CNS 2141-2004 Calculation method of boiler efficiency for land use《陆用锅炉之效率计算方法》.pdf

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1、 1 印行年月 94 年 10 月 本標準非經本局同意不得翻印 中華民國國家標準 CNS 總號 類號 ICS 27.060.30 B10252141經濟部標準檢驗局印行 公布日期 修訂公布日期 52 年 11 月 23 日 93 年 4 月 20 日 (共 28 頁 )陸用鍋爐之效率計算方法 Calculation method of boiler efficiency for land use 1. 適用範圍：本標準規定使用固體、液體及氣體為燃料之陸用鍋爐 (含熱水鍋爐 )，以一般實用狀態做試驗時，計算熱值之一般方式。 備考 1. 本標準適用於一般鍋爐，但簡單之鍋爐可酌情簡化其 設備概要及規

2、定事項，準用本標準採用簡單算式予以計算。 2. 本標準中 內所表示之單位及數值係原單位，供記提供參考。 2. 鍋爐熱效率計算準則，鍋爐效率計算準則如下。 (1) 測試鍋爐熱效率時，原則上以額定負載，一小時以上之穩定運轉資料作為計算依據、必要時得作 3/4、 1/2、 1/4 等負載之試驗。為準確起見，測試時間得延長至 2、 4、 6 小時以上。對於固體燃料，以 4 小時為宜。 (2) 測試鍋爐熱效率前應先檢視鍋爐各部分，確認燃料、蒸汽及水等均無洩漏方可進行。測試中，原則上不吹洩、不吹灰、安全閥亦不得跳開，萬一跳開時重做試驗。 (3) 測試應與其他鍋爐分開獨立進行。 (4) 熱效率係根據使用燃料

3、之單位量計算，固體及液體燃料時為 1 kg。 氣體燃料時為相當於溫度 0，壓力 1013 hbar，體積 1 m3之量。 (以下若無特別註釋皆表換算為標準狀態之值 )表示固體、液體或氣體燃料之一種時，以 1 kg(或 m3)表記之。 (5) 熱值原則上採用使用燃料之低發熱量，必要時得採用高發熱量，但須說明。 (6) 熱效率計算之基準溫度為測試時之周圍溫度。 (7) 鍋爐實施熱效率計算之標準範圍，如圖 1 所示。包括過熱器、再熱器、節煤器及空氣預熱器等。惟該範圍之變更得由各方當事人協定。 (8) 本標準所謂之空氣，原則上包含水蒸汽，又對燃燒氣體而言有不含水蒸汽之乾氣體時及含燃燒所生水蒸汽包含濕氣

4、體時之兩種情形。這些單位量都以燃料 1 kg(或 m3)所表示者。 (9) 鍋爐熱效率之計算方法依下列 (a)或 (b)之規定。 2 CNS 2141, B 1025 圖 1 鍋爐之標準範圍 抽風機 集塵器外界熱源 壓力送風機 外界熱源 空氣 給水給水泵給水加熱器 空氣加熱器 B空氣加熱器 A煙囪節煤器過熱器再熱器燃燒器氣體再循環送風機噴水 噴水 過熱蒸汽再熱蒸汽 再熱蒸汽鍋爐水 循環泵 二次空氣 補助蒸汽 主蒸汽胴體範圍煤 煤粉炭機 油加熱器 溫度調節用空氣 油 外界熱源噴入汽或溫水煤氣灰渣 3 CNS 2141, B 1025.(a) 依熱進出法之鍋爐效率， 1%100+=QHQlsQs：

5、有效輸出熱量 Hl+ Q：輸入總熱量 (b) 依熱損失法之鍋爐效率， 2%1001 +=QHLllLl：熱損失之總量 (10) 測試應與其他鍋爐分開獨立進行。 3. 設備概要：設備概要依第 8.1 節之表格做適當之記錄。其內容有。 (1) 鍋爐之製造廠商、種類及編號。 (2) 鍋爐本體之型式及其傳熱面積。 (3) 鍋爐之最高使用壓力、蒸汽溫度及最大連續蒸汽發生量。 (4) 過熱器之型式、蒸汽量及其傳熱面積。 (5) 再熱器之型式、蒸汽量及其傳熱面積。 (6) 節煤器之型式及其傳熱面積。 (7) 空氣加熱器之型式及其傳熱面積。 (8) 燃燒裝置之型式、數量、容量、爐篦面積及燃燒室容積。 (9)

6、通風裝置之型式、數量、風壓、風量及煙囟大小。 (10) 給水裝置之型式、數量、容量及揚程。 (11) 給水處理裝置之種類及容量。 (12) 自動控制裝置之型式。 (13) 其他 4. 測定事項：測定及記錄事項依第 8.2 節之表格做適當之記錄。 其內容有： (1) 試驗年、月、日、時、分及擔任試驗人員之姓名、職位。 (2) 氣候、氣壓、戶外空氣溫度、戶外空氣之絕對濕度及其他。 (3) 燃燒裝置、通風裝置、給水裝置、自動控制裝置及集塵裝置之運轉情形。 (4) 燃料之使用量、等級、性質、狀態 (固體燃料之性質狀態即為粒度、成分黏結性、灰份熔點等、液體燃料之性質狀態即為成分、加熱溫度、黏度、比重等。

