锅炉排污耗煤量计算公式与实例详解
锅炉排污耗煤量的计算,本质上是确定排污过程中随排污水带走的热量损失,再将该热量折算为燃煤消耗量。排污分为连续排污和定期排污两种形式,其中连续排污对耗煤量影响更为持续,计算时通常以连续排污为主,定期排污可折算为等效连续排污量后合并考虑。
计算锅炉排污耗煤量,首先需要确定排污率。排污率是指排污水量占锅炉蒸发量的百分数,一般用符号p表示,计算公式为:p = Dp / D × 100%,其中Dp为排污水量(t/h),D为锅炉额定蒸发量(t/h)。排污率的大小与给水品质、锅水允许含盐量、蒸汽品质要求等因素有关,低压工业锅炉排污率通常控制在2%~5%,中高压锅炉根据水质情况可适当调整。
排污热损失的计算是核心环节。排污水从锅筒排出时,具有与锅水相同的压力和温度,其热焓值较高。排污热损失量Qp可按下式计算:Qp = Dp × (hp - hg) × 1000,其中hp为排污水焓值(kJ/kg),hg为给水焓值(kJ/kg)。排污水焓值可根据锅筒工作压力查水蒸气性质表得到,给水焓值根据给水温度查表确定。例如,锅筒压力为1.25MPa时,饱和水焓约为826kJ/kg;给水温度20℃时,给水焓约为84kJ/kg。
将排污热损失折算为耗煤量时,需要引入锅炉效率和燃煤低位发热量。计算公式为:Bp = Qp / (Qnet,ar × η),其中Bp为排污耗煤量(kg/h),Qnet,ar为燃煤收到基低位发热量(kJ/kg),η为锅炉热效率。将Qp的表达式代入,可得完整公式:Bp = Dp × (hp - hg) × 1000 / (Qnet,ar × η)。
举例说明:一台蒸发量为10t/h的工业锅炉,排污率取3%,锅筒压力1.25MPa,给水温度20℃,燃煤低位发热量为21000kJ/kg,锅炉热效率为80%。则排污水量Dp = 10 × 3% = 0.3t/h。排污热损失Qp = 0.3 × (826 - 84) × 1000 = 222600kJ/h。排污耗煤量Bp = 222600 / (21000 × 0.8) ≈ 13.25kg/h。若锅炉年运行6000小时,则年排污耗煤量约为79.5吨。
需要注意的是,实际计算中还应考虑排污水的闪蒸回收利用情况。如果排污系统设有扩容器和热交换器,回收了部分热量,则实际排污热损失应扣除回收热量。此外,定期排污的间隔周期和每次排污持续时间不同,计算时可将其折算为等效连续排污量,通常定期排污热损失约占连续排污热损失的10%~20%。通过准确计算排污耗煤量,可以为锅炉运行优化和节能改造提供数据支撑,合理控制排污率对降低煤耗具有重要意义。
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