鍋爐選型計算以及運營成本運算的若干問題詳解

一、前言相信大部分從事熱能行業的人士,在為客戶計算鍋爐實際需求用量以及鍋爐設備運行成本分析時,或多或少在實際的操作中都有一套屬於自己的計算方法。但同時我也相信很多專業人士除了基於簡單的計算外,更多是結合以往的經驗而得出最終的一個計算結果。而在此之中,必須遵循一個原則就是“功率大一點的鍋爐可以當小功率鍋爐用,小功率鍋爐絕對不能當大功率鍋爐用”。

雖然上述的一些方式方法確實在實際的生活中可以解決大部分的鍋爐選型問題,但無可避免的一點缺陷就是容易讓客戶造成一個初始成本浪費,比如最終使用的鍋爐偏大太多,各種運營成本也就提高了很多。另一方面作為鍋爐熱能設備的生產銷售廠家而言,可能更多是以自己的一個想法或是大致概念去跟客戶介紹你需要這麼大功率的鍋爐,這就造成客戶無法直觀、清楚的瞭解我為什麼需要這麼大功率的鍋爐,以至於客戶也會質疑我們的數據真實準確性。因此,回到這篇文章的主題上來,我們應該要以一個書面的形式,把我們計算的一個依據以及過程,通過一個方案的形式讓客戶去閱讀。

綜上所述,本人將會通過最基本的一個單位換算開始,詳解各種參數之間的轉換,並將會列出相關工程設計的規定以及依據,最後通過一個例子來強化這種認識。

二、有關熱值、重量單位的換算1、1萬大卡=10000千卡(Kcal)=10000000卡(cal)=41858518.2焦耳(j)

2、1萬大卡≈11.6千瓦(Kw) 例:24千瓦(Kw)的電鍋爐約等於2萬大卡的鍋爐3、1公斤=1千克=0.001噸 例:500公斤也就是通常說的0.5噸啦三、鍋爐選型計算以及工程計算所要遵循的相關規定和國家標準1、《小型和常壓熱水鍋爐技術監察規定》

2、《鍋爐房安全管理規程》

3、《鍋爐壓力容器安全監察暫行條例》

4、《建築給水排水設計規範》GB/T50015-20035、《建築給水排水設計手冊》

6、《全國民用建築工程設計技術措施(給水排水)》

7、《給水排水設計基本語標準》GBJ125-89表1 熱水用水定額序號建築物名稱單位最高日用水定額(L)

使用時間(h)

1住宅有自備熱水供應和沐浴設備有集中熱水供應和沐浴設備每人每日40~8060~100242別墅每人每日70~110243單身職工宿舍、學生宿舍、招待所、培訓中心、普通旅館設公用盥洗室設公用盥洗室、淋浴室設公用盥洗室、淋浴室、洗衣室設單獨衛生間、公用洗衣室每人每日每人每日每人每日每人每日25~4040~6050~8060~10024或定時供應4賓館客房旅客員工每床位每日每人每日120~16040~50245醫院住院部設公用盥洗室設公用盥洗室、淋浴室設單獨衛生間每床位每日每床位每日每床位每日60~10070~130110~20024醫務人員門診部、診療所每人每班每病人每次70~1307~138療養院、休養所住房部每床位每日100~160246養老院每床位每日50~70247幼兒園、託兒所有住宿無住宿每兒童每日每兒童每日20~4010~1524108公共浴室淋浴淋浴、浴盆桑拿浴(淋浴、按摩池)

每顧客每次每顧客每次每顧客每次40~6060~8070~100129理髮室、美容院每顧客每次10~151210洗衣房每千克乾衣15~30811餐飲廳營業餐廳快餐店、職工及學生食堂酒吧、咖啡廳、茶座、卡拉OK房每顧客每次每顧客每次每顧客每次15~207~103~810~12111812辦公樓每人每班5~10813健身中心每人每次15~251214體育場(館)

運動員淋浴每人每次25~35415會議廳每座位每次2~34表2 冷水計算溫度地區地面水溫度(℃)

地下水溫度(℃)

黑龍江、吉林、內蒙古的全部,遼寧的大部分,河北、山西、陝西偏北部分,寧夏偏東部分46~10北京、天津、山東全部,河北、山西、陝西的大部分,河北南部,甘肅、寧夏、遼寧的南部,青海偏東和江蘇偏北的一小部分410~15上海、浙江全部,江西、安徽、江蘇的大部分,福建北部,湖南、湖北東部,河南南部515~20廣東、臺灣全部,廣西大部分,福建、雲南的南部10~1520重慶、貴州全部,四川、雲南的大部分,湖南、湖北的西部,陝西和甘肅秦嶺以南地區,廣西偏北的一小部分715~20四、各種能源熱值對比名稱熱值X熱效率=實際熱值電熱水器860kcal/度×95%=817kcal/度液化氣10800kcal/kg×85%=9180kcal/kg管道煤氣6500kcal/M3×85%=5525kcal/M3輕柴油10200kcal/kg×85%=8670kcal/kg熱泵860kcal/度×200%=1720kcal/度生物質顆粒4600kcal/kg×92%=4232kcal/kg煤6000kcal/kg×85%=5100kcal/kg五、有關熱水鍋爐的取暖以及用水量計算公式1、取暖耗熱量計算公式:採暖標準:100w/m2耗熱量公式= 100×總面積×86010002、1t水升溫40℃所需耗熱量計算公式:1T×1000L×40℃=40000kcal例:比如用戶需要每小時5t水,那麼所需鍋爐功率熱值就是5tX40000Kcal=200000Kcal。

3、適用於各種耗熱量損失的計算公式(比如大池等):Q=mc△t=?(這個問號代表水重量,以噸為單位)X1000LX3℃=?

