测量蒸汽锅炉中的天然气和蒸汽流量,监测锅炉效率

工业蒸汽锅炉可用于加热、干燥和消毒等多种工艺。蒸汽锅炉通过将易燃化学品的能量转移到水中来实现能量转换,它也是工业革命的根源。

由于环保法规的要求,蒸汽锅炉使用的煤、燃油和锯末等燃料正在被天然气所取代。因此,蒸汽锅炉的效率不仅对成本很重要,对环境影响也很大。

计算蒸汽锅炉效率的基本方法是燃料的能量与所产生蒸汽的焓值之比。将用作燃料的天然气的流量和它的热能、产生的蒸汽的流量和它的焓相乘,就得到了进入和离开蒸汽锅炉的能量方程。

计算蒸汽锅炉效率的示例:

天然气流量330 Sm3/h
气体热值: 45,000 kJ/Sm345,000 千焦/立方米
蒸汽流量5,000 公斤/小时
蒸汽压力6 巴(克)
蒸汽焓: 2,763 kJ/kg2,763 千焦/千克
热量输出:330 x 45,000 = 14,850,000 千焦/小时
蒸汽输出:2763 x 5000 = 12,433,500 kj/h
效率12.433.500 / 14.850.000 = 84%

为了进行上述计算,需要测量锅炉入口处的天然气流量(单位 Sm3,标准立方米)和出口处的蒸汽流量(单位 kg/h)。

德国 CS INSTRUMENTS 公司的热式质量流量计 VA570/520 以 Sm3 为单位测量天然气流量。因此,它们可作为子流量计使用,无需额外的校正器。VX570 涡街流量计可测量锅炉出口处的蒸汽流量、压力和温度。这为输入和输出能量平衡提供了必要的流量参数。

将添加到系统中的 DS500 数据记录器的数学计算功能用于计算上述锅炉效率并记录瞬时值。这样就可以轻松监控锅炉在不同负荷和条件下的性能。