7、氣體燃料之性質狀態即為溫度、壓力、成分、水蒸汽含量等 )及發熱量。 (5) 給水量及其溫度。 (6) 燃燒用空氣之溫度及壓力。 (7) 吹進爐內之蒸汽量、壓力及溫度。 (8) 發生蒸汽量、壓力及過熱溫度或乾度。 (9) 再熱蒸汽量、壓力、及進出口溫度。 (10) 煙道氣之溫度、壓力、或通風力及其組成。 (11) 固體燃料時其灰渣量及未燃物之比率。 (12) 依熱量損失法計算鍋爐熱效率時，足以計算各種熱量損失之項目 (參照第 7.3.2 4 CNS 2141, B 1025 節第 7.3.8 節 )。 (13) 其他 (附屬設備用動力及補助蒸汽量等 )。 5. 測定方法 5.1 戶外空氣溫度：在

8、鍋爐房之戶外空氣主要進口處測定戶外空氣溫度。測定時應避免陽光直射及其他機器之熱輻射等。 5.2 燃料 5.2.1 燃料 (1) 固體燃料為避免測定後之水分蒸發，應儘可能在燃燒前測定，並同時取樣。測定時，原則上使用磅秤，若使用量煤器或其他量測器時，應先校正。其容許誤差原則上定為 1.5%。 (2) 液體燃料使用重量桶或容積桶方式，或容積式流量計測量。所求得容積經過流量計之溫度補正，乘以燃料油比重，得其重量或乘以密度以換算質量。測定之容許誤差，原則上為 1.0%。 (3) 氣體燃料使用容積式或孔口板式流量計或其他量測器測量。並依測量時之壓力、溫度換算為標準狀態之容積 m3。其容積誤差原則上為 1.

9、6%。 5.2.2 試樣測定方法：使用燃料之試 樣採樣、試驗、分析及發熱量之測定，原則上依下列標準規定。 CNS 1217 石油及其產品之取樣法 CNS 2632 煤氣發熱量測定法 CNS 3383 石油產品康氏殘留碳量測定法 CNS 3576 石油產品灰分檢驗法 CNS 6357 原油及燃料油中沉澱物之測定法(萃取法) CNS 6358 原油及燃料油中水份與沉澱物之測定法 (離心機法 ) CNS 6359 液體烴類燃料之燃燒熱測定法(彈卡計法) CNS 6360 石油產品硫分測定法 (氧彈法 ) CNS 10661 煤炭採樣法 CNS 10662 焦炭採樣法 CNS 10821 煤炭及焦炭之

10、內含水分定量法 CNS 10835 固體燃料之總熱值測定法 (彈卡計法 )及淨熱值之計算 CNS 10836 煤炭灰分及焦炭灰分之分析法 CNS 14665 天然氣及氣體燃料中硫化合物試驗法 (氣相層析和化學發光法 ) 5.3 給水 5.3.1 給水量之測定：給量之測定使 用重量桶或容積桶式或容積式流量計、孔口板式或其他烈式測定，測定之容許誤差，原則上為 1.0%。一旦測定後，一部分之給水未送進鍋爐，其數 量應予補正。為了調整過熱器及再熱器之蒸汽濕度由噴霧器噴入之水量應予測定參照第 7.3.1(1)、 (4)節。 5.3.2 給水溫度之測定：在 節煤器進口處 (必要時在出口處 )測定給水溫度。

11、未裝 5 CNS 2141, B 1025.節煤器者在鍋爐本體進口處測定裝有注水器者在其進口處測定。 5.4 燃燒用空氣 5.4.1 空氣量之測定：空氣量由燃料種類類及其組成及燃燒氣體組成計算 (參照第7.2.3 節 )。必要時，在壓力送第風機出口使用孔口板、皮氏管等測定。 有空氣預熱器時在其出口測定 (參照 CNS 7779送風機檢驗法 )。 5.4.2 預熱空氣溫度之測定，空氣溫 度係在空氣加熱器入口及出口測定。按汽輸機抽氣等之外界熱源與空氣加熱器併用時，其前後之空氣溫度亦要測定。 5.5 燃料加熱用蒸汽或噴進爐內之蒸汽：燃料加熱、燃料噴霧、其他噴進爐內之蒸汽量以各種流量計或其他方法測定之

