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工場で炉筒煙管ボイラーを扱ってます。
いままでコージェネで給水を60℃に予熱してたのですが、
今回、熱源の撤去により常温(25℃)での給水に変更になりました

ボイラー効率の計算は
蒸発量×((蒸気の比エンタルピー)-(給水の比エンタルピー))÷
(燃料使用量×燃料の低位発熱量×燃料の比重) ×100
で算出していました。

給水温度が変化したので、計算式では(給水の比エンタルピー)部分が小さくなるだけだと思いますが
これだと、ボイラー効率が高くなりませんか?

給水温度が低くなってボイラー効率が高くなるのはおかしいですよね?
なんか根本的に間違えてるのでしたら指摘してください、お願いします。

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A 回答 (1件)

● 計算式は正しいです。



● 蒸発量が同じであれば、給水エンタルピーが低くなった分、燃料が沢山いります。

●蒸気のエンタルピーに対し、給水のエンタルピー変化は5%程度であり、燃料の変化が分かり難いと思います。

● ボイラー効率はこの程度では殆ど変化はありません。

>給水温度が低くなってボイラー効率が高くなるのはおかしいですよね?
まとめ 蒸気の量が同じであれば、燃料が増加しています、効率は殆ど変化はなしと思います。 
    • good
    • 2
この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
なるほど燃料使用量が増えるので、式の分母も大きくなるのですね。
スッキリしました ありがとうございます。

お礼日時:2006/12/22 08:21

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Qボイラーの給水温度変化によるメリット計算方法について

先日、ボイラー効率について質問したのですが給水温度を10℃上げると燃料が1.6%削減できるという事は分かったのですがその計算方法はどのようにして求めるのでしょうか?
納得がいかずまた、質問します。

Aベストアンサー

燃料節約率=(1-(P-昇温後給水温度)/(P-昇温前給水温度))×100[%]
となります。(P=目的とする蒸気のエンタルピ)

例えば、7kg/cm2G(エンタルピー661kcal/kg)の蒸気をつくるとき、給水温度を20℃から60℃に昇温した場合の燃料節約率は、
(1-(661-60/661-20))×100=6.2% となります。

考え方は、目的の熱量があるとき、加える熱量の差によってどれだけ入力が違うか、ということです。(比較的簡単ですよね)

もう少し詳しくお知りになりたければ、下記URLを参考にして下さい。
http://www.fukui-iic.or.jp/library/magazine/0303/ene.html

また、↓URL欄は給水予熱による燃料節約率の簡易グラフが紹介されています。

参考URL:http://www.fukui-iic.or.jp/library/magazine/0301/ene.html

Q給水量と蒸発量について

ボイラーの給水量と蒸発量はほぼ同じと考えて差し支えないでしょうか。
また給水量は通常m3で、蒸発量はtで表記されると思うのですが、
両者の単位換算はどう行ったらよいのでしょうか・・。
たとえば、(ほぼ同じと仮定して)蒸発量から給水量を求めたいときはどうすればいいのでしょうか。

蒸気になってしまうと1t=1m3ではなくなりますよね。
ボイラーの圧力から換算できるのでしょうか。

大変困っているのでどなたかご教授いただけたら幸いです。
よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

次のサイト
http://www.tlv.com/ja/introduction_lecture/introduction_lecture5.html
にある式の直後の段落での説明によると
実蒸発量 = 給水量 - 缶水ブロー量
であるようです。ブロー水については、次のサイト
http://www.kuritabuiltech.com/syouene/syouene02-02c2.html
に図があります。

缶水ブロー量が給水量に比べて無視できるほど小さければ
実蒸発量 ≒ 給水量 (1)
となりますが、次のサイト
http://ghg-guideline.env.go.jp/measures/view/27
の図1の横軸には 缶水ブロー量 ÷ 給水量 の値として 0~18% がとってありますから、(1)式が成り立つと考えて差し支えないかどうかは(その判断基準も含めて)場合によるということになるのではないでしょうか。

単位についてですが、1 m^3 の水の質量は約1 t ですから、両者は水の量としては同じです。つまり、1 m^3 の水がそのまま蒸発した場合の水蒸気の量は約1 t です。

素人ですので、間違いがあるかもしれません。

次のサイト
http://www.tlv.com/ja/introduction_lecture/introduction_lecture5.html
にある式の直後の段落での説明によると
実蒸発量 = 給水量 - 缶水ブロー量
であるようです。ブロー水については、次のサイト
http://www.kuritabuiltech.com/syouene/syouene02-02c2.html
に図があります。

