固体未完全燃烧热损失对锅炉热效率的影响

王晓亮李成军于润桥李斌东

（1.南昌航空大学2.江西省锅炉压力容器检验检测研究院）

固体未完全燃烧热损失对锅炉热效率的影响

王晓亮*1李成军2于润桥1李斌东2

（1.南昌航空大学2.江西省锅炉压力容器检验检测研究院）

分析了锅炉运行工况热效率简单测试中飞灰、炉渣、漏煤含灰量占入炉燃料总灰量的质量百分比等参数对最终的热效率计算结果的影响，得出了不同情况下这些参数对测试结果的影响规律。

工业锅炉能效测试参数选择热效率含灰量

0 前言

目前，国内工业锅炉数量约50余万台，数量众多。因此，全面开展能效测试工作，对于节能具有重要的意义。在进行能效测试工作时，主要依照的标准是《工业锅炉效能测试与评价规则》（TSG G0003—2010）[1]和《工业锅炉热工实验规范》（GB/T 10180—2003）[2]。其中在《工业锅炉效能测试与评价规则》中提出了对工业锅炉运行工况热效率进行简单测试的方法。

锅炉运行工况简单测试方法是在锅炉运行工况详细测试所采用的反平衡法基础上精简而来的。该简单测试方法对锅炉的主要参数进行测试，减少了测试参数及测试步骤，便于各锅炉能效测试机构对在用工业锅炉能效状况进行快速测试。

1 简单测试中固体未完全燃烧热损失的计算

在工业锅炉运行工况热效率测试中，固体未完全燃烧热损失q4在所有热损失中所占的比重最大。q4的计算中有两处数据需要测试人员根据现实情况选取，参数的选取受主观因素的影响。

在进行固体未完全燃烧热损失q4的计算时，忽略烟道灰、溢流灰的影响，按下式进行计算：

式中Aar——收到基灰分含量质量百分比；

Qnet,v,ar——燃料低位发热量，kJ/kg；

αfh、αlm、αlz——飞灰、漏煤、炉渣含灰量占入炉煤总灰量质量百分比；

Cfh、Clm、Clz——飞灰、漏煤、炉渣可燃物含量质量百分比。

αfh、αlm、αlz根据实际情况按照表1选取。

对于燃油燃气锅炉，固体未完全燃烧热损失q4为0。

表1 飞灰、漏煤、炉渣含灰量占入炉煤总灰量质量百分比（%）

2 αfh、αlm、αlz的选取对简单测试结果的影响

对工业锅炉运行工况进行简单测试，在计算固体未完全燃烧热损失q4时，参数αfh、αlm、αlz需要测试人员根据实际选取，αfh、αlm、αlz如何选取将会对测试结果产生影响。本文将以实例来分析当αfh、αlm、αlz选取不同值时对工业锅炉运行工况简单测试测算结果的影响规律。实例为某SHL20-1.27-WII型号的锅炉，表2为采用简单测试方法获得的该锅炉热效率计算结果。

在表2中，αfh、αlm、αlz选取的值分别为15%、5%和75%。下面分析这三个参数的选取对锅炉能效测算结果的影响。在其他情况均不变的条件下，对αfh从10%到20%以0.5%为步进单位，计算该锅炉的热效率，所得结果如图1所示。

图1 锅炉热效率与飞灰质量百分比αfh的关系（Cfh＞Clz时）

表2 某工业燃煤锅炉热效率测算结果

由图1可知，对于该锅炉当所选αfh逐步递增时，由简单测试方法计算所得的热效率会逐步递减。由于该锅炉为链条炉排，αlm的值查表1取5%，故式(1)可演变为式(2)。当αfh逐步递增时，计算所得的热效率的变化趋势与公式有关，又由于在区间[0，100]中，函数为增函数，故最终计算结果的变化规律仅受Cfh与Clz大小的影响。当Cfh大于Clz时，随着αfh增大，热效率逐步递减，即如图1所示；当Cfh小于Clz时，随着αfh增大，热效率逐步递增。

本文还选取了另十组采用简单测试的锅炉数据进行分析（在该组数据中Cfh小于Clz），以考察αfh的变化对最终计算结果的影响。由图2可知，当αfh以0.5%步长从10%开始递增时，计算所得的热效率逐步递增，即验证了先前的分析结论是合理的。

3 小结

国家质检总局于2010年颁布实施的《工业锅炉效能测试与评价规则》（TSG G0003—2010）中提出了对于在用工业锅炉运行工况进行能效简单测试的方法。本文针对该规则中简单测试时q4计算采用的方法，分析了αfh、αlm、αlz的选取对锅炉热效率计算结果的影响。通过分析表明，对于锅炉热效率的简单测试，当Cfh小于Clz时，αfh选取的值越大，最终测试所得热效率也越大，反之αfh选取的值越小，最终测试所得热效率也越小。当Cfh大于Clz时，αfh选取的值越大，最终测试所得热效率越小，反之αfh选取的值越小，最终测试所得热效率则越大。所以在实际测试工作中，当采用简单测试方法时，为保证测试结果的合理性，应根据Cfh与Clz的大小，对αfh、αlm和αlz进行合理选择。

图2 锅炉热效率与飞灰质量百分比αfh的关系（Cfh＜Clz时）

[1] TSG G0003—2010.工业锅炉能效测试与评价规则[S].

[2] GB/T 10180—2003.工业锅炉热工实验规范[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

*王晓亮，男，1986年生，硕士研究生。南昌市，330029。

2012-02-16）