12、，無法測定時使用概算值。 5.6 蒸汽 5.6.1 蒸發量之測定：蒸發量一般由 給水量計算。若裝有蒸汽流量計設備時，其測定值可作為參考值。部分蒸汽使用於燃料加熱、噴入爐內或空氣預熱時，這些量測定後由給水量扣除。 再者，試驗開始和終了時，鍋爐水面位置及其他狀態，應大致相同。又，上記補正量，測定困難時，可使用概算值。 5.6.2 過熱蒸汽及再熱蒸汽溫度之測 定：在緊靠過熱器及再熱器出口處測定。裝有再熱器時亦需測定其進口溫度。 5.6.3 蒸汽壓力之測定：在鍋爐胴體 或相當部位測定飽和蒸汽壓力。在測定溫度部位測定過熱蒸汽及再熱蒸汽 之壓力。測定部位與力錶力間有高度差時，應隨連接內之水柱大小補正其壓力

13、。 5.6.4 蒸汽乾度之測定：飽和蒸汽乾 度，原則上在鍋爐胴體出口附近位置或其相當部位，使用凝結式熱量計，節流式熱量計測定。 5.7 煙道氣 5.7.1 煙道氣溫度之測定：在鍋爐系 統最末加熱器出口處測定煙道氣溫度。必要時在鍋爐本體出口處、過熱器 、再熱器、節煤器及空氣加熱器之進出口處測定。煙道氣溫度係指其通路別面之平均溫度。 5.7.2. 煙道氣試料取樣及分析：煙道氣試 料取樣位置，在節煤器出口 (無節煤器時，在鍋爐本體或過熱器出口 )取樣。有空氣加熱器時在其出口測定。 煙道氣成分之分析，原則上使 用歐氏氣體分析器，若使用電氣式或機械式分析器時，需以歐氏氣體分析 器或標準氣體做適當之校正。

14、分析時以平均試料實施分析。 5.8 風壓 5.8.1 風壓 (靜壓 )之測定：以水柱壓力錶或其他方法在送風機出口處測定風壓。必要時亦在空氣加熱器進出口或燃燒器空氣箱測定之。 5.8.2 煙道氣壓力之測定：以水柱壓 力表等在鍋爐系統最末加熱器出口處測定煙道氣壓力。必要時亦在爐內各處、鍋爐本體出口處、節煤器、 空氣加熱器、抽風扇之進出口處測定之。 5.9 灰渣 5.9.1 灰渣量之測定：由燃料之使用 量、燃料中之灰分及灰渣中之未燃成分比例 6 CNS 2141, B 1025 計算灰渣量。灰渣量能實測時即根據該測量值。 5.9.2 灰渣取樣及未燃成分之測定：灰渣取樣及未燃成分之測定應依 CNS 1

15、0661、 CNS 10662、 CNS 10820 及 CNS 10836 等之規定。 5.10 測定時間之間隔：燃料取樣、蒸汽 、空氣及煙道氣之力、溫度等之測定，除使用記錄器外應按一定之時間間隔施行、其主要實用例如下 煤炭之取樣：在取驗期中，其次數愈多宜 (參照 CNS 10661 及 CNS 10662) 液體、氣體燃料之取樣及蒸汽乾度之測定，在試驗時中 2 次以上。 蒸汽壓力及溫度，給水溫度：每 10 30 分一次。 給水流量：每 5 30 分一次。 空氣、煙道氣等之壓力及溫度：每 15 30 分一次。 煙道氣取樣：每 30 分一次 (人工加煤時其次數愈多愈宜 )。 6. 試驗準備及運

16、轉注意事項 6.1 鍋爐狀況之檢查及補修參照第 2(2)節。 試驗前應先檢查鍋爐各部分，若耐火材料、保溫材料及其他部分破損時應立即補修，並堵塞蒸汽及水 (特別在沖放閥處 )之洩漏。並記錄內外部之污染狀況及管理狀況 (試驗前之清掃日期 、清掃方法、清掃後之運轉狀況及運轉時間、補修情況等 )。 6.2 附屬設備之維護：預先檢查並調整運轉裝、燃料供給裝置、燃燒裝置、灰渣處理裝置、通風裝置、給水裝置、水位計、自動控制裝置及其他附屬設備、儀錶類等之功能，以免試驗中發生故障。 6.3 測定器具之維護：預先檢查並校正所需之儀錶，然後配置於所定位置。若給水及燃料之測定器具有旁路時，需確認旁路無洩漏。 6.4

17、鍋爐運轉狀況之調整：將鍋爐調整至預期之運轉狀況，並依鍋爐種類將該狀況維持適當之時間，如確認鍋爐能繼續維持良好之運轉狀況，則可正式施行試驗。 6.5 測定人員部署：事先應部署測定人員，並在正式試驗前之預備運轉中加以加訓練，使其在試驗開始後能立即施行正確之測定。 6.6 沖放、吹灰及給水取樣等參照第 2(2)節：沖放、吹灰及給水、鍋爐水、蒸汽水之取樣，應在試驗前施行而不得在正式試驗時施行。 6.7 測定值之變動：蒸汽量、壓力及溫度之變動超出下列範圍時，應在測定結果之備考欄內記載其狀況。 蒸汽量之變化：平均值之 1.5%(不得超過最大連續蒸發量 )。 蒸汽壓力及溫度之變化：平均值之 7%(不得超過最

