鍋爐熱效率計算.doc

1兆帕(MPa)=10巴(bar)=9.8大氣壓(atm) 約等于十個大氣壓,1標準大氣壓=76cm汞柱=1.01325105Pa=10.336m水柱 約等于十米水柱,所以1MPa大約等于100米水柱，一公斤相當于10米水柱水的汽化熱為40.8千焦/摩爾,相當于2260千焦/千克.一般地：使水在其沸點蒸發(fā)所需要的熱量五倍于把等量水從一攝氏度加熱到一百攝氏度所需要的熱量.一噸水=1000千克 每千克水2260千焦 1000千克就是2260 000千焦1噸蒸汽相當于60萬千卡/1噸蒸汽相當于64鍋爐馬力/1鍋爐馬力相當于8440千卡熱。用量是70萬大卡/H 相當于1.17噸的鍋爐以表壓力為零的蒸汽為例，每小時產(chǎn)一噸蒸汽所具有的熱能，在鍋內(nèi)是分兩步吸熱獲得的，第一步是把20度的一噸給水加熱到100度的飽和水所吸收的熱能，通常這部分熱能為顯熱，其熱能即為1000（10020）=8萬/千卡時。第二步則是將已處于飽和狀態(tài)的熱水一噸加熱成飽和蒸汽所需要吸收的熱能，這部分熱為潛熱，其熱能即為1000539=53.9萬/千卡時。把顯熱和潛熱加起來，即是一噸蒸汽（其表壓力為零時）在鍋內(nèi)所獲得的熱能，即：53.98=61.9萬/千卡時。這就是我們通常所說的蒸汽鍋爐每小時一噸蒸發(fā)量所具有的熱能，相當于熱水鍋爐每小時60萬/大卡的容量。天然氣熱值天燃氣每立方燃燒熱值為8000大卡至8500大卡，1千卡/1大卡/1000卡路里（kcal）=4.1868千焦（kJ），所以每立方米燃燒熱值為33494.435587.8KJ產(chǎn)地、成分不同熱值不同，大致在3600040000kJ/Nm3，即每一標準立方米天然氣熱值約為36000至40000千焦耳，即3640百萬焦耳。天燃氣每立方燃燒熱值為8000大卡至8500大卡，1千卡/1大卡/1000卡路里（kcal）=4.1868千焦（kJ），所以每立方米燃燒熱值為33494.435587.8KJ。 而1度=1kW*h=3.6*106J=3.6*103KJ。 即每立方燃燒熱值相當于9.39.88度電產(chǎn)生的熱能， 3.831.07*9.3 OR 9.88天然氣價格：天然氣的主要成分是甲烷,分子式是CH4,分子量是12+4*1=16.在1標準大氣壓下,1mol氣體的體積是22.4升,1立方米的氣體有 1000/22.444.64mol,所以質(zhì)量為16*44.64714.3克.1000KG/0.7143KG=1399.97立方米0.7174Kg/Nm3是天然氣的密度，一噸天然氣的體積就是1394m3，運輸時需要壓縮。所說的罐裝的那是液化石油氣。 壓縮方式不同密度不同氣體的質(zhì)量=氣體的摩爾質(zhì)量（克/摩爾）x氣體體積（升）/22.4（升/摩爾）一立方米天然氣=1000升天然氣天然氣中主要成分是甲烷，摩爾質(zhì)量為16克/摩爾1立方米天然氣的質(zhì)量=16（克/摩爾）x1000（升）/22.4（升/摩爾）=714.28克1克=0.001公斤，所以714.28克=0.71公斤一立方米天然氣大約等于0.71公斤天然氣(LNG)即液態(tài)甲烷(CH4)，其儲存溫度為-162。液化天然氣由液態(tài)汽化為氣態(tài)，體積增大幾百倍，氣態(tài)甲烷是液態(tài)甲烷體積的625倍。液化天然氣密度：042046 gcm3氣態(tài)大約是：626.5 g/cm3也就是1方0.625 KG。1噸為 1000/0.625=1600方1 m液化天然氣（LNG）可氣化600 m氣 1 m LNG 的質(zhì)量約為 430-470 Kg天然氣的主要成分是甲烷，化學式是CH4 。