1.名词解释
常用燃料
常用燃料可分为固体燃料、液体燃料、气体燃料;焦炭、无烟煤、烟煤等为固体燃料;重油、柴油、煤油、汽油等为液体燃料;天然气、煤气等为气体燃料
热值
热值是指单位量(公斤、米3等)燃料完全燃烧所释放的热量。
热效率
热效率为实际可利用能量与燃料(能源)本身能量之比,即燃料(能源)的利用率,对于不同用途其热效率是不一样的。
1. 常用设备热负荷及额定流量
计量单位转换后,燃气设备额定流量的计算公式为:
(m3/h)
Lg—燃气额定工况下的流量(m3/h);
Q—额定热负荷(kW);
η—热效率(一般锅炉取0.9,民用灶具按照国标GB 16410-2007执行)
Hl—燃气低热值(MJ/m3,一般近似为36 MJ/m3)。
粗略计算公式:
常用燃气灶具热负荷及额定流量(参考标准)
3.壁挂炉、锅炉用气量确定
3.1壁挂炉使用费用
影响使用费用的因素为:(1)壁挂炉的热效率,(2)取暖建筑面积,(3)取暖建筑层高,(4)取暖建筑门窗保温性能,(5)取暖建筑门窗开启时间,(6)取暖建筑的位置(顶层、底层、楼侧、风口等),(7)相邻房间是否采暖。
即,同等取暖面积:层高越大费用越多,门窗保温性能越差费用越多,门窗开启时间越长费用越多,位于顶层、底层、楼侧、风口等处建筑取暖费用越多,相邻房间不采暖较采暖费用多。
以100m2建筑取暖面积为例:耗热量为100X100=10kw,即每小时耗热量为: 10kwX3600s=36000kj/h=8600kcal/h,需天然气1.1米3/小时(壁挂炉热效率以90%计),费用为:3.35元/小时、80.4元/天、1440元/月。(室内温度平均18度)。
3.2锅炉用气量
锅炉为生产蒸汽的装量,一般以“蒸吨”表示功率大小,每吨水吸热制成蒸汽所需热量约为650000千卡/吨,由天然气热值8600千卡/米3,则650000千卡/吨÷8600千卡/米3,产生1吨蒸汽至少需75.6米3天然气。
4.2实际利用中燃料相互替换其折算
1.天然气与电能比较(两者热效率相近)
电:1度(kwh)=860千卡
天然气:1NM3热值9000千卡
1NM3天然气热值= 度电的热值≈10度电(kwh)
2.天然气与人工煤气比较
1 NM3天然气热值约9000千卡
1Nm³人工煤气(义马天然气)热值为3790千卡
1NM3天然气热值=9000/3790液化气的热值≈2.37Nm³
3.天然气与液化石油气比(两者热效率一样)
1 NM3天然气热值约9000千卡
1Kg液化气热值11000千卡
1NM3天然气热值=9000/11000液化气的热值≈0.81公斤
1吨液化气的热值=11000*1000/9000≈1222NM3天然气
4.天然气与柴油比较
热值10400千卡/kg,柴油燃烧的热效率约85%
所以1公斤柴油能利用的热为10400*85%=8840千卡
天然气燃烧热效率约92%
所以1NM3 天然气能利用的热为9000*0.92=8280千卡。
因此考虑到热效率之后:
1NM3天然气=8280/8840柴油的热值=0.94公斤柴油
1吨柴油=8840*1000/8280=1068 NM3天然气
5.天然气与重油比较
重油热值约为10800千卡/kg,燃烧效率82%,
所以1公斤重油能利用的热为10800*82%=8856千卡
因此考虑到热效率之后:
1NM3天然气=8280/8856重油的热值=0.93公斤重油
1吨重油=8856*1000/8280=1070 NM3天然气
6.天然气与煤比
因为煤在不同的燃烧设备中综合热效率相差很大,所以没有一个统一的比较数据,只能给出一个计算方法,告诉大家煤在几种情况下的热效率:
a、煤在锅炉中,煤的综合热效率65%,煤燃烧的惯性造成的损失(压火损失)10%;
b、煤在煤气发生炉中的转化率是72%,煤气燃烧热效率与天然气一样;
c、煤在隧道窑中的热效率小于40%。
★逆向计算法
已知现在煤锅炉每天耗煤A吨,问:改成燃天然气要消耗多少立方?
计算方法:A×0.65×0.9=B
(B×5500×1000)÷9000÷0.92=与A等效的天然气耗量(NM3)其中9000是天然气热值,5500是煤的热值
★指标法(也是逆向计算法的一种)
当已知道用户情况(如:空调面积、采暖面积、淋浴喷头、就餐人数……)问要消耗多少天然气时,可以用指标法进行计算:
每单位的指标×单位个数=有效能耗
有效能耗÷天然气热值÷热效率=实际耗天然气数(NM3)
指标可以由书本查得,也可用类比算出: a)不同地区每平方建筑面积采暖指标如下:
室外温度
±0℃
—10
—20
—30
—40
每m2耗能
80千卡
110千卡
130千卡
150千卡
160千卡
例如:某某地区,每m2采暖耗能80千卡
一座10000 m2的建筑,每小时采暖耗能为:80×10000=80×105千卡
耗天然气 :80×105÷9000÷0.92=96.6 NM3/小时
选取1台90万千卡/小时的热水锅炉即可。
b)洗浴耗能指标
机关、学校、部队、工厂、洗浴可按每个喷淋头8000千卡,估算耗能数量。
例如:20个喷头洗浴室 小时耗能:20×8000=160000千卡/h
同时使用系数取0.9(这些单位集中洗浴可能性大)
160000×0.9=15×104千卡/h
耗气:150000÷9000÷0.92=18.1 NM3/h
c)相关其他情况的耗能指标可到《给水排水设计手册》和《采暖通风设计手册》中去查取,在此不详述。
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