18、高使用壓力 )。 7. 計算 7.1 燃料組成：計算用之燃料組成係依使用燃料之組成如下所述 (1) 固體燃料：依 CNS 10820 之規定，先求出使用時燃料之全水分 (使用時之基準 )。工業分析組成 (恆濕基準 )及元素分析成分 (無水基準 )後，根據基準變計算使用時基準之含有率質量 %。 如全水分 (使用時之基準 )為 w%，工業分析 (恆濕基準 )之水分為 w1%，灰分 7 CNS 2141, B 1025.為 a1%，元素分析 (無水基準 )之碳、氫、硫、氮等成分之百分比質量 %分別為 c%、 h0%、 s0%、 n0%時，則固體燃料 (使用時之基準 )之碳、氫、硫、氮、灰分及其質量

19、%為 c%、 h%、 s%、 n%、 a%及 o%得由下列各式計算 %cwc0100100= %hwh0100100= %sws0100100= %nwn0100100= %awwa11100100= o=100-(c+h+s+n+a+w)% (2) 液體燃料：依 CNS 1217、 3383、 3576、 6357、 6358 等之規定， 所測定之碳、氫、硫、氮、灰分、 氧及水分之百分比 (質量 %)分別為 c%、 h%、 s%、 n%、a%、 o%及 w%。 (3) 氣體燃料：先求出使用燃料之成分 中氣體之含有率 (體積 %)，並以 h2%、co%、 cxhy%、 (ch4、 c2h4、

20、c2h6、 c3h6、 c3h8、 c4h8、 c4h10等之 %)、 co2%、 n2%、o2%及 w%分別表示氫、一氧化碳、各種碳氫化合物、二氧化碳、氮、氧及水蒸汽之百分比。 7.2 輸入熱量：輸入熱量之計算皆以使用燃料 1 kg(或 m3)為準如下所述 7.2.1 使用時燃料之發熱量：使用時燃料之發熱量 原則上依各種熱量計，實測高發熱量，再以固體、液體及氣體燃料之不同，分別使用下列所示求低發熱量。 (1) 固體燃料：依 CNS 10820 之規定，以恆濕試料測定之高發熱量為 H0，使用燃料之高發熱量及低發熱量分別以 Hh、 Hl表示， 高發熱量：01100100HwwHh= kJ/kgk

21、cal/kg 低發熱量： Hl= Hh-25(9H+w) kJ/kg Hl= Hh-5.9(9H+w) kcal/kg 若無元素分析資料時， H 值得由下式估算 %100100100)(1007.5111wwawH+= 係數 5.7 係煤碳之平均氫含有率 %(無水無灰基準 ) (2) 液體燃料：依 CNS 6359 之規定，測定其高發熱量 Hh而由下式計算其低發熱量值 Hl。 Hl=Hh-25(9h+w) kJ/kg Hl=Hh-5.9(9h+w) kcal/kg 若不實施元素分析時， h%取下列數值 (質量 %) 煤油、輕油、原油 13%，重油 (平均 )12%(A 重油 13%、 B 重油

22、 12%、 C 重油 11%)並以 w=0 可依上式概算 Hl。 石油系統燃料之 Hl除上式外，亦可由比重求其概算值。 (3) 氣體燃料：依 CNS 2632煤氣發熱量測定法之規定，測定其高發熱量Hh，而由下式計算其低熱值 Hl 8 CNS 2141, B 1025 Hl=Hh-20 (h2+21 ycxhy+wv) kJ/m3Hl=Hh-4.7 (h2+21 ycxhy+wv) kcal/m3 若未施行成分分析時，於高發熱量測定之際，由熱量計排出之凝水量 D kg計量。取得 Hl=Hh-2500 D/GfkJ/m3Hl=Hh-590 D/Gfkcal/m3 式中， Gf m3係測量 D(kg

23、)時所燃燒之氣體燃料量。 Hl得由氣體燃料中各成分之百分比 (體積 %)而以下式概算 Hl= 107.6(h2) + 126.4co + 358ch4 + 599c2h4+ 645c2h6+ 878c3h6 + 938c3h8 + 1139c4h8 + 1235c4h10kJ/m3Hl= 25.6(h2) + 30.2co + 85.5ch4 + 143c2h4 + 154c2h6 + 211c3h6 + 224 c3h8+ 282c4h8+ 295c4h10kcal/m3 7.2.2 燃料之顯熱 (燃料由外界熱源預熱時 ) 有關輸入熱量之燃料顯熱部分 Q1，依下式計算 Q1= cf(tf-