缶水ブロー量が給水量に比べて無視できるほど小さければ
実蒸発量 ≒ 給水量 (1)
となりますが、次のサイト
http://ghg-guideline.env.go.jp/measures/view/27
の図1の横軸には 缶水ブロー量 ÷ 給水量 ...続きを読む

Q蒸気ボイラのランニングコスト

蒸気ボイラの燃料コストを求めたいのですが、
どう求めるのが正しいのか分かりません。

例えば、5tボイラ、0.8MPa、給水温度15℃、A重油使用負荷率80%、ボイラ効率90%の場合、

(5×0.8×(0.8MPaの比エンタルピー-0.1MPaの比エンタルピー)÷(A重油の発熱量×ボイラ効率)×A重油単価

こんな感じなのでしょうか・・・あ、給水温度使っていませんね・・・比エンタルピーの代わりに、飽和温度(175℃くらいかな)-15℃とすればいいのか・・・
これもおかしいですね。

一番のネックは、飽和表の比エンタルピー(h’やh”)のどれを選んでよいのか分からない、つまり比エンタルピーが何者かということと、使い方がよく分かっていない、ということです。

ちょっと急いでいます。エキスパートの皆様、ぜひご教授のほどお願い申し上げます!

Aベストアンサー

小生の資料は古い単位であり、単位変換し(変換で若干の誤差があります)、一部仮定で計算してみましょう。 

● 蒸気発生量 5t/h *80%= 4,000Kg/h
(実質蒸気量であり、給水加熱などに使われる蒸気を含まないで計算する)

● 重油発熱量 10,200Kcal/Kg = 42,700kj/kg

● 重油単価  仮定 40円/kg

● 蒸気エンタルピ 0.8Mp では661kcal/kg=2767kj/kg

● 給水エンタルピ 15℃では 15kcal/kg=63kj/kg 
(給水加熱がある場合も給水加熱前の温度)

● 必要熱量  4000kg/h* (2767kj/kg-63kj/kg)÷0.9= 12,018,000kj/h

● 重油使用量 計算値 12,018,000kj/h÷42,700kj/kg =281kg/h

● 重油費用 281kg/h * 40円/kg = 11,240 円/h

● 蒸気単価 11240円/h ÷ 4,000kg/h = 2.81 円/kg

まとめ 上記は計算値ですが、一ヶ月の実績で、給水量、重油使用量より求める方が良いですね。
(上記計算はドレンブローなどの熱はボイラー効率に含まれているとします)

小生の資料は古い単位であり、単位変換し(変換で若干の誤差があります)、一部仮定で計算してみましょう。 

● 蒸気発生量 5t/h *80%= 4,000Kg/h
(実質蒸気量であり、給水加熱などに使われる蒸気を含まないで計算する)

● 重油発熱量 10,200Kcal/Kg = 42,700kj/kg

● 重油単価  仮定 40円/kg

● 蒸気エンタルピ 0.8Mp では661kcal/kg=2767kj/kg

● 給水エンタルピ 15℃では 15kcal/kg=63kj/kg 
(給水加熱がある場合も給水加熱前の温度)

● 必要熱量  4000kg/h* (2...続きを読む

Q高位発熱量と低位発熱量の関係式

高位発熱量(高発熱量)と低位発熱量(低発熱量)の関係は実用上、
次式で換算できるようですが、どうしてそうなるのでしょうか?

低発熱量=高発熱量-2500(9h+w)[kJ/kg]

ここで
h:燃料1kg中の水素分[kg]
w:燃料1kg中の水分[kg]

水の蒸発潜熱は、およそ2500kJ/kgなのでwは理解できるのですが、
9hはどこから導出されたのでしょうか?

Aベストアンサー

こんばんは。

正確なことは、よく分かりませんが・・・。
多分、水素結合している物質から、水素が分離する時の熱量だと思います。
燃料などに熱を加えると、水素が分離されます、その時の熱量でしょう。その分を差し引くと・・・低発熱量になるのだと思います。

Q熱交換の基礎式を教えてください。

熱交換器における基礎式を教えてください。
蒸気と水での熱交換を行う際に、入口温度と出口温度の関係、
それに流速等も計算のデータとして必要なんだと思うんですが、
どういう計算で熱量、流速を決めればいいのか熱力学の知識がないので
分かりません。
いろんな書籍を買って勉強していますが、難しくて分かりません。
それに独学ですので、聞ける人がいなくて困っています。
どなたか、簡単に熱交換の基礎式などを教えてください。

Aベストアンサー

 伝熱の計算は非常に難しいのですが、「難しい」と言っているだけでは先に進みませんので、そのさわりを。
 基本式は、Q=UAΔtです。
 Q:交換される熱量
 A:伝熱面積
Δt:伝熱面内外の温度差
  (冷却水入出の差ではない)

