生物質(zhì)鍋爐是工業(yè)鍋爐的一種，燃燒生物質(zhì)能源的鍋爐叫生物質(zhì)鍋爐，分為生物質(zhì)蒸汽鍋爐、生物質(zhì)熱水鍋爐、生物質(zhì)熱風(fēng)爐、生物質(zhì)導(dǎo)熱油爐、立式生物質(zhì)鍋爐、臥式生物質(zhì)鍋爐等。約翰節(jié)能生物質(zhì)鍋爐采用----往復(fù)爐排。鍋爐在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，相對(duì)傳統(tǒng)鍋爐爐膛空間較大，同時(shí)布置非常合理的二次風(fēng)，有利于生物質(zhì)燃料燃燒時(shí)瞬間析出的大量揮發(fā)分充分燃燒。

下面分享鍋爐燃料耗量，熱效率，煙氣量等主要參數(shù)計(jì)算方法。

1.燃料耗量計(jì)算：

式中：B——鍋爐燃料耗量（kg/h或Nm3/h）；

D——鍋爐每小時(shí)的產(chǎn)汽量（kg/h）；

QL——燃料的低位發(fā)熱值（千焦/公斤），一般取5500大卡/公斤；

η——鍋爐的熱效率（%），一般取75%，亦可按表1選?。?/span>

表1  鍋爐熱效率表

 

i——鍋爐在某絕工作壓力下的飽和蒸汽熱焓值（千焦/公斤），絕0對(duì)壓力=表壓+1公斤/厘米2。具體取值見表2：

表2  飽和蒸汽熱焓表

 

備注：1.0MP=10.0公斤/厘米2

i0——鍋爐給水熱焓值（千焦/公斤），一般來說，給水溫度為20℃時(shí)，給水熱焓i0=20大卡/公斤=83.74千焦/公斤。

常用公式可以簡(jiǎn)化成：B=0.156D（kg/h）

2.理論空氣需要量的計(jì)算：

①固體燃料：=6.055（m3/kg）

②液體燃料：

③氣體燃料

 當(dāng)Q≤3000kcal（12561kJ）/Nm3時(shí)，

當(dāng)Q＞3000kcal（12561kJ）/Nm3時(shí)，

④天然氣：

式中：V0——燃料燃燒所需理論空氣量（Nm3/kg）；

Q——燃料應(yīng)用基的低位發(fā)熱值（kJ/kg）；

表3  全國(guó)主要能源折算標(biāo)準(zhǔn)表

 

表4  常用可燃性物質(zhì)低位發(fā)熱量表

 

3.煙氣量的計(jì)算

①固體燃料

=9.57（m3/kg）

②液體燃料

③氣體燃料

當(dāng)Q≤3000kcal（12561kJ）/Nm3時(shí)

當(dāng)Q＞3000kcal（12561kJ）/Nm3時(shí)

對(duì)Q＜8250kcal（34543kJ）/Nm3的天然氣

對(duì)Q＞8250kcal（34543kJ）/Nm3的天然氣

式中：

在計(jì)算時(shí)，如果發(fā)熱量Q以kJ為單位計(jì)算，分母1000變成4187；Q以kcal為單位，分母則為1000。

Vy——實(shí)際煙氣量（Nm3/kg或Nm3/ Nm3）；

Q——燃料的低位發(fā)熱值（kJ/kg或kJ/ Nm3）；

V0——理論空氣需要量（Nm3/kg或Nm3/）；

α——過?？諝庀禂?shù)，α=α0+△α，α0為爐膛過剩空氣系數(shù)，△α是煙氣流程上各段受熱面處的漏風(fēng)系數(shù)，詳見表5，表6。

 

4.SO2排放量的計(jì)算=

式中：

G——二氧化硫的產(chǎn)生量，kg/h；

B——燃煤量，kg/h；

S——煤的含硫量，%；淮南煤1.0%，淮北煤0.5% 。

D——可燃硫占全硫量的百分比，%，一般取80%左右；

η——脫硫設(shè)施的二氧化硫去除率。

5.燃煤煙塵排放量的計(jì)算=

式中：

Y——煙塵排放量，kg/h；

B——燃煤量，kg/h；

A——煤的灰分含量，%；淮南煤18~28%9*，淮北煤16~32%。

D——煙氣中煙塵占灰分量的百分?jǐn)?shù)，%（其值與燃燒方式有關(guān)）；一般取20%。

η——除塵器的總效率，%。

6. NOX排放量計(jì)算

GNOX=1.63B×103（βNar＋0.000938）

式中：

GNOX—煙氣中NOX排放量，kg/h；

β——燃燒氮向燃料型NO的轉(zhuǎn)化率，取20％；

Nar——燃料中收到基氮的含量；

 B——燃煤量，kg/h；

60萬大卡的導(dǎo)熱油爐相當(dāng)于1噸鍋爐，60萬大卡/小時(shí)（0.698MW）

經(jīng)驗(yàn)：每小時(shí)煙氣量：每小時(shí)燃煤量×13000

一噸煤產(chǎn)生6噸蒸汽

煤渣=用煤量的30%

7.蒸汽鍋爐和熱水鍋爐單位換算

蒸汽鍋爐容積單位一般用TH（按蒸汽容積流量或質(zhì)量流量算），熱水鍋爐一般用熱量單位J或卡算。工業(yè)鍋爐中1t/h基本等同于0.7MW的熱量（因?yàn)橥瑯邮?/span>1t/h但壓力不同熱量也不同）。

