α0

表6  漏风系数△α值

（4）SO2排放量的计算

=

式中：

G——二氧化硫的产生量，kg/h；

B——燃煤量，kg/h；

S——煤的含硫量，%；淮南煤1.0%，淮北煤0.5% 。

D——可燃硫占全硫量的百分比，%，一般取80%左右；

η——脱硫设施的二氧化硫去除率。

（5）燃煤烟尘排放量的计算

=

式中：

Y——烟尘排放量，kg/h；

B——燃煤量，kg/h；

A——煤的灰分含量，%；淮南煤18~28%9*，淮北煤16~32%。

D——烟气中烟尘占灰分量的百分数，%（其值与燃烧方式有关）；一般取20%。

η——除尘器的总效率，%。

(6) NOX排放量计算

GNOX=1.63B×103（βNar＋0.000938）

式中：

GNOX—烟气中NOX排放量，kg/h；

β——燃烧氮向燃料型NO的转化率，取20％；

Nar——燃料中收到基氮的含量；

B——燃煤量，kg/h；

60万大卡的导热油炉相当于1吨锅炉，60万大卡/小时（0.698MW）

经验：每小时烟气量：每小时燃煤量×13000

一吨煤产生6吨蒸汽

煤渣=用煤量的30%

习惯上,蒸汽锅炉容易单位一般用TH(按蒸汽容积流量或质量流量算),热水锅炉一般用热量单位J或卡算.工业锅炉中1t/h基本等同于0.7MW的热量(因为同样是1t/h但压力不同热量也不同)。

1千卡也就是习惯上说的1大卡

1卡=4.187J，1K卡=4.187KJ,查表知0.7MW=1T/H=60*10e4大卡/H.也就是60万大卡。

换句话说，每产出60万大卡的热量/小时，就可以说该锅炉的容量是1T/H。所以有500万大卡就得：500/60=8.3吨/H。

8.3吨只能近似得出，因为蒸汽锅炉的容量要按该锅炉设计工作压力来算出，过热蒸汽压力不同，比焓是不同的，同样体积的蒸汽所带的热量就不同了。

而热水供热锅炉介质是水，且大多数为常压或接近常压，所以只对应相应的饱和水温度。

所以热水供热锅炉都用MW,蒸汽锅炉用T。

排污率是指锅炉排污水量占锅炉总蒸发量的百分率。

锅炉的排污率是根据水质分析结果，通过下式进行计算而得。即：

式中  P-------锅炉排污率，％；S炉、S给、S汽——分别表示同一种盐类离子在炉水、给水、蒸汽中的含量，mg／L。   以软化水作补给水的锅炉，可用氯离子含量代人上述公式来计算排污率；以除盐水做补给水的锅炉；可以HSiOf含量代入上述公式计算。

锅炉排污率规定：      

由于锅炉排污要损失一些热量和水量。据测算，排污率每增加1％，会使燃料消耗量增加O．3％左右，所以在保证锅炉水、汽质量的前提下要尽量减少锅炉排污率。    通常，低压小容量锅炉排污率控制在5％～10％；对中、高压锅炉，以除盐水做补给水的凝汽式电厂，其排污率不大于1％；以软化水做补给水的凝汽式电厂，其排污率不大于2％；以除盐水做补给水的热电厂，其排污率不大于2％；以软化水为补给水的热电厂，其排污率不大于5％。同时为了防止因排污率过小，而使炉内有水渣积聚，锅炉的排污率也不应小于0.3％。

锅炉热效率计算方法分两种：

正平衡，通过测量锅炉输入热量和输出热量来确定效率

反平衡，通过计算各项热损失，计算锅炉效率。（比较常用）有利于发现影响热效率的原因，便于分析如何降低各项热损失，提高锅炉效率。

公式：效率=100-（q1+q2+q3+q4+q5+q6）

q2:排烟热损失，q3气体未完全燃烧损失,q4固体未完全燃烧损失，q5散热损失，q6灰渣物理热损失。

例1、小刚学习了热学的有关知识后，他想估算一下自己家煤炉的效率是多少。于是小刚仔细记录了他家每天烧水、煮饭、炒菜需要的时间，并把它折算成了烧水的时间，相当于每天将30Kg20℃的水烧开。小明家实际平均每天需要烧4块蜂窝煤，按每块蜂窝煤含煤0．５Kg算，他家每天实际用煤2Kg．普通煤的热值为３×１０７J/Kg,则他家煤炉的效率是多少？

［分析与解］：煤炉烧水，化学能转化为内能，水吸收的热量是有用能量，完全燃烧煤所放出的热量是总的能量。煤炉的效率可用η=Q有用／Q总×１００％＝cmΔt/m\\\\'q×１００％计算。

Q有用=cmΔt=4.2×103×30×(100-20)J=1.008×107J

Q总＝mq＝2×3×107J＝6×107J

η＝Q有用/Q总×１００％＝1.008×107J／6×107J＝16.8％

例2、垃圾处理成为城市建设及可持续发展的一个重要问题。现在人们已经可以变废为宝了，利用垃圾中的可燃物质燃烧发电。某垃圾焚烧电厂，年处理垃圾2.16×105t。研究表明，生活垃圾的平均热值为6.27×106J／Kg.如果利用垃圾作为燃料建立发电厂，每燃烧1t生活垃圾，可以发电240kw.h，那么，生活垃圾燃烧发电的效率是多少？

［分析与解］：垃圾焚烧发电，把化学能转化为内能后又转化为电能，所发的电能为有用能量，垃圾焚烧所放出的能量为总能量。此电厂的发电效率可用η＝Q有用/Q总×１００％＝W／mq×１００％ 计算。

Q有用＝W＝240kw.h＝240×3.6×106J＝8.64×108J

Q总＝mq＝1000×6.27×106J＝6.27×109J

η＝Q有用/Q总×１００％＝8.64×108J／6.27×109J＝13.8％