24、t0) kJ/kg 或 (m3) kcal/kg(或 m3) 式中， cf：燃料之平均比熱 kJ/kg(或 m3)K kcal/kg(或 m3) tf：加熱後之燃料溫度 t0：戶外空氣溫度 未測量燃料之比熱時，得取下列數值 煤炭 1.050.25及重油 1.90.45；煤油、輕油及原油 2.0 2.10.48 0.50 kJ/kg Kkcal/kg ；煤氣 1.40.34、天然氣 1.6 1.80.38 0.42及液化石油氣 (隨其組成而異 )2.9 4.20.7 1.0 kJ/m3Kkcal/m3 。 備考： 將試驗鍋爐所蒸發之 部分蒸汽用於燃料之預熱時，其熱量視為一種循環熱，故不列為輸入熱

25、量。 7.2.3 依空氣之顯熱 (由外界熱源，例如由汽輪機之抽汽預熱時 )。 空氣顯熱之輸入熱量 Q2由下式計算 Q2=ACa(ta- to) kJ/kg(或 m3) kca/kg(或 m3) 式中， A：每 1 kg(或 m3)燃料所用之空氣量 (含水蒸汽 )m3/kg(或 m3) Ca：空氣之平均比熱 1.3 kJ/m3 K 0.31 kcal/m3 ta：加熱後之空氣溫度 to：戶外空氣溫度 由燃料組 成燃燒氣體之歐氏分析值，而以上式計算空氣量 A。必要時使用實際測量值。 A= mA0(1+1.61z) m3/kg(或 m3) 式中， m：空氣比 z：戶外空氣之絕對濕度 kg/kg 乾空

26、氣 (由圖 2 求得 )。 Ao：理論 (乾 )空氣量 m3/kg 或 (或 m3) 9 CNS 2141, B 1025.Ao及 m 依燃料種類之不同而以下列各式計算 (1) 固體及液體燃料 kg/ms.oh.c.Ao313387268981001+= =)()(5.0)(79212122NCOOm 式中， (CO2)、 (CO)、 (O2)及 (N2)=100- (CO2)+(CO)+(O2)係表示 乾燃燒氣體中二氧化碳、一氧化碳、氧及氮之各成分體積 %。 又， c1= c-c2實際燃燒之碳 質量 % c2= au/(100-u)=未燃燒之碳 質量 % a= 使用燃料中之灰量 質量 % u

27、= 灰渣中之平均未燃碳 質量 % 液體燃料時， c2= o 故 c1= c 備考：分析用之試樣應由緊靠燃燒室部位取樣。由歐氏氣體分析所得之(CO2)值中，含有 (SO2)值，係二者同時被吸收之故。 (2) 氣體燃料之場合 3322/4)(2121211mmohcyxhcoAoyx += m= oAnNONCOO 21)()(1)()(5.0)(79212122222式中， n2係氣體燃料中氮之百分比 (%) 備考 1. 未實施燃料元素 (成分 )分析時，可從其發熱量概算理論空氣量 Ao。 固體燃料： kgmHAlo/56.01000241.03+= += kgmHAlo/56.0100001.

28、13液體燃料： kgmHAlo/36.11000096.23+= += kgmHAlo/36.11000038.123氣體燃料：33/1000068.2 mmHAlo= =33/1000020.11 mmHAlo但氣體燃料中僅碳化合物 (單體及混合氣體 )適合上記之概算式。包含其他成分或空氣之氣體燃料 (製造氣體、丁烷空氣等 )不適用此概算式。 10 CNS 2141, B 1025 備考 2. 固體、液體及氣體 (n2 20%)燃料之空氣比 m 得由下式概算。 )()()(2121222COCOOm最大值= 式中， (CO2)、 (CO2) 最大值 各為乾燃燒氣體中之二氧化碳含量及其最大含量

29、 %。 (CO2) 最大值 得取下列數值 (體積 %) 煤炭 18.5%，重油 15.7%，煤油、輕油及原油 15.3 15.6%，煤氣12% 13%，液化石油氣 14.5%，天然氣 12% 備考 3. 以供試鍋爐發生之部分蒸汽預熱空氣時，其熱量當 循環熱之近似值處理，而不包含於上記熱量。 圖 2 空氣之絕對濕度 絕對濕度： z kg(水蒸汽 ) kg(乾空氣 ) z1.61z/kg)乾空氣之比容積(m/kg)水蒸汽之比容積(m)乾空氣之水蒸汽量(mm當於13333=相 11 CNS 2141, B 1025.7.2.4 噴進爐內之蒸汽或溫水輸入熱 量：外界熱源之蒸汽或溫水噴進爐內時，其輸入熱

30、量 Q3依下式計算 Q3= Wb(hb-ha) kJ/kg (或 m3) kcal/kg (或 m3) 式中， Wb：每 1kg(或 m3)燃料需噴進之蒸汽或溫水量 kg/kg (或 m3) hb：噴進蒸汽或溫水之焓 kJ/kgkcal/kg ha：戶外空氣溫度下蒸汽或溫水之焓 蒸氣時為 2500 kJ/kg 600 kcal/kg。 溫水 (t )時為 4.18to kJ/kg=tokcal/kg。 備考：將供試鍋爐之發生蒸汽 或溫水之一部分噴進爐內時，其熱量當循環熱之近似值為，而上記熱量不包括在內。 7.2.5 相當附屬設備作功量之輸入熱量：相當附屬設備作功量之輸入熱量 Q4，通常不考慮。

