Cách tính hiệu suất nồi hơi công nghiệp:

Phương pháp tính hiệu suất của nồi hơi công nghiệp
Hiệu suất nhiệt của một lò hơi được định nghĩa là “phần trăm (nhiệt) năng lượng đầu vào được sử dụng hiệu quả nhằm tạo ra hơi”
Có hai phương pháp đánh giá hiệu suất nồi hơi công nghiệp:
Phương pháp trực tiếp xác định hiệu suất nồi hơi công nghiệp:
Là phần năng lượng đạt được từ (nước và hơi) so với hàm lượng năng lượng trong nhiên liệu của nồi hơi.
Phươ ng pháp này còn gọi là “phương pháp đầu vào-đầu ra” vì chỉ cần biết đầu ra hữu ích (hơi) và đầu vào nhiệt (nhiên liệu) để đánh giá hiệu suất lò hơi. Chúng ta sử dụng công thức sau để đánh giá hiệu suất:

Các thông số được quan trắc để tính toán hiệu suất nồi hơi bằng phương pháp trực tiếp bao gồm:
Khối lượng hơi được tạo ra mỗi giờ (Q) theo kg/h.
Khối lượng nhiên liệu sử dụng mỗi giờ (q) theo kg/h.

Áp suất vận hành (theo kg/cm2(g)) và nhiệt độ hơi quá nhiệt (oC), nếu có

Nhiệt độ của nước cấp (oC)

Loại nhiên liệu và năng suất toả nhiệt của nhiên liệu (GCV) theo kcal/kg nhiên liệu
Và trong đó
hg – Entanpi của hơi bão hoà theo kcal/kg hơi
hf – Entanpi của nước cấp theo kcal/kg nước

Ví dụ

Hãy tính hiệu suất lò hơi bằng phương pháp trực tiếp với những số liệu cho dưới đây:
Loại lò hơi: Đốt than
Lượng hơi (khô) tạo ra: 10 TPH
Áp suất hơi (đồng hồ) / nhiệt độ: 10 kg/cm2(g)/ 180 0C
Khối lượng than sử dụng: 2.25 TPH
Nhiệt độ nước cấp: 850 C
GCV của than: 3200 kcal/kg
Entanpi của hơi ở áp suất 10 kg/cm2: 665 kcal/kg (bão hoà)
Entanpi của nước cấp: 85 kcal/kg
Hiệu suất lò hơi (η) = 10 x (665 – 85) x 1000 x 100 = 80,56 %
2,25 x 3200 x 1000

Ưu điểm đánh giá hiệu suất nồi hơi công nghiệp theo phương pháp trực tiếp:
Công nhân trong nhà máy có thể đánh giá nhanh hiệu suất nồi hơi công nghiệp.
Cách tính toán cần sử dụng ít thông số

Cần sử dụng ít thiết bị quan trắc

Dễ dàng so sánh tỷ lệ hoá hơi với số liệu nền

Nhược điểm đánh giá hiệu suất nồi hơi công nghiệp theo phương pháp trực tiếp:
Không giúp người vận hành xác định được tại sao hiệu suất của hệ thống lại thấp hơn

Không tính toán các tổn thất khác nhau theo các mức hiệu suất khác nhau

Phương pháp gián tiếp xác định hiệu suất nồi hơi công nghiệp:

Hiệu suất là sự chênh lệch giữa tổn thất và năng lượng đầu vào
Phươ ng pháp gián tiếp còn được gọi là phươ ng pháp tổn thất nhiệt. Có thể tính toán hiệu suấ bằng cách lấy 100 trừ đi phần trăm của tất cả các nhiệt tổn thất như sau:
Hiệu suất lò hơi (n) = 100 – (i + ii + iii + iv + v + vi + vii)

Trong đó, các tổn thất trên nguyên tắc ở lò hơi là tổn thất nhiệt do:

Khí lò khô (i)

Nước bay hơi được tạo thành do có H2 trong nhiên liệu (ii)
Bay hơi của nước trong nhiên liệu (iii)
Độ ẩm có trong khí cháy (iv)
Nhiên liệu chưa cháy hết trong tro (v)
Nhiên liệu chưa cháy hết trong xỉ (vi)
Bức xạ và những tổn thất khác chưa tính được (vii)

Tổn thất do độ ẩm trong nhiên liệu và do đốt cháy H2 phụ thuộc vào nhiên liệu và không thể kiểm soát thông qua thiết kế.

Những số liệu cần dùng trong tính toán hiệu suất lò hơi sử dụng phương pháp gián tiếp là:

Thành phần nhiên liệu (H2, O2, S, C, hàm ẩm, nồng độ xỉ)

% O2 hoặc CO2 trong khí lò

Nhiệt độ khí lò theo oC (Tf)
Nhiệt độ môi trường xung quanh theo oC (Ta) và độ ẩm của không khí theo kg/kg không khí khô

GCV của nhiên liệu theo kcal/kg

% chất đốt trong xỉ (trong trường hợp nhiên liệu rắn)

GCV của xỉ theo kcal/kg (trong trường hợp nhiên liệu rắn)

Ưu điểm đánh giá hiệu suất nồi hơi công nghiệp theo phương pháp gián tiếp:
Có thể đạt được cân bằng năng lượng và khối lượng hoàn tất cho mỗi dòng riêng, giúp xác định giải pháp cải thiện hiệu suất lò hơi dễ dàng hơn

Nhược điểm đánh giá hiệu suất nồi hơi công nghiệp theo phương pháp gián tiếp:
Tốn thời gian

Cần sử dụng thiết bị trong phòng thí nghiệm để phân tích