在热力发电厂实际生产过程中,由于种种不可逆因素的存在,使得能量传递和转换过程中存在各种损失,通常用过程或设备的热效率表示损失的大小。
一、锅炉热效率ηb(锅炉能量的有效利用程度)
锅炉热效率ηb为锅炉设备输出的有效热量(锅炉热负荷)与输入热量(燃料在锅炉中完全燃烧时的放热量)之比
ηb=Qb/Qcp=Qb/Bqnet=Db(hb-hfw)/Bqnet
Qb:锅炉热负荷(kJ/h)
Qcp:全厂热耗量(即燃料在锅炉中安全燃烧时的放热量)(kJ/h)
B:锅炉煤耗量(kg/h)
qnet:是燃料的低位发热量(kJ/kg)
Db:锅炉的蒸发量(kg/h)
hb:锅炉出口过热蒸汽的比焓(kJ/kg)
hfw:锅炉给水的比焓(kJ/kg)
锅炉热效率反映了锅炉设备结构的完善程度和运行经济性,其影响因素很多,如锅炉的参数、容量、结构特性、燃烧方式及燃料的种类等。目前大型锅炉热效率一般在90%-94%范围内。
锅炉设备中的热损失主要包括:排烟热损失、散热损失、化学未完全燃烧热损失、机械未完全燃烧热损失、排污热损失、灰渣热物理损失等,其中排烟热损失最大,占锅炉总损失的40%-50%。
锅炉热损失率ζb=ΔQb/Qcp=(Bqnet-Qb)/Bqnet=1-Qb/Bqnet=1-ηb
ΔQb:锅炉中损失的热量(kJ/h)
排烟热损失:锅炉排出烟气的焓高于进入锅炉空气的焓而造成的热损失(直白一点儿可以这么理解,锅炉通过烟囱排出的烟气还有一定的温度,这部分热量没有被利用就被排到外界环境中)
燃煤电厂的排烟热损失是指:锅炉排出烟气的焓高于进入锅炉一次风、二次风的焓所造成的热损失
燃气电厂的排烟热损失是指:余热锅炉排出烟气的焓高于进入燃气轮机压气机空气的焓所造成的热损失
散热损失:炉墙、锅炉范围内管道和烟风道向周围环境散热所造成的热损失
化学未完全燃烧热损失:由于部分可燃气体(CO、H2、CH4)没有完全燃烧而被烟气带走的热损失
机械未完全燃烧热损失:由于灰中含有未燃尽的碳造成的热损失