31、若要考慮，該等附屬設備應納入鍋爐系統內，如圖 1 所示。對濕球溫度 絕對濕度(水蒸汽)/(乾空氣) z kgkg乾球溫度 t 12 CNS 2141, B 1025 每 1 kg(或 m3)燃料，該等附屬設備所需功量合計為 p 為 kWh/kg(或 m3)。 Q4=36xp kJ/kg(或 m3) Q4=86xp kcal/kg(或 m3) x ：綜合驅動機之效率 備考：以外部熱源所供應蒸氣之汽輪機驅動附屬設備時，依下列公 式之規定。 Q4= wx(hsx-hx ) 100/x 式中， wx：燃料 1kg(或 m3)汽輪機蒸氣消耗量 kg/kg(或 m3) hsx：汽輪機入口蒸氣之焓 kJ/k

32、gkcal/kg h x ：汽輪機氣壓力及汽輪機入口蒸氣 之熵所對應蒸氣之焓 kJ/kgkcal/kg x：總合驅動機效率 (包含汽輪機效率及齒輪效率 )7.3 輸出熱量 (有效輸出熱量熱量損失 ) 輸出熱量之計算皆以使用燃料 1 kg(或 m3)為準，如下列所述 7.3.1 蒸汽吸熱量 (有效吸熱量 ) 蒸汽所吸收之熱量 Q3=蒸汽之焓熱給水之焓。依蒸汽發生裝置之種類，其吸熱量可分為下列 4 種，分別以 Qs 1， Qs 2， Qs 3， Qs 4表示。該等熱量均與戶外空氣溫度無關。 (1) 未裝過熱器之鍋爐 Qs 1= W2(hx-hl) kJ/kg(或 m3) kcal/kg(或 m3)

33、(參照圖 3) 式中， W2=1kg(或 m3)燃料所產生之蒸汽量 kg/kg(或 m3)，此值係由給水量W1而定蒸汽量之修正依第 5.6.1 節之規定。 hx：發生蒸汽之焓 kJ/kg kcal/kg (參照第 5.6.4 節 ) hl：給水之焓 kJ/kg kcal/kg (2) 裝有過熱之鍋爐 (其一 )：以噴水以外之方法調節過熱蒸汽溫度時。 Qs 2= W2(h3-h1) kJ/kg(或 m3) kcal/kg(或 m3) 式中， W3：過熱器出口蒸氣量 h2：過熱蒸汽之焓 kJ/kg kcal/kg h1與 (1)相同 (3) 裝有過熱器之鍋爐 (其二 )：以噴水方法調節過熱蒸汽溫度

34、 (參照圖 3) Qs 3= w2(h3-h1)+w4(h3-h4) kJ/kg(或 m3) kcal/kg(或 m3) 式中， w2= w3-w4蒸氣發生量 kg/kg(或 m3) w4：噴水量 kg/kg(m3) h4：噴水之焓 kJ/kgkcal/kg w3,h5, h1與 (2)相同 (4) 裝有過熱器及再熱器之鍋爐 (參照圖 3) Qs 4= W2(h3-h1)+W4(h3-h4)+W5(h6-h5)+W7(h6-h7) kJ/kg(或 m3) kcal/kg(或 m3) 式中， W5： W6-W7：進入再熱器入口之蒸汽量 kg/kg(或 m3) 13 CNS 2141, B 102

35、5.W6：流出再熱器出口之蒸汽量 kg/kg(或 m3) W7：調節再熱溫度之噴水量 kg/kg(或 m3) h5：再熱器入口蒸汽之焓 kJ/kgkcal/kg h6：再熱器出口蒸汽之焓 kJ/kgkcal/kg h7：再熱器噴水之焓 kJ/kgkcal/kg W2， W4， h1， h3， h4與 (3)相同 圖 3 鍋爐本體、過熱器、再熱器等之配置圖 7.3.2 冲放水之吸收熱：在試驗時應 儘量避免冲放之情形，如有冲放發生之情形時，冲放水冷却器之冷却水量及冷却水之溫度上昇可 由冲放水量予以算出，冲放水之吸收熱 Qd，依下列公式 (Qd)=Wd(hd-h1) kJ/kg(或 m3)kcal/