離開氣體的狀態(tài)談體積沒有意義，1噸液態(tài)天然氣為1106g16g/mol=62500mol。在標準狀況下（STP，0，101kPa）氣體摩爾體積為22.4L/mol，1噸液態(tài)天然氣為1400立方米。在25，1.01105Pa時氣體摩爾體積約為24.5L/mol，1噸液態(tài)天然氣為153.1立方米。0.7174Kg/Nm3是天然氣的密度，一噸天然氣的體積就是1394m3，運輸時需要壓縮。所說的罐裝的那是液化石油氣。 壓縮方式不同密度不同一立方米天然氣質(zhì)量為：0.7192千克每噸天然氣體積為：1390立方米。天然氣運輸或交易，一般是按立方米計算的。換算方法如下：天然氣的標準立方米指1大氣壓下，20攝氏度時的1立方米。在這個條件下，任何氣體22.4升都含有一摩爾（6.021023個）分子。一立方米為1000升。天然氣的主要成分是甲烷，分子量為16，一個甲烷分子質(zhì)量約等于16個氫原子，也約等于16個質(zhì)子質(zhì)量。質(zhì)子質(zhì)量為1.672623110-27 千克所以一立方米天然氣質(zhì)量為：1.6726231(10-27)166.02(1023)100022.4=0.7192千克每噸天然氣體積為：1000/0.7192 = 1390立方米。關(guān)注幾個天然氣價格的微信公眾號燃氣蒸汽鍋爐產(chǎn)生1噸蒸汽需要多少方天然氣， 首先我們需要了解1噸水變成水蒸氣需要吸收熱量，而這個熱量值需要天然氣燃燒釋放熱量，通過鍋爐設(shè)備，傳遞給介質(zhì)水，水吸收熱量發(fā)生物理性質(zhì)的變化，低溫水變成高溫水繼而氣化變成水蒸氣，它完成這一過程需要吸收熱量約60萬大卡然氣品質(zhì).當然，燃燒機的品質(zhì)也是最主要的、好產(chǎn)品節(jié)能省氣，鍋爐品質(zhì)是燃氣蒸汽鍋爐每場生1噸蒸汽耗氣量的主要因素；每立方天然氣熱值為9000大卡（天燃氣每立方燃燒熱值為8000大卡至8500大卡）；鍋爐熱效率0.91；由此可以得出鍋爐工作熱量轉(zhuǎn)移指數(shù)為0.91x9000=8190,（0.91*8500=7735）通過600000/8190=73.000，（600000/7735=77.57）也就是說，理論上每產(chǎn)生一噸水蒸氣，需要消耗約70-75方天然氣一噸鍋爐相當于60萬大卡的熱水鍋爐,1噸=0.7MW=60萬大卡 1噸常壓熱水鍋爐每小時最多提供熱量60萬大卡1噸鍋爐是指鍋爐1小時產(chǎn)生的飽和蒸汽/飽和水或過熱蒸汽量；它與你鍋爐的參數(shù)有關(guān)。產(chǎn)生多少大卡的熱量與你從鍋爐內(nèi)吸收的熱量有關(guān)。即跟出去的介質(zhì)與進入的介質(zhì)的焓差有關(guān)。鍋爐可用額定熱功率來表征熱量的大小,常用符號Q來表示,單位是MW.熱功率和蒸發(fā)量之間的關(guān)系,可以由下式表示:Q=0.00278D(ig-igs) MW式中-鍋爐的蒸發(fā)量,t/h ig,igs-分別為蒸汽和給水的焓,kj/kg. 對于熱水鍋爐: Q=0.00278G(irs-irs) MW式中:G-熱水鍋爐每小時送出的水量,t/h irs,irs-分別為鍋爐進,出熱水的焓,kj/kg.60萬大卡/h的熱量相當于1t/h鍋爐。通常所說的一噸鍋爐相當于0.7兆瓦，相當于60萬大卡。