固體未完全燃燒熱損失對鍋爐熱效率的影響

王曉亮李成軍于潤橋李斌東

（1.南昌航空大學2.江西省鍋爐壓力容器檢驗檢測研究院）

固體未完全燃燒熱損失對鍋爐熱效率的影響

王曉亮*1李成軍2于潤橋1李斌東2

（1.南昌航空大學2.江西省鍋爐壓力容器檢驗檢測研究院）

分析了鍋爐運行工況熱效率簡單測試中飛灰、爐渣、漏煤含灰量占入爐燃料總灰量的質量百分比等參數對最終的熱效率計算結果的影響，得出了不同情況下這些參數對測試結果的影響規律。

工業鍋爐能效測試參數選擇熱效率含灰量

0 前言

目前，國內工業鍋爐數量約50余萬臺，數量眾多。因此，全面開展能效測試工作，對于節能具有重要的意義。在進行能效測試工作時，主要依照的標準是《工業鍋爐效能測試與評價規則》（TSG G0003—2010）[1]和《工業鍋爐熱工實驗規范》（GB/T 10180—2003）[2]。其中在《工業鍋爐效能測試與評價規則》中提出了對工業鍋爐運行工況熱效率進行簡單測試的方法。

鍋爐運行工況簡單測試方法是在鍋爐運行工況詳細測試所采用的反平衡法基礎上精簡而來的。該簡單測試方法對鍋爐的主要參數進行測試，減少了測試參數及測試步驟，便于各鍋爐能效測試機構對在用工業鍋爐能效狀況進行快速測試。

1 簡單測試中固體未完全燃燒熱損失的計算

在工業鍋爐運行工況熱效率測試中，固體未完全燃燒熱損失q4在所有熱損失中所占的比重最大。q4的計算中有兩處數據需要測試人員根據現實情況選取，參數的選取受主觀因素的影響。

在進行固體未完全燃燒熱損失q4的計算時，忽略煙道灰、溢流灰的影響，按下式進行計算：

式中Aar——收到基灰分含量質量百分比；

Qnet,v,ar——燃料低位發熱量，kJ/kg；

αfh、αlm、αlz——飛灰、漏煤、爐渣含灰量占入爐煤總灰量質量百分比；

Cfh、Clm、Clz——飛灰、漏煤、爐渣可燃物含量質量百分比。

αfh、αlm、αlz根據實際情況按照表1選取。

對于燃油燃氣鍋爐，固體未完全燃燒熱損失q4為0。

表1 飛灰、漏煤、爐渣含灰量占入爐煤總灰量質量百分比（%）

2 αfh、αlm、αlz的選取對簡單測試結果的影響

對工業鍋爐運行工況進行簡單測試，在計算固體未完全燃燒熱損失q4時，參數αfh、αlm、αlz需要測試人員根據實際選取，αfh、αlm、αlz如何選取將會對測試結果產生影響。本文將以實例來分析當αfh、αlm、αlz選取不同值時對工業鍋爐運行工況簡單測試測算結果的影響規律。實例為某SHL20-1.27-WII型號的鍋爐，表2為采用簡單測試方法獲得的該鍋爐熱效率計算結果。

在表2中，αfh、αlm、αlz選取的值分別為15%、5%和75%。下面分析這三個參數的選取對鍋爐能效測算結果的影響。在其他情況均不變的條件下，對αfh從10%到20%以0.5%為步進單位，計算該鍋爐的熱效率，所得結果如圖1所示。

圖1 鍋爐熱效率與飛灰質量百分比αfh的關系（Cfh＞Clz時）

表2 某工業燃煤鍋爐熱效率測算結果

由圖1可知，對于該鍋爐當所選αfh逐步遞增時，由簡單測試方法計算所得的熱效率會逐步遞減。由于該鍋爐為鏈條爐排，αlm的值查表1取5%，故式(1)可演變為式(2)。當αfh逐步遞增時，計算所得的熱效率的變化趨勢與公式有關，又由于在區間[0，100]中，函數為增函數，故最終計算結果的變化規律僅受Cfh與Clz大小的影響。當Cfh大于Clz時，隨著αfh增大，熱效率逐步遞減，即如圖1所示；當Cfh小于Clz時，隨著αfh增大，熱效率逐步遞增。

本文還選取了另十組采用簡單測試的鍋爐數據進行分析（在該組數據中Cfh小于Clz），以考察αfh的變化對最終計算結果的影響。由圖2可知，當αfh以0.5%步長從10%開始遞增時，計算所得的熱效率逐步遞增，即驗證了先前的分析結論是合理的。

3 小結

國家質檢總局于2010年頒布實施的《工業鍋爐效能測試與評價規則》（TSG G0003—2010）中提出了對于在用工業鍋爐運行工況進行能效簡單測試的方法。本文針對該規則中簡單測試時q4計算采用的方法，分析了αfh、αlm、αlz的選取對鍋爐熱效率計算結果的影響。通過分析表明，對于鍋爐熱效率的簡單測試，當Cfh小于Clz時，αfh選取的值越大，最終測試所得熱效率也越大，反之αfh選取的值越小，最終測試所得熱效率也越小。當Cfh大于Clz時，αfh選取的值越大，最終測試所得熱效率越小，反之αfh選取的值越小，最終測試所得熱效率則越大。所以在實際測試工作中，當采用簡單測試方法時，為保證測試結果的合理性，應根據Cfh與Clz的大小，對αfh、αlm和αlz進行合理選擇。

圖2 鍋爐熱效率與飛灰質量百分比αfh的關系（Cfh＜Clz時）

[1] TSG G0003—2010.工業鍋爐能效測試與評價規則[S].

[2] GB/T 10180—2003.工業鍋爐熱工實驗規范[S].

Influence of Heat Loss from Solid Incomplete Combustion on Boiler Heat Efficiency

Wang XiaoliangLi Chengjun Yu Runqiao Li Bindong

In the test of thermal efficiency during boiler operation,the influence of percentages of fly ash,slag and ash content of leakage coal in the total ash of fuel into boiler on the final heat efficiency was analyzed,and the influence laws of the parameters mentioned above under different conditions were obtained.

Industrial boiler;Energy efficiency testing;Parameters selection;Heat efficiency;Ash content

TK 22

*王曉亮，男，1986年生，碩士研究生。南昌市，330029。

2012-02-16）