36、kg(或 m3) 式中， Wd：燃料 1kg(或 m3)所產生之冲放水量 kg/kg(或 m3) hd：冲放水 (水鼔中之水 )之焓 kJ/kgkcal/kg h1：給水之焓 kJ/kg kcal/kg 7.3.3 燃燒所產生之煙道氣 (含水蒸汽 )之顯熱損失 (煙道氣之焓 )煙道氣之熱損失Ll如下式 Ll= GCg(tg-t0) kJ/kg(或 m3) kcal/kg(或 m3) 式中， G：燃料 1 kg 燃料所產生之實際煙道 (含水蒸汽 )量 m2/kg(或 m3) Cg：煙道氣之平均比熱 1.38 kJ/m3K 0.33kcal/m3 tg：煙道氣溫度 (鍋爐系統最終加熱器出口處之平均

37、溫度 ) t0：戶外空氣溫度 W3,h3(過熱器出口 ) W6,h6(再熱器出口 ) W5,h5(再熱器出口 )(W5=W6-W7) W2,hx(W2=W3-W4) W1,heWd,hdW1,h1(給水 ) 鍋爐本體W7,h7(再熱器噴水 ) W4,h4(過熱器噴水 )補助蒸氣 (噴進爐內等 ) 節煤器過熱器過熱器再熱器冲放 14 CNS 2141, B 1025 (1) 固體及液體燃料之情形 G= Go+Gw+(m-1)Ao+Gw1式中， Go：理論乾煙道氣量 /kgm0.80n3.3s)821.1(h8.89c100131+=oGw：燃燒所生之水蒸汽量及燃料中水分所變成水蒸汽量之總和 kg

38、mwh /)9(24.110013+= Gw1：燃燒用空氣所用之水蒸汽量 =1.61 zmA0m3/kg z 由第 7.2.3 節圖 2 查出。 Ao， c1及 m 參照第 7.2.3 節 (1)及第 7.2.3節備考 1 及 2 之規定。 因此， G=1/1005.60h+0.700+0.8n+1.24w+(1+1.61z) mA0m3/kg 概算時得以 z=0。 又， G 亦可用下式計算，故 G=(1.867c1+0.70s)/(CO2)+(CO)+ Gw+Gw1。 式中， c1, (CO2), (CO)參照第 7.2.3(1)節，若未實施燃料元素分析時，含水蒸汽之理論煙道氣量 G1= G

39、o+Gw可用燃料發熱量 Hl概算。 固體燃料： kgmHGl/67.11000216.031+= += kgmHGl/67.11000904.031液體燃料： kgmHGl/91.31000076.331= = kgmHGl/91.31000075.1531此時，煙道氣量 G 之概算為 G= G1+(m-1)A0m3/kg，其計算式如下 固體燃料：1000)1(241.0216.0lHmG+= +1.67+0.56(m-1) m3/kg += /kg 1)-0.56(1.671000)1(01.1904.03mmHmGl液體燃料：/kg 1)-1.36(-3.91-10000)1(96.276

40、.33mmHmGl+= += /kg 1)-1.36(3.9110000)1(38.1275.163mmHmGl(2) 氣體燃料 G= Go+ Gw+(m-1)Ao+ Gw1式中，1001=oG 2.88co+1.88(h2)+ (4.76x+0.94y)cxhy+n2+co2-3.76o2 m3/m3332/21)(1001mmwhychGvyxw += 15 CNS 2141, B 1025.Gw1=1.61zmAom3/m3故 +=vyxwnocohychcoG222241)(21211001+(1+1.61z)mAo m3/m3 A0、 m 係依第 7.2.3(2)節及第 7.2.3

41、節備考 1 及備考 2 計算，又 G 亦可用下式計算 G=co+ xcxhy+co2/(CO2)+(CO)+Gw+Gw1 m3/m3z 由第 7.2.3 節圖 2 查出。算時得以 z=0 備考 1. 若未實施燃料成分分析時， G1= Go+Gw可使用 Hl概算。 331/1000093.2mmHGl= =331/1000025.12 mmHGl但，氣體燃料，僅碳氫化合物使用上記概算式。與第 7.2.3 節備考 1 相同，此時煙道排氣量， G= G1+(m-1)A 之概算值。 33/10000)1(68.293.2mmHmGl+= 33/10000)1(20.1125.12mmHmGl+= 備考

42、 2. 以高蒸發量為基準時，煙道氣之熱損失應以 L1以替代 L1 h，計算包含燃燒產生水蒸汽之蒸發熱即。 固體、液體燃料： )9(2511whLLh+= kJ/kg )9(9.511whLLh+= kcal/kg 氣體燃料： +=vyxhwhchLL21)(20211kJ/m3 +=vyxhwhchLL21)(7.4211kcal/m3 備考 3. 空氣加熱器中體如有空氣漏氣時， L1需做適當之修正。 7.3.4 噴進爐內水蒸汽或溫水所造成 之熱量損失：噴進爐內水蒸汽或溫水所造成之排氣熱量損失 L2依下式計算 (參照第 7.2.4 節 )。 (1) 噴進由外界熱源所供給之蒸汽或溫水時。 L2=

43、 Wb(hg-hs) kJ/kg(或 m3) kcal/kg(或 m3) 式中， Wb：每燃燒 1kg(或 m3)燃料，所噴進之蒸汽量或溫水量 kg/kg(或m3) hg：煙道氣溫度下蒸汽之焓 kJ/kg kcal/kg hs：外氣溫度中蒸汽或溫水之焓 kJ/kg kcal/kg (2) 噴進試驗鍋爐本身之部分蒸汽時 L2= Wb(hg-hl) kJ/kg(或 m3) kcal/kg(或 m3) 式中， hl給水之焓 kJ/kg kcal/kg 7.3.5 不完全燃 燒氣體之熱損失：不完全燃燒氣體熱損失 L3依下式計算 (參照第 16 CNS 2141, B 1025 7.2.3 節及第 7.