 ここで曲者は、U(総括伝熱係数とか熱貫流係数とか呼ばれるもの)です。
 Uの内部構造は、1/U=1/h1+1/hs1+L/kav.+1/hs2+1/h2と表現され、hを見積もる事が大変難しいのです。
 h:伝熱面の境膜伝熱係数、内外2種類有る。
 hs:伝熱面の汚れ係数、内外2種類有る。
 L:伝熱面厚み
 kav:伝熱面の熱伝導率の異種温度の平均、熱伝面内外で温度が異なり、温度によって変化する熱伝導率を平均して用いる。
 hは、流体の種類や流れる速さ(主な指標はレイノルズ数)によって変化します。
 hsは、どの程度見積もるか、、、設備が新品ならZeroとしても良いのですが、使い込むとだんだん増加します。
 更には、Aも円管で厚みが有る場合は、内外を平均したり、Δtも入り口と出口の各温度差を対数平均するとか、色々工夫すべきところがあります。

>冷却管はステンレス製(SUS304)です。
 →熱伝導度の値が必要です。
>冷却管の中の水の温度は入口が32℃で出口が37℃です。>流量は200t/Hr程度流れております。
 →冷却水が受け取る熱量は、200t/Hr×水の比熱×(37-32)になります。この熱量が被冷却流体から奪われる熱量です。=Q
>冷却管の外径はφ34で長さが4mのものが60本
>冷却管の外径での総面積は25.6m2あります。
 →冷却管の壁厚みの数値が計算に必要です。
 伝熱面積も外側と内側を平均するか、小さい値の内側の面積を用いるべきです。

 まあしかし、現場的な検討としては#1の方もおっしゃっているように、各種条件で運転した時のU値を算出しておけば、能力を推し測る事が出来ると思います。
 更には、熱交換機を設備改造せずに能力余裕を持たせるには、冷却水の温度を下げるか、流量を増やすか、くらいしか無いのではないでしょうか。

 伝熱の計算は非常に難しいのですが、「難しい」と言っているだけでは先に進みませんので、そのさわりを。
 基本式は、Q=UAΔtです。
 Q:交換される熱量
 A:伝熱面積
Δt:伝熱面内外の温度差
  (冷却水入出の差ではない)

 ここで曲者は、U(総括伝熱係数とか熱貫流係数とか呼ばれるもの)です。
 Uの内部構造は、1/U=1/h1+1/hs1+L/kav.+1/hs2+1/h2と表現され、hを見積もる事が大変難しいのです。
 h:伝熱面の境膜伝熱係数、内外2種類有る。
 hs:伝熱面の汚れ係数、内外2...続きを読む

Q3相電動機の消費電力の求め方

3相電動機の消費電力の求め方について質問です。

定格電圧 200V
定格電流  15A
出力   3.7KW

上記の電動機ですが実際の電流計指示値は10Aです。
この場合の消費電力の求め方は
√3*200*15=5.1KW
3.7/5.1*=0.72
√3*200*10*0.72=2.4KW
消費電力 2.4KW

このような計算で大丈夫でしょうか?
宜しくお願いします。

Aベストアンサー

出力は軸動力を表しているので、消費電力はそれを効率で割る必要があるかと思います。
概算で出してみると、定格での効率が85%程度と仮定すると、定格時の消費電力は3.7/0.85=4.4kW程度になります。
この時の一次皮相電力は、5.1kVAで、無効電力Qnは√(5.1^2-4.4^2)=2.6kVar程度になります。

この無効電力は励磁電流が支配的でしょうから、負荷によらず変わらないとすると、軽負荷時に線電流が10Aになったときの皮相電力は√3*200*10 で3.5kVAで、このときの有効電力は√(3.5^2-2.6^2)=2.3 kW という具合になりそうに思います。

Qボイラーのブロー操作

ボイラーのブロー操作とは、どのような操作なのでしょうか。その目的や、なぜ「ブロー」というのかなど、教えてください。

Aベストアンサー

ボイラーが大きなヤカンのようなものとイメージすると
わかりやすいと思います。

蒸気ボイラーの場合はヤカンでお湯を沸かして、その蒸気を
利用しています。
このとき、蒸気をヤカンから取り出していくと、段々ヤカンの
お湯は減っていきます。
ヤカンのお湯が空になると、底にはカルシウムなどの無機物が
析出します。この無機物はボイラーの缶内温度程度では
蒸発することはありません。