所以2噸鍋爐的額定熱功率是120萬大卡，也就是1.4兆瓦一噸常壓鍋爐，每小時產(chǎn)生1噸開水，也就是990000.75萬大卡， 假設(shè)冷水溫度5度,需要熱量: (水的比熱=大卡/4200j)大卡=1000卡=4000千焦Q=水的比熱容*水的質(zhì)量*溫度絕對值=4200*1000*（100-5）=3990000000j=990000.75大卡下面是直接一噸水變成蒸汽的所需能量：2.26*106(2260 000)千焦(539大卡）或者2.26*109(2260 000 000)焦耳水的比熱容是4.2*103焦/千克攝氏度,蒸氣的比熱容是2.1*103焦/千克攝氏度汽化熱是一個物質(zhì)的物理性質(zhì).其定義為：在標準大氣壓(101.325 kPa)下,使一摩爾物質(zhì)在其沸點蒸發(fā)所需要的熱量.常用單位為千焦/摩爾（或稱千焦耳/摩爾),千焦/千克亦有使用.其他仍在使用的單位包括 Btu/lb（英制單位,Btu為British Thermal Unit,lb為磅）.水的汽化熱為40.8千焦/摩爾,相當于2260千焦/千克.一般地：使水在其沸點蒸發(fā)所需要的熱量五倍于把等量水從一攝氏度加熱到一百攝氏度所需要的熱量.一噸水=1000千克每千克水2260千焦1000千克就是2260 000千焦蒸汽鍋爐的功率又稱蒸發(fā)量，就是每小時把水變成蒸汽的量：噸/小時（T/h）或公斤/小時（kg/h）。 一噸鍋爐，就是每小時能把一噸水變成水蒸氣。在我國，蒸汽鍋爐的蒸發(fā)量與功率的對應(yīng)關(guān)系是： 1T/h=1000kg/h=0.72MW=720kW955Hp（馬力）1MW=106W1kW=1000W1Hp（1馬力，一匹）=0.745kW蒸發(fā)的潛熱是2260kJ/kg，所以，一噸蒸汽有熱量2260*1000/4.18=54萬大卡。1噸燃氣蒸汽鍋爐每小時約需要80m天然氣。根據(jù)每立方天然氣燃燒值8500大卡計算，將1t水加熱到100C需要20萬大卡熱量，再加汽化熱和高圧蒸汽溫度(根據(jù)壓力不同)超過100C所需的熱量,和損耗815%(8592%的熱效率)，以1蒸噸鍋爐為例,工作圧力在1.0NPa時，每小時耗氣每小時耗氣7580m（鍋爐制造廠家不同略有差別）。熱值單位換算卡、千卡、大卡、卡路里、千焦都是熱量單位，它們之間的換算是：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?？防?(簡稱“卡”，縮寫為calorie)的定義為將1克水在1大氣壓下提升1攝氏度所需要的熱量。 1千卡等于1000卡路里，約4186焦耳；脂肪的熱量約900大卡每百克；糖類和蛋白質(zhì)的熱量都只有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大卡熱效率計算一.燃氣鍋爐鍋爐蒸發(fā)量與鍋爐熱效率1噸/時（t/h）60104千卡（大卡）/時（kcal/h）0.7兆瓦（MW）鍋爐的熱效率的測定和計算通常有以下兩種方法：1正平衡法用被鍋爐利用的熱量與燃料所能放出的全部熱量之比來計算熱效率的方法叫正平衡法，又叫直接測量法。正平衡熱效率的計算公式可用下式表示： 熱效率有效利用熱量/燃料所能放出的全部熱量*100 鍋爐蒸發(fā)量*（蒸汽焓給水焓）/燃料消耗量*燃料低位發(fā)熱量*100 式中 鍋爐蒸發(fā)量實際測定，kg/h； 蒸汽焓由表焓熵圖查得，kJkg； 給水焓由焓熵圖查得，kJkg； 燃料消耗量實際測出，kg/h； 燃料低位發(fā)熱量實際測出，kJkg。上述熱效率公式?jīng)]有考慮蒸汽濕度、排污量及耗汽量的影響，適用于小型蒸汽鍋爐熱效率的粗略計算。從上述熱效率計算公式可以看出，正平衡試驗只能求出鍋爐的熱效率，而不能得出各項熱損失。因此，通過正平衡試驗只能了解鍋爐