現場マスター

ボイラー効率の計算

実際蒸発量・蒸気の圧力・給水温度・燃料消費量から、ボイラー効率を求めます。

ボイラー効率と換算蒸発量

実際蒸発量(kg/h)

実際に発生した蒸気の量です。ボイラーへの給水量とは違います(J-Net21)。

香川県の指針は、給水量からブロー量を差し引いた値を用いてもよいとしています。例: 給水量 2,632 kg/h・連続ブロー率 5 % なら、ブロー量 132 kg/h を引いて 2,500 kg/h(環境省の算定シート)。

蒸気の比エンタルピー h″

蒸気の比エンタルピー h″

「圧力から求める」は、乾き飽和蒸気(飽和水を含まない飽和蒸気)の比エンタルピーを IAPWS-IF97 の式で求めます。

過熱蒸気や、蒸気表の値・試験問題の値を使うときは「値を入力する」を選びます。

蒸気に飽和水が含まれる(乾き度が 1.0 でない)と、実際の比エンタルピーはこれより小さくなります。

蒸気の圧力

圧力計の読み(ゲージ圧)に標準大気圧 0.101325 MPa を加えた絶対圧で、飽和温度と比エンタルピーを求めます。

蒸気表の圧力は絶対圧です。蒸気表と比べるときは「詳しい設定」で絶対圧にします。

求められるのは、飽和温度 350 ℃(絶対圧 16.52 MPa)までです。

圧力計の読み(ゲージ圧)

給水温度

給水の比エンタルピー h′ は、香川県の指針の簡易式「温度 × 4.186」で求めます(20 ℃ で 83.72 kJ/kg)。

ボイラー技士の公表問題は、水の比熱を 4.187 kJ/(kg·K) としています。違いは 1 ℃ あたり 0.001 kJ/kg です。

燃料の単位

燃料の単位

液体燃料は L、気体燃料は m³N(標準状態=0 ℃・大気圧の体積)で量ります(日本産業機械工業会のガイドライン)。

燃料消費量と低位発熱量は同じ単位(L と MJ/L など)にします。

燃料消費量(L/h)

実際蒸発量と同じ時間(1時間・1か月など)に使った燃料の量です。

低位発熱量(MJ/L)

燃料の低位発熱量(真発熱量)です。燃料の納入元が示す値があれば、それを使います。

目安: 日本ボイラ協会 JBAS-R3:2016 の標準値は、灯油 34.8 MJ/L・A重油 36.7 MJ/L・ハイカロリーA重油 37.4 MJ/L・都市ガス 13A 40.6 MJ/m³N・プロパン 93.7 MJ/m³N です(日本産業機械工業会のガイドライン)。

高位発熱量(総発熱量)を入力すると、効率は小さく計算されます。13A は低位 40.6・高位 44.8 MJ/m³N です(環境省の算定シート)。

ゲージ圧・1時間あたり

各欄を入力すると、ボイラー効率を表示します。

詳しい設定

圧力の表し方

圧力の表し方

ボイラーの圧力計の読みはゲージ圧(大気圧を 0 とした圧力)です。蒸気表の圧力は絶対圧です。

量の表し方

量の表し方

香川県の指針の G と B は「ある期間における」量です。1か月の運転日誌の合計(kg と L など)でも、効率は同じ式で求められます。

期間の合計のときは、熱出力(kW)は表示しません。

式は香川県の指針(3.1.9 ボイラー)、h″ は IAPWS-IF97 です。

計算の内訳