平衡重锅炉的效率是多少？
锅炉蒸发和锅炉热效率
1吨/小时≈60×104大卡/小时
大约0.7毫瓦
2.循环流化床锅炉热效率的计算
1概述
河北热电有限公司近期投运了四台循环流化床锅炉，型号分别为DG 410/9.438+0？其主要参数为蒸发量410t/h，主蒸汽压力9.81MPa，主蒸汽温度540℃，给水温度225℃，汽包压力11.08 MPa，床温896℃，给煤率46.93 t/h，石灰石给料率4.8t..DG410/9.81？9型循环流化床锅炉炉宽13716mm，深度6705mm；前墙4台给煤机，每台出力36 t/h，左右各2台风冷组合冷渣器；点火方式是利用床下的风道点火器。床下有两个风道点火器，输出1650kg/h，床上有四个油枪，输出500 kg/h..锅炉结构如右图所示。
自165438+2002年10月30日以来，通过不断探索和总结经验教训，锅炉运行水平不断提高，现已顺利度过调试期，进入试生产运行阶段。先简单讨论一下DG 410/9.438+0？9型循环流化床锅炉热效率计算。
2.问题的提出和分析
2.1为了研究循环流化床锅炉的热效率计算，首先要了解循环流化床锅炉和煤粉锅炉的区别。与煤粉锅炉相比，循环流化床锅炉有以下主要区别:
(1)燃烧与传热机理的区别:循环流化床燃烧具有低温、强化燃烧的特点，其基本原理是床料(8mm以下)在流化状态下燃烧。粗颗粒在床内密相区燃烧，而细颗粒在稀相区燃烧。被烟气带出炉膛的细颗粒被旋风分离器收集，并通过“J”阀返回到床层进行循环燃烧。由于燃烧机理的不同，传热过程也不同，主要包括气体对流传热、辐射传热和颗粒对流传热三个过程。其中，由于气体中混有固体颗粒，悬浮固体的比定容热容量必然大于纯气体，因此颗粒的对流换热占了很大的比重。
(2)设计结构不同:根据燃烧和传热机理的不同，循环流化床锅炉与煤粉锅炉相比，以我公司为例，增加了汽冷旋风分离器、“J”型阀给料机、风冷组合冷渣器等配套设备。其中，汽冷旋风分离器和“J”型阀门给料机的主要作用是形成锅炉内部的物料循环；风水冷组合式冷渣机的主要作用是通过冷渣机将炉下层的物料排出，以维持合理的床层压差，保证床层物料的正常流化。
(3)脱硫工艺不同:脱硫剂(石灰石)直接送入循环流化床锅炉的炉膛，煅烧的氧化钙与燃烧产生的二氧化硫气体反应，产生的硫酸钙通过冷渣器排出炉膛，从而达到脱硫的目的。由于锅炉正常床温正好是脱硫的最佳温度范围(850℃~ 900℃)，又由于炉内物料的反复循环，延长了脱硫剂在炉内的停留时间，使脱硫效率可达90%左右。
2.2以我公司DG410/9.81为例。9循环流化床锅炉为例，讨论其热效率计算。
在稳态下，锅炉相对于1Kg煤的热平衡方程如下:
QR = q 1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6(KJ/kg)，对应的百分比热平衡方程为:
100% = q 1+Q2+Q3+Q4+q5+q6(%)
在…之中
(1) Qr为1Kg煤输入锅炉的总热量，KJ/Kg。
Qr= Qar+hrm+hrs+Qwl
卡尔在哪？煤的低位发热量，kj/kg；是锅炉热量输入的主要来源。
hrm？煤燃烧的物理显热，kj/kg；煤燃烧的温度一般低于30℃，这个热量比较小。
hrs？相对于1Kg燃煤石灰石的物理显热，kj/kg；这一项热量相对较少。
Qwl？用1Kg燃煤空气在炉外加热的热量，kj/kg；如果一、二次风入口处的加热器没有投入使用，这部分热量可以不计算在内。
(2) Q1为锅炉的有效利用热量，kj/kg；在计算反平衡热效率时，是利用其他热损失得到的。
(3) Q4为机械不完全燃烧的热损失，KJ/Kg。
Q4 = Qcc(MHz chz+mfh cfh+mdh CDH)/m coal
Qcc在哪？灰分中残碳的热值，KJ/Kg。
Mhz、Mfh、Mdh？它们是锅炉冷渣器每小时的排渣量、飞灰量和底灰量，t/h。
Chz、Cfh、Cdh？锅炉冷渣器炉渣、飞灰和底灰中残碳含量占每小时锅炉冷渣器炉渣、飞灰和底灰的质量百分比，%。
Mcoal？锅炉每小时燃煤量，t/h
