1.名詞解釋
常用燃料
常用燃料可分為固體燃料、液體燃料、氣體燃料;焦炭、無煙煤、煙煤等為固體燃料;重油、柴油、煤油、汽油等為液體燃料;天然氣、煤氣等為氣體燃料
熱值
熱值是指單位量(公斤、米3等)燃料完全燃燒所釋放的熱量。
熱效率
熱效率為實際可利用能量與燃料(能源)本身能量之比,即燃料(能源)的利用率,對于不同用途其熱效率是不一樣的。
1. 常用設備熱負荷及額定流量
計量單位轉換後,燃氣設備額定流量的計算公式為:
(m3/h)
Lg—燃氣額定工況下的流量(m3/h);
Q—額定熱負荷(kW);
η—熱效率(一般鍋爐取0.9,民用竈具按照國标GB 16410-2007執行)
Hl—燃氣低熱值(MJ/m3,一般近似為36 MJ/m3)。
粗略計算公式:
常用燃氣竈具熱負荷及額定流量(參考标準)
3.壁挂爐、鍋爐用氣量确定
3.1壁挂爐使用費用
影響使用費用的因素為:(1)壁挂爐的熱效率,(2)取暖建築面積,(3)取暖建築層高,(4)取暖建築門窗保溫性能,(5)取暖建築門窗開啟時間,(6)取暖建築的位置(頂層、底層、樓側、風口等),(7)相鄰房間是否采暖。
即,同等取暖面積:層高越大費用越多,門窗保溫性能越差費用越多,門窗開啟時間越長費用越多,位于頂層、底層、樓側、風口等處建築取暖費用越多,相鄰房間不采暖較采暖費用多。
以100m2建築取暖面積為例:耗熱量為100X100=10kw,即每小時耗熱量為: 10kwX3600s=36000kj/h=8600kcal/h,需天然氣1.1米3/小時(壁挂爐熱效率以90%計),費用為:3.35元/小時、80.4元/天、1440元/月。(室内溫度平均18度)。
3.2鍋爐用氣量
鍋爐為生産蒸汽的裝量,一般以“蒸噸”表示功率大小,每噸水吸熱制成蒸汽所需熱量約為650000千卡/噸,由天然氣熱值8600千卡/米3,則650000千卡/噸÷8600千卡/米3,産生1噸蒸汽至少需75.6米3天然氣。
4.2實際利用中燃料相互替換其折算
1.天然氣與電能比較(兩者熱效率相近)
電:1度(kwh)=860千卡
天然氣:1NM3熱值9000千卡
1NM3天然氣熱值= 度電的熱值≈10度電(kwh)
2.天然氣與人工煤氣比較
1 NM3天然氣熱值約9000千卡
1Nm³人工煤氣(義馬天然氣)熱值為3790千卡
1NM3天然氣熱值=9000/3790液化氣的熱值≈2.37Nm³
3.天然氣與液化石油氣比(兩者熱效率一樣)
1 NM3天然氣熱值約9000千卡
1Kg液化氣熱值11000千卡
1NM3天然氣熱值=9000/11000液化氣的熱值≈0.81公斤
1噸液化氣的熱值=11000*1000/9000≈1222NM3天然氣
4.天然氣與柴油比較
熱值10400千卡/kg,柴油燃燒的熱效率約85%
所以1公斤柴油能利用的熱為10400*85%=8840千卡
天然氣燃燒熱效率約92%
所以1NM3 天然氣能利用的熱為9000*0.92=8280千卡。
因此考慮到熱效率之後:
1NM3天然氣=8280/8840柴油的熱值=0.94公斤柴油
1噸柴油=8840*1000/8280=1068 NM3天然氣
5.天然氣與重油比較
重油熱值約為10800千卡/kg,燃燒效率82%,
所以1公斤重油能利用的熱為10800*82%=8856千卡
因此考慮到熱效率之後:
1NM3天然氣=8280/8856重油的熱值=0.93公斤重油
1噸重油=8856*1000/8280=1070 NM3天然氣
6.天然氣與煤比
因為煤在不同的燃燒設備中綜合熱效率相差很大,所以沒有一個統一的比較數據,隻能給出一個計算方法,告訴大家煤在幾種情況下的熱效率:
a、煤在鍋爐中,煤的綜合熱效率65%,煤燃燒的慣性造成的損失(壓火損失)10%;
b、煤在煤氣發生爐中的轉化率是72%,煤氣燃燒熱效率與天然氣一樣;
c、煤在隧道窯中的熱效率小于40%。
★逆向計算法
已知現在煤鍋爐每天耗煤A噸,問:改成燃天然氣要消耗多少立方?
計算方法:A×0.65×0.9=B
(B×5500×1000)÷9000÷0.92=與A等效的天然氣耗量(NM3)其中9000是天然氣熱值,5500是煤的熱值
★指标法(也是逆向計算法的一種)
當已知道用戶情況(如:空調面積、采暖面積、淋浴噴頭、就餐人數……)問要消耗多少天然氣時,可以用指标法進行計算:
每單位的指标×單位個數=有效能耗
有效能耗÷天然氣熱值÷熱效率=實際耗天然氣數(NM3)
指标可以由書本查得,也可用類比算出: a)不同地區每平方建築面積采暖指标如下:
室外溫度
±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:某某地區,每m2采暖耗能80千卡
一座10000 m2的建築,每小時采暖耗能為:80×10000=80×105千卡
耗天然氣 :80×105÷9000÷0.92=96.6 NM3/小時
選取1台90萬千卡/小時的熱水鍋爐即可。
b)洗浴耗能指标
機關、學校、部隊、工廠、洗浴可按每個噴淋頭8000千卡,估算耗能數量。
例如:20個噴頭洗浴室 小時耗能:20×8000=160000千卡/h
同時使用系數取0.9(這些單位集中洗浴可能性大)
160000×0.9=15×104千卡/h
耗氣:150000÷9000÷0.92=18.1 NM3/h
c)相關其他情況的耗能指标可到《給水排水設計手冊》和《采暖通風設計手冊》中去查取,在此不詳述。
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