国能生物发电集团生产技术部
本文依据现有燃煤电厂效率计算的基本方法，结合生物质直燃发电厂性能试验取得的经验数据，编制了生物质直燃发电机组效率计算方法和说明。
一、生物质锅炉效率计算
（一）基本原则
（1）采用反平衡法（热损失法）测定锅炉热效率，正平衡法（输入-输出热量法）计算作为参考。
（2）将送风机入口的空气温度作为锅炉热效率计算的基准温度，也即送风机附近的大气温度。
糖果模具（3）因本文主要目的是计算实际工况下的锅炉热效率，故未进行修正。
（二）正平衡计算
1、正平衡热效率计算（η1）
(1-1)
式中：——锅炉热效率，%;
——输入热量，kJ;
——输出热量，kJ。
2、输入热量（Qr）
因目前大部分生物质发电厂无外来热源加热空气和燃料雾化蒸汽，为简化计算，忽略入炉燃料显热，将燃料收到基低位发热量作为输入热量。即 （1-2） 式中：——燃料收到基低位发热量，kJ/kg。
3、输出热量（Q1）
(1-3)
式中：
——燃料消耗量，kg;
——锅炉主汽流量，kg/h；
——锅炉主蒸汽出口焓值，kJ/kg；
——锅炉给水焓值，kJ/kg；
——锅炉排污水量，％；
——锅炉排污水的焓值，kJ/kg。
因连续排污和定期排污水量很少，一般约为主蒸汽流量2%左右，为简化计算，不考虑锅炉排污水量。
蒸汽和给水焓值通过水和水蒸气热力性质通用计算模型IAPWS—IF97编程实现。
（三）反平衡计算
1、入炉燃料元素成分的确定
由于现场不具备开展入炉燃料的元素分析工作，且影响燃料低位发热量的主要成分是水分和灰分，所以通过折算实际入炉燃料与典型燃料水分和灰分的差异，拟合实际入炉燃料元素分析的方法来解决。
（1）典型燃料元素分析成分
因入炉燃料种类多，所以选择国能高唐电厂性能试验时入炉燃料作为典型燃料。具体如下：
燃料种类 | 碳Car (％) | 氢Har(％) | 氧Oar（％） | 氮Nar（％） | 硫Sar（％） | 灰分Aar（％） | 水分Mar（％） | 收到基低位发热量Qne,tar（kJ/kg清砂机） |
棉花秸秆 | 37.24 | 4.33 | 30.66 | 0.71 | 0.12 | 6.35 | 20.59 | 13348 |
| | | | | | | | |
（2）入炉燃料元素成分的拟合方法
夹具体
根据现场工业分析所得的水分（Mar）和灰分(Aar)数值，按照公式（1-4）进行拟合计算入炉燃料的元素成分：
(1-4)
式中：——拟合的入炉燃料收到基下含碳量；
、——入炉燃料工业分析收到基下水分和灰分；
、、——典型燃料收到基下含碳量、水分和灰分。
含氢量、含氧量、含氮量和含硫量计算同含碳量。
2、反平衡热效率计算（η2）
(1-5)
式中：——锅炉热效率，%；
——排烟热损失，%；
——可燃气体未完全燃烧热损失，%；
——固体未完全燃烧热损失，%；
——散热热损失，%；
——灰渣物理热损失，%。
3、排烟热损失(q2)
锅炉排烟热损失为末级热交换器（烟冷器）后排出烟气带走的物理显热占输入热量的百分率，按式(1-6)和式(1-7)计算：
(1-6)
(1-7)
式中：——排烟热损失，%;
——排烟带走热量，kJ/kg;
——干烟气带走热量，kJ/kg;
——烟气所含水蒸气显热，kJ/kg。
（1）干烟气带走热量（）
(1-8)
式中：——干烟气带走热量，kJ/kg;
——干烟气体积，m3/kg;
——干烟气平均比热，kJ/m3·℃,为简化计算，一般选取为1.38 kJ/m3·℃；
泡沫仪
——排烟温度，℃；
玻尿酸蚕丝面膜
——送风机入口空气温度，℃。
（2）干烟气体积（）
(1-9)
式中：——干烟气体积，m3/kg;
——排烟过量空气系数；
(1-10)
变压器油泵——排烟氧量，%。
——实际燃烧碳所需理论空气量，m3/kg;
——实际燃烧碳产生理论干烟气量，m3/kg。
（3）实际燃烧碳所需理论空气量
(1-11)
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