q4= 100Q4/Qr(%)
(4) Q2是废气的热损失，KJ/Kg。
Q2 =(Hpy-Hlk)(1-Q4/100)
Hpy在哪？排烟焓由排烟温度θpy (℃)、过量空气系数αpy(αpy = 21.0/(21.0-O2py))和排烟量比热容Cpy (KJ/(Nm3℃))计算得出，为KJ/Kg。
Hlk？冷风入炉焓由排烟处过量空气系数αpy、冷风量比热容Clk (KJ/(Nm3℃)、冷风温度θlk (℃)和理论风量VO计算得出(VO = 0.0889(CAR+0.375 sar)+0.265 har-0.0333 oar，Nm3/kg)。
q2=100Q2/Qr(%)
(5) Q3为化学不完全燃烧热损失，KJ/Kg。
Q3 = 236(Car+0.375 sar)(Mco/28)/(MSO 2/64+Mnox/46)(1-Q4/100)
Mco，Mso2，Mnox在哪里？它们是烟气中一氧化碳、二氧化硫和氮氧化物的质量，mg/ Nm3。
q3=100Q3/Qr(%)
(6) Q5是锅炉的热损失，KJ/Kg。
q5=(0.28*410.0)/H
h在哪？锅炉实际运行中的蒸发量，t/h
(7) Q6为锅炉灰的物理热损失，KJ/Kg。
q6 =(HhzMhz * 100/(100-Chz)+HfhMfh * 100/(100-Cfh)+hdh mdh * 100/(100-Cdh))/Mcoal
Hhz，Hfh，Hdh在哪里？它们是锅炉冷渣器排渣、飞灰和底灰的焓值，KJ/Kg，由它们对应的平均比热容和温度计算得出。
q6=100Q6/Qr(%)
(8) η是锅炉的反平衡热效率，%。
η=100-(q2+q3+q4+q5+q6)
3结论
结合实际运行数据，锅炉热效率计算值与厂家提供的设计数据对比如下:(额定工况)
序列号
项目
标志
单位
真实数据
设计数据
1
排气热损失
q2
%
5.19
5.1
2
化学不完全燃烧热损失
q3
%
0.43
0.1
三
机械不完全燃烧的热损失
q4
%
3.30
2.5
四
散热损失
q5
%
0.28
0.14
五
灰分的物理热损失
q6
%
0.77
0.70
六
反平衡热效率
η
%
90.03
91.46
根据实际运行数据与设计数据的差异，为了降低各项热损失指标，提高锅炉热效率，我们在以下几个方面进行了改进:
(1)尝试降低排气温度。在尾部受热面已经确定的情况下，应根据需要适当增加尾部受热面的吹灰次数。通过吹灰，降低尾部受热面积灰程度，避免局部堵灰现象，从而提高尾部受热面传热温度和压力，降低排烟温度，减少排烟热损失。
(2)根据循环流化床锅炉的燃烧机理，需要保证床内物料的充分流化。主要有两个方面:一是要保证床压有一个稳定的波动范围，根据煤质和石灰石量的变化及时投入相应数量的冷渣器，避免床压上升过高；同时，当床压降至较低水平时，应及时停止冷渣器进行吹扫。其次，要保证一次流化风量大于最小流化风量，并根据床温适当增加。只有保证床内物料充分流化，才能避免床内局部结焦、床温偏差大、局部流化死区等不良现象，使入炉煤在炉内充分燃烧，从而降低锅炉冷渣器排渣中残碳Chz的质量含量，减少机械不完全燃烧的热损失。
(3)足够重视冷渣器的可靠运行。一方面要保证冷渣器可靠排渣，控制好炉床压力；另一方面，要控制冷渣器的运行参数，降低渣温，以减少炉渣的物理热损失。
(4)进一步调整炉内一次风和二次风的比例。一次流化风保证了物料充分流化，同时也保证了炉膛密相区有一定的燃烧份额，使密相区实际过剩空气系数接近1，处于缺氧燃烧状态。二次风从炉膛密相区和稀相区的边界进入，燃烧所需的总风量按O2%控制，保证细颗粒在稀相区的充分燃烧。此外，一次风和二次风共同作用，保证了炉内物料的循环率，提高了细颗粒再燃的概率，降低了飞灰含碳量Cfh，进一步降低了机械不完全燃烧的热损失。
(5)加强锅炉外保温材料的改进，及时修复发现的缺陷，减少锅炉的热损失。
参考资料:
【1】岑可法，倪明江等。循环流化床锅炉的理论设计和运行。北京:中国电力出版社，1997。
[2]刘德昌主编。流化床燃烧技术的工业应用。北京:中国电力出版社，1998。