1千卡也就是習(xí)慣上說的1大卡

1卡=4.187J，1K卡=4.187KJ,查表知0.7MW=1T/H=60*10e4大卡/H.也就是60萬大卡。

換句話說，每產(chǎn)出60萬大卡的熱量/小時(shí)，就可以說該鍋爐的容量是1T/H。所以有500萬大卡就得：500/60=8.3噸/H。

8.3噸只能近似得出，因?yàn)檎羝仩t的容量要按該鍋爐設(shè)計(jì)工作壓力來算出，過熱蒸汽壓力不同，比焓是不同的，同樣體積的蒸汽所帶的熱量就不同了。

而熱水供熱鍋爐介質(zhì)是水，且大多數(shù)為常壓或接近常壓，所以只對(duì)應(yīng)相應(yīng)的飽和水溫度。

所以熱水供熱鍋爐都用MW,蒸汽鍋爐用T。

8.排污率

排污率是指鍋爐排污水量占鍋爐總蒸發(fā)量的百分率。

鍋爐的排污率是根據(jù)水質(zhì)分析結(jié)果，通過下式進(jìn)行計(jì)算而得。

即：

 

式中  P-------鍋爐排污率，％；S爐、S給、S汽——分別表示同一種鹽類離子在爐水、給水、蒸汽中的含量，mg／L。  

以軟化水作補(bǔ)給水的鍋爐，可用氯離子含量代人上述公式來計(jì)算排污率；以除鹽水做補(bǔ)給水的鍋爐；可以HSiOf含量代入上述公式計(jì)算。

鍋爐排污率規(guī)定：由于鍋爐排污要損失一些熱量和水量。據(jù)測(cè)算，排污率每增加1％，會(huì)使燃料消耗量增加O.3％左右，所以在保證鍋爐水、汽質(zhì)量的前提下要盡量減少鍋爐排污率。    

通常，低壓小容量鍋爐排污率控制在5％～10％；對(duì)中、高壓鍋爐，以除鹽水做補(bǔ)給水的凝汽式電廠，其排污率不大于1％；以軟化水做補(bǔ)給水的凝汽式電廠，其排污率不大于2％；以除鹽水做補(bǔ)給水的熱電廠，其排污率不大于2％；以軟化水為補(bǔ)給水的熱電廠，其排污率不大于5％。同時(shí)為了防止因排污率過小，而使?fàn)t內(nèi)有水渣積聚，鍋爐的排污率也不應(yīng)小于0.3％。

9.鍋爐熱效率計(jì)算

正平衡，通過測(cè)量鍋爐輸入熱量和輸出熱量來確定效率

反平衡，通過計(jì)算各項(xiàng)熱損失，計(jì)算鍋爐效率。（比較常用）有利于發(fā)現(xiàn)影響熱效率的原因，便于分析如何降低各項(xiàng)熱損失，提高鍋爐效率。

公式：效率=100-（q1+q2+q3+q4+q5+q6）

q2:排煙熱損失，q3氣體未完全燃燒損失，q4固體未完全燃燒損失，q5散熱損失，q6灰渣物理熱損失。

例1、小剛學(xué)習(xí)了熱學(xué)的有關(guān)知識(shí)后，他想估算一下自己家煤爐的效率是多少。于是小剛仔細(xì)記錄了他家每天燒水、煮飯、炒菜需要的時(shí)間，并把它折算成了燒水的時(shí)間，相當(dāng)于每天將30Kg20℃的水燒開。小明家實(shí)際平均每天需要燒4塊蜂窩煤，按每塊蜂窩煤含煤0.5Kg算，他家每天實(shí)際用煤2Kg。普通煤的熱值為３×１０７J/Kg,則他家煤爐的效率是多少？

［分析與解］：煤爐燒水，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，水吸收的熱量是有用能，完全燃燒煤所放出的熱量是總的能。煤爐的效率可用η=Q有用／Q總×１００％＝cmΔt/m\\\\'q×１００％計(jì)算。

Q有用=cmΔt=4.2×103×30×（100-20）J=1.008×107J

Q總＝mq＝2×3×107J＝6×107J

η＝Q有用/Q總×１００％＝1.008×107J／6×107J＝16.8％

例2、垃圾處理成為城市建設(shè)及可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要問題?，F(xiàn)在人們已經(jīng)可以變廢為寶了，利用垃圾中的可燃物質(zhì)燃燒發(fā)電。某垃圾焚燒電廠，年處理垃圾2.16×105t。研究表明，生活垃圾的平均熱值為6.27×106J／Kg.如果利用垃圾作為燃料建立發(fā)電廠，每燃燒1t生活垃圾，可以發(fā)電240kw.h，那么，生活垃圾燃燒發(fā)電的效率是多少？

［分析與解］：垃圾焚燒發(fā)電，把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能后又轉(zhuǎn)化為電能，所發(fā)的電能為有用能，垃圾焚燒所放出的能為總能。此電廠的發(fā)電效率可用η＝Q有用/Q總×１００％＝W／mq×１００％ 計(jì)算。

Q有用＝W＝240kw.h＝240×3.6×106J＝8.64×108J

Q總＝mq＝1000×6.27×106J＝6.27×109J

η＝Q有用/Q總×１００％＝8.64×108J／6.27×109J＝13.8％

約翰節(jié)能高溫氣化鍋爐(高溫氣化蘭炭鍋爐、生物質(zhì)氣化鍋爐、垃圾焚燒爐等）的給料、燃燒、除渣、給水、點(diǎn)火都可采用自動(dòng)控制，操作方便。鍋爐靜態(tài)化運(yùn)行，維修率極低，省時(shí)省力把錢賺。