44、3.3 節 )。但 1 m3CO 之燃燒熱為 12610 kJ3010 kcal。 L3=126.1Go+(m-1)Ao(CO) kJ/kg(或 m3) L3=30.1Go+(m-1)Ao(CO) kcal/kg(或 m3) 7.3.6 灰渣中未燃成分之熱損失：灰渣中未燃成分熱損 L4依下式計算。 L4=339c2kJ/kg L4=81c2kcal/kg 式中， c2係未燃碳量，依第 7.2.3(1)節計算，如為液體或氣體燃料時， c2為微量。 (1) 測定各灰渣採取點 (灰坑、灰斗等 )其灰渣量及灰渣中未燒碳量之分布情形可以 c2值加以推測。 c2= aum/(100-m) 質量 % 式中，

45、 a：使用燃中灰料 質量 % m： (klul)/100 灰渣中平均未燃燒之碳量 % kl：各採取點灰渣量與全灰渣量之對應比率 % ul：各採取點之灰渣中未燃燒之碳量 % (2) 各灰渣採取點 (灰坑、灰斗等 )中未燃燒碳量不明確時，買賣雙方可以 c2之值加以協議。 (3) 排氣中灰塵濃度之測定由買賣雙方之協議外，對於未燃燒之碳量可忽視之情形， c2之值可以下列公式計算。 c2= au /(100-ud) 質量 % 式中， ud：灰塵中未燃燒之碳量 % 7.3.7 輻射熱之熱損失：輻射熱之熱損失 L5依下式計算 lrHlL10015= kJ/kg(或 m3)kcal/kg(或 m3) 式中，

46、lr= 為對應低發熱量之輻射熱損失之百分比，其值隨鍋爐種類、構造、蒸發量等而異。 備考：使用高發熱量與低發熱量時之輻射熱損失均相等，並無變化，設 lrh、 lr分別為對應高、低發熱量之輻射熱損失 %、 L5 h、 L5分別為其損失量。 lrnrhhHlLHlL1001100155= kJ/kg(或 m3) 因此，hlrHHll =rh又， lrh及 lr分別與發熱量之單位無關。 7.3.8 其他熱損失：熱損失除第 7.3.3 7.3.7 節外如有他項任例損失都包括在內他其他損失為 L6。 7.4 鍋爐效率：鍋爐效率可用例進出熱量法在熱損失法計算參照第 2(9)節。 7.4.1 進出熱量法之鍋爐

47、效率：以出熱量法計算之鍋爐效率為 1一般計算如下式。 17 CNS 2141, B 1025.100%100輸入總熱量有效吸熱量1+=QHQlsHl+ Q 為燃料及燃燒用空氣側所發生或加進熱量之合計為值 Hl+Q= Hl+Q1+Q2+Q3+Q4kJ/kg(或 m3) kcal/kg(或 m3) Hl、 Q1、 Q2、 Q3、 Q4分別參照第 7.2.1 7.2.5 節所述。 Qs為有效出熱量，即水及蒸汽側吸收熱量之總合，參照第 7.3.1 節之 (1)(4)之規定。 Qs 1、 Qs 2、 Qs 3、 Qs 4kJ/kg(或 m3)kcal/kg (或 m3)但試驗時有冲放之情形，第 7.3.

48、2 節之 (Qd)值可當以 Qs值計算。 1之計算依鍋爐之種類分別有下列四種。 (1) 未裝過熱器之鍋爐 7.3.1(1)100%11節參照第+=QHQQlds(2) 裝有過熱器之鍋爐 (其一 ) 7.3.1(2)100%21節參照第+=QHQQlds(3) 有過熱器之鍋爐 (其二 ) 7.3.1(3)100%31節參照第+=QHQQlds(4) 有過熱器及再熱鍋爐 7.3.1(4)100%41節參照第+=QHQQlds備考：以高發熱量為基準計算鍋爐效率，以 Hh分別替代上述 (1)、 (2)、 (3)、(4)之 Hl7.4.2 熱損失法之鍋爐效率：以熱損失法計算之鍋爐效率為 2，一般依下式求得。但原則上適用於蒸發 10 t/h 以上之鍋爐。 100%1100%輸入總熱量總損失熱量1鍋爐效率：2+=