| 名称 | f501-heater-efficiency |
| 描述 | F-501 管式加热炉（含空气预热器）整体热效率计算。当用户需要计算、核算或校核石油化工管式炉/加热炉热效率，尤其是按 SH/T 3045-2024《石油化工管式炉热效率设计计算方法》反平衡法（式4.1-2）与 API STD 560 第六版 Annex G 双口径核算、含烟气空气预热器（APH）贡献分析、正/反平衡校核时使用本技能。触发词包括：加热炉热效率、管式炉效率、SH/T 3045、API 560、空预器效率贡献、排烟损失、F-501。 |
F-501 加热炉热效率计算
功能
基于随附 Excel 计算表 assets/F-501_efficiency_calc.xlsx，按 SH/T 3045-2024 与 API STD 560 第六版（2026-01）Annex G 双口径计算含空气预热器（APH）的管式加热炉整体热效率（算到空预器后排烟温度点），并给出正平衡校核与空预器贡献分析。
计算表结构（12 个工作表）
| 工作表 | 内容 |
|---|---|
| 封面 | 项目概况、边界条件、关键结果汇总 |
| 物料基础数据（含"正反平衡""18.8w"两个变体） | 四股燃料（天然气/氢气/火炬气/轻质油）与导热油的流量、温压、组成、物性 |
| 燃烧基础数据 | 热值、理论/实际空气量、热输入、烟气温度、过剩空气系数、空预器参数 |
| 烟气组分与焓（含"18.8w"变体） | 各组分生成量、质量流量、平均比热、排烟点/APH 进口焓 |
| SH-T3045核算（含两个变体） | SH/T 3045-2024 表 A.1/A.4/A.7 系数、四燃料焓差与效率汇总、API 560 对照（轻质油常数块在 M 列右侧） |
| 效率计算 | 结果汇总：q₂/q₅/总效率、无 APH 对照、APH 热损修正（温差法）、正平衡校核 |
| 板换和热管式换热器优缺点对比 | 参考资料，不参与计算 |
使用要点
- 输入：修改"物料基础数据"（燃料流量/组成）与"燃烧基础数据"（温度、过剩空气系数、空预器参数）即可；其余各表公式自动联动。修改后用 LibreOffice 重算（
soffice --headless --convert-to xlsx会重算公式）或用 openpyxl 读公式、另行核算。 - 核心公式（效率计算表引用 SH-T3045核算表）：
- SH/T 3045 反平衡式 4.1-2：η = 1 − (h_s + η_r·h_L)/(h_L + Δh_a + Δh_f)，基准温度 15.6℃
- 炉体散热损失率 η_r：SH/T 3045 口径按 §4.7 上限取 2.0%（含空预器）；API 560 口径对带烟气空预器的炉子取 2.5% 下限——这是两口径相差约 0.5 个百分点的唯一原因
- 系统型式 c)：利用自身烟气预热空气，空预器在体系边界内（§4.2）
- APH 热损修正（温差法）：烟气 283.5→100.5℃ 放热量若全部传给空气，空气应升至"应升温度"；现场实际仅 230℃，温差 × 空气热容 = APH 散失热量（本体/烟道散热及漏风）。
- 空气口径：本表按 SH/T 3045 干空气口径（O₂ 23.2% / N₂ 76.8% 质量分数）；API 560 算例按湿空气，差异 < 0.2 个百分点。
- 天然气流量折算：进料 3,500 m³/h（114℃）按温度折算 ≈ 2,470 Nm³/h（÷1.417），压力 0.35 MPa 未参与折算。
典型结果（现工况）
- 燃料总热输入 ≈ 32.295 MW；整体热效率 ≈ 93.08%（SH/T 3045）/ 92.58%（API 560）
- 排烟损失 q₂ ≈ 4.0%；散热损失 q₅ = 2.0%；空预器贡献 ≈ 8.9 个百分点
- 正平衡校核 ≈ 89.62%，与反平衡偏差 ≈ 3.46 个百分点
输出建议
向用户汇报结果时引用"效率计算"表汇总区；修改输入参数重新计算后，务必核对正/反平衡偏差是否仍在合理范围（约 3~4 个百分点以内）。