ボイラーの場合は、蒸気を取り出していくと減った分の水が
補充されていきます。すると、徐々にカルシウムなどの
無機物の濃度が高くなっていきます。
無機物の濃度が高くなり、お湯に溶けきれなくなると、
溶けきれなくなった分は缶の内面に析出してこびりついて
しまいます。こうなると熱伝導性が悪くなり、缶の外側から
の熱が内側にうまく伝わらず、お湯が沸きにくくなるばかりで
なく、所定の蒸気圧力を得るためにバーナーの出力を高く
保ち続ける必要がでてきます。
このことは燃費を悪くし、缶体の寿命を縮めてしまうことに
つながります。

そこで、缶内の無機物の濃度が高くなって析出してしまう
前に缶内のお湯を一部捨てて(ブローして)、無機物の
濃度を薄めて析出を防止します。
これが、ブローの動作と理由です。

なお、缶内で濃縮するのは無機物だけでなく、防錆剤や
スケール溶解剤のような薬品もそうです。これらの薬品も
濃度が高くなると缶体に悪影響を及ぼすために、ブローにより
濃度を薄くします。

また、ブロー(blow)とは「吹く」という意味で、缶内のお湯を
吹出すことです。

ボイラーが大きなヤカンのようなものとイメージすると
わかりやすいと思います。

蒸気ボイラーの場合はヤカンでお湯を沸かして、その蒸気を
利用しています。
このとき、蒸気をヤカンから取り出していくと、段々ヤカンの
お湯は減っていきます。
ヤカンのお湯が空になると、底にはカルシウムなどの無機物が
析出します。この無機物はボイラーの缶内温度程度では
蒸発することはありません。

ボイラーの場合は、蒸気を取り出していくと減った分の水が
補充されていきます。すると、徐々にカルシウムなどの
無機物...続きを読む

Q流量単位 Nm3→m3換算

流量単位 Nm3からm3への換算が分からず困ってます。

例)発熱量 9700kcal/Nm3のものがあるとして、これをkcal/m3になおしますと、ボイルシャルルの法則RV/T=RV/Tにて、
  0.15*10^6*V/(273+20) = 0.1013*10^6*1/273
  v=0.725 
*圧力0.15MPa  温度20度とします。

  9700÷0.725=13379.3kcal/m3でして
  9700kcal/Nm3→13379.3kcal/m3であってますか?

Aベストアンサー

大雑把にはその理解でいいのですが、
厳密には実在ガスによるずれ、圧縮係数を考慮する必要があります。

9700kcal/Nm3というと都市ガス13A相当になりますが、
13Aの場合一般的にノルマル条件(0℃、1気圧)では圧縮係数が0.99程度になって、
ボイルシャルルの式に対して1%ほど体積が小さく(=熱量が大きく)なります。
精度をどの程度求めるかによりますが、便覧などを参考に、圧縮係数を見積もられることをお勧めします。

また普通は計測された流量(例m3/h)を温度、圧力補正をして
ノルマル流量(例Nm3/h)に換算して表示することが多いです。

QGJから、kwhへの変換方法(計算方法)

抽象的な質問で恐縮ですが、GJというエネルギー単位?から、
kwhへの変換をするためには、どのような計算方法をすることが
必要でしょうか。

分かりやすい説明があるHPのURLなども、教えて頂ければ幸いです。
よろしくお願いいたします。

自身で検索はしてみましたが、基礎知識がないためか見つけることが
出来ずに困っております。

Aベストアンサー

単位の大文字と小文字はしっかり区別しようと突っ込みつつ:
既に挙がっているように
1 GJ = 10^9 J = 10^9 Ws,
1 kWh = 1000 Wh = 3.6*10^6 Ws
なので, 両辺を割り算すると
1 GJ / 1 kWh = 1000/3.6
という比が出ます. つまり
1 GJ = 1000/3.6 kWh
という換算比率になります.

Q供給ガスの発熱量を高発熱量で表す理由

都市ガスやLPガスの発熱量を高発熱量(高位発熱量、総発熱量)で表すのはなぜでしょうか?

一般的に、熱機関やボイラーでは水蒸気の蒸発潜熱が利用しにくいため低発熱量で表すようですが、
ガスの場合を高発熱量で表すのは、排熱回収方式を適用しやすいためなどといった理由があるのでしょうか?

Aベストアンサー

燃料の主成分は炭化水素(炭素と水素の化合物)で、燃焼により水と二酸化炭素を生じますが、ガスは石油や石炭に比べて、水素が多いので高位発熱量と低位発熱量の差が大きくなります。
さらに、燃料電池のように水素を燃料としたものはその差がもっと大きなものになります。
以前はあまり潜熱を利用することはなかったので、低位発熱量で問題はなかったのですが、潜熱回収型給湯器や燃料電池などとの効率比較をするようになって、高位発熱量を使うようになってきたのだと思います。


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