例:10t大池每小時按溫降3℃計算:10T×1000L×3=30000kcal/h。所得每小時損耗熱量為3萬大卡,後面要把這個損失的熱量加回去。

六、運行成本分析計算公式熱值÷燃料熱值÷熱效率×燃料單價=運行費用例:1、生物質鍋爐熱效率為91.15%。

2、燃油鍋爐熱效率為85%。

3、燃氣鑄鐵熱水鍋爐熱效率為92%4、燃氣鑄鋁冷凝鍋爐熱效率為98.6%。

5、生物燃料價格:1100元/噸。(視當地價格為準)

柴油價格:7200元/噸。(視當地價格為準)

天然氣價格:2.45元/Nm3 (視當地價格為準)

6、生物質燃料熱值:4600 kcal/kg。 柴油熱值:10200kcal/kg。 天然氣低位發熱值:8700kcal/Nm3以120萬大卡和60萬大卡熱水鍋爐為例運行費用計算:生物質顆粒鍋爐取暖:1200000kcal÷4600kcal÷91.15%×1.1元=314元/時供熱:600000kcal÷4600kcal÷91.15%×1.1元=157元/時油鍋爐取暖:1200000 kcal÷10200 kcal÷85%×7.2元=996元/時供熱:600000 kcal÷10200 kcal÷85%×7.2元=498元/時燃氣鑄鐵熱水鍋爐供暖:1200000kcal÷8700kcal÷92%×2.45=367元/時供熱:600000kale÷8700kcal÷92%×2.45=183元/時燃氣鑄鋁冷凝鍋爐供暖:1200000kcal÷8700kcal÷98.6%×2.45=342元/時供熱:600000kcal÷8700kcal÷98.6%×2.45=171元/時七、相關的工程計算例子1、客戶的實地情況:(1) 淋浴25個,5t的恆溫大池。

(2) 7個取暖器,取暖面積180m2(3) 高峰期按4小時計算2、工程設計分析:(1) 淋浴用水量分析已知該浴室有25個淋浴頭,每小時按客流量5個人計算,平均每個客戶用水量為70L/人,根據以上得知淋浴每小時的用水量為:70L/人 X 5人 X25個 X 70%(使用率)=6125L/h=6.13t/h(2)5t恆溫大池耗熱量分析:待水溫加熱到38℃時候,由於熱量流失,所以需要持續加溫,按每小時溫度下降3℃計算。

根據熱水熱負荷公式:Q=cmΔtQ=5TX 1000L X 3℃=15000Kcal/h(3)取暖耗熱量計算:採暖標準:100w/m2耗熱量公式= 100×總面積×8601000得180平取暖:100×180×860 =15480kcal1000根據以上綜合分析:以1t水升溫40℃所需耗熱量為:1T×1000L×40℃=40000kcal計算得:1、5t恆溫大池跟淋浴用水熱量以及供暖所需熱量共計為275680 kcal,推薦用戶選用30萬大卡熱水鍋爐。

3、運行成本分析鍋爐運行費用(鍋爐全年12個月正常運行,每天全負荷運行8小時)

燃氣鑄鐵熱水鍋爐熱效率按92%計算燃氣鑄鋁冷凝鍋爐按供回水溫度60/40℃,熱效率106%計算天然氣熱值為8700kcal/Nm3,每立方天然氣價格為2.45元/m3(以當地價格為準)。

熱值÷燃料熱值÷熱效率×燃料單價=運行費用(1)熱水運行成本分析:熱水總量:275680kcal÷40000kcal/T=6.9t燃氣鑄鐵熱水鍋爐:275680kcal÷8700kca÷92%×2.45=84元/時燃氣鑄鋁冷凝鍋爐:275680kcal÷8700kca÷106%×2.45=73元/時一噸水升溫40℃,所需要的運行成本為:燃氣鑄鐵鍋:84元÷7t=12元/t燃氣鑄鋁冷凝鍋爐:73元÷7t=10.4元/t4、配置選型燃氣鑄鐵鍋爐和燃氣鑄鋁冷凝鍋爐(環保,自動化運行,低氮排放,體積小)

八、蒸汽鍋爐選型計算以及成本運營計算簡略毫無疑問,熱水鍋爐的選型以及成本運營計算還是比較簡單的。而且大部分也可以套用公式,也可以依據相關的經驗去做一個評估。

反觀蒸汽鍋爐的計算,就要稍微複雜。如果客戶知道他實際需要多大的蒸發量鍋爐,便可以直接計算,這樣就很簡便。但如果客戶自己沒有一個明確的需求量,相對應的選型計算就要根據現場實際情況做出計算。蒸汽鍋爐的用量也可以轉換成熱水鍋爐去計算。這裡遵循一個原則就是“蒸發量1t的蒸汽鍋爐它的熱值就相當於60萬大卡熱水鍋爐”。所以要確定客戶所需要的蒸發量多少,首先了解客戶需要用到蒸汽的設備是多大功率的,再以所有設備的總功率去換算成大卡,根據那個原則就可以計算出這些設備需要多少蒸汽了。相對應的運營成本也可以完全按照上述熱水鍋爐的計算方法得出。


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