检测锅炉热效率的方法与装置

摘要

本发明属于热工检测技术，公开了一种检测锅炉热效率的简易方法与装置。气体或液体燃料燃烧时，基本上不产生灰分，燃用无灰分燃料锅炉的热损失是散热损失Δη₁、排烟热损失Δη₂和不完全燃烧热损失Δη₃。根据锅炉容量和结构查热工手册确定散热损失Δη₁，利用本发明的传感器，检测空气与锅炉所排烟气的含湿量，结合大气压力和燃料的氢碳比、发热量，利用本发明给出的方法计算排烟热损失Δη₂和不完全燃烧热损失Δη₃，锅炉热效率为η＝1-Δη₁-Δη₂-Δη₃。

主权项

1.一种检测燃用无灰分燃料锅炉热效率的方法，该方法由下列步骤组成；(1)针对无灰分锅炉燃料CHn，确定其氢碳比n，并从热工手册查出其低位发热量Q(kJ/kg)；(2)根据锅炉容量及是否有尾部受热面，查热工手册，确定锅炉散热损失Δη1：(3)测定环境大气温度t1和锅炉排烟温度t2，根据t1和t2，从热工手册查出锅炉烟气的平均定压质量比热cp(kJ/kg℃)；(4)确定过量空气系数α；(5)确定每千克燃料燃烧生成的烟气量mG(kg/kg)；(6)按下式计算锅炉排烟热损失Δη2；$\Delta {\eta }_2=\frac{m_G{c}_p(t_2-t_1)}{Q}$ (7)确定不完全燃烧热损失Δη3；(8)按下式计算锅炉热效率η： η＝1-Δη1-Δη2-Δη3 该方法的特征在于：(1)确定过量空气系数α的方法是：先测定环境空气含湿量d1和锅炉烟气含湿量d2，然后利用d1和d2，以及给定的锅炉燃料CHn的氢碳比n，利用下式计算过量空气系数α：$\alpha =\frac{9n+d_2(8n-12)}{137.28(d_2-d_1)(1+0.25n)}$ (2)测定环境空气含湿量d1和锅炉烟气含湿量d2的方法是：首先利用于湿球温度计，分别测定环境空气和锅炉烟气的干球温度t1、t2(℃)和湿球温度tw1、tw2(℃)，如果环境大气压力P不等于常压(105Pa)，按照下式，首先对湿球温度tw1和tw2分别进行非常压修正：$t_w^{\prime }=t_w+(8+\frac{t_w}{3})(1-P)$ 式中tw′为非常压修正湿球温度，单位是℃，P是大气压力，单位为105Pa，环境空气与锅炉烟气所含水蒸气通常都是不饱和的，湿球温度有偏差，再对湿球温度tw1′和tw2′分别按下式进行不饱和修正：$t_w^{\prime \prime }=t_w^{\prime }{\left(\frac{t_w^{\prime }}{99.63}\right)}^{0.031(0.02t-1)}$ (t≥99.63℃)$t_w^{\prime \prime }=t_w^{\prime }{\left(\frac{t_w^{\prime }}{t}\right)}^{0.16\exp (-0.017t)}$ (t≤99.63℃)然后，利用常压下的空气湿度表，由t1、tw1″查出环境空气的含湿量d1，由t2、tw2″查出锅炉烟气的含湿量d2，(3)确定每千克燃料燃烧生成的烟气量mG的方法是：利用上述已确定的过量空气系数α和给定的锅炉燃料CHn的氢碳比n，按下式计算每千克燃料CHn燃烧生成的烟气量mG(kg/kg)： mG＝[12+n+137.28α(1+0.25n)]/(12+n)(4)确定锅炉不完全燃烧热损失Δη3的方法是：利用上述已确定的过量空气系数α，按下式计算不完全燃烧热损失Δη3： Δη3＝0.01α-7.27 (当α≥1) Δη3＝1.01-α (当α≤1)。