NB/T 47066-2018 冷凝锅炉热工性能试验方法
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基坑支护标准规范范本NB/T 470662018
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4.1锅炉系统热平衡边界
本标准规定的锅炉系统热平衡边界见图1~图3,其中图1为燃气冷凝锅炉热平衡图,锅炉系 统热平衡系统包括汽水系统、燃烧设备、省煤器/冷凝器、空气预热器、最后一级冷凝受热面和烟 气再循环风机等。不包括送风机、引风机和热力除氧器等设备。图2为典型的有冷凝现象的燃气 热水锅炉系统热平衡边界图:图3为典型的有冷凝现象的燃气蒸汽锅炉系统热平衡边界图。
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图1燃气冷凝锅炉热平衡图
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4.2试验前应达成的协
图3典型的有冷凝现象的燃气蒸汽锅炉系统热平衡边界图
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i)稳定T况的确认方法,T况的稳定时间和试验持续时间。 j)特殊T.况及异常情况的处理,试验数据的取舍。 k)试验原始记录和燃料处置。 1)重复性试验T.况之间的允许偏差 m)保证条件以及换算到保证条件下的热效率计算方法 n)试验大纲的确认。试验大纲由试验负责单位编写,并经试验各方认可,内容至少包括: 1)试验目的; 2)试验条件及要求; 3)试验T况; 4)主要测点布置、仪表仪器及测试方法; 5)试验数据处理原则; 6)试验人员及组织; 7)试验日程及计划 0)当设备由不同供货(制造)单位共同提供时,对有关设备性能分担的责任。 p)其他在本标准内的未尽事宜
4.3试验准备和试验条件
a)消除烟、风系统不应有的泄漏; b)消除汽、水、燃料的泄漏; c) 确定试验锅炉系统已与其他非试验系统隔离。 4.3.3 对所有参与试验的仪表仪器进行检定或校准。 4.3.4 设备的实际状态和预先规定条件的任何偏离,均应记录在试验报告中 4.3.5 试验前,锅炉系统应带负荷连续正常运行48h以上。 4.3.6 正式试验应在锅炉热T况稳定和燃烧调整1h后开始进行。 4. 3.7 试验过程中允许的运行参数偏差见表3。
表3运行参数的允许偏差
4.4.1正式试验前、按正式试验的测试项目及要求进行一次预备性试验
4.1正式试验前,按正式试验的测试项目及要求进行一次预备性试验。
4.4.2预备性试验的目的如下:
试验持续时间不少于2h,测量时间间隔见表4
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表4试验测量时间间隔
4.5.2试验工况开始直至结束,过热蒸汽流量、压力、温度,给水流量、压力、温度,热水锅炉 循环流量、压力、温度,锅筒水位,燃烧工况,燃料量以及所有试验需控制的温度、压力等参 数,应尽可能保持一致和稳定。
4.6.1锅炉系统的运行状况与规定条件的任何偏离和试验期间的调整,均应做好记录 生的时间和见证人,
4.6.3试验数据记录至少应包括下列项
a)试验名称; b)工况序别; c)试验日期; d)试验开始与结束时间; e)测量时间、内容与数据; f)测试仪器; g)记录人、计算人及负责人
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4.7试验工况及试验数据的舍弃
在试验过程中或整理试验结果时, 到的数据中有严重的异常情况,应考虑将此详 兄舍弃;如果受影响的部分是在试验的开头或结尾处,且测试时间符合表4的要求,可部分合 常数据;如有必要,应重复该试验T况、 凡出现下列情况之一时,该试验工况应作废: 蒸发量或蒸汽参数波动超出试验规定的范围; 某主要测量项目的试验数据有1/3以上出现异常或矛盾
验收或定型试验主要测量项且见表5
表5锅炉热效率试验主要测量项目
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5.2.1验收或定型试验中,主要测量项目所用仪表仪器宜为专用设备。 5.2.2主要测量项目的仪表仪器应在检定或校准合格期内。 5.2.3如果运行表计达到试验要求的精度等级,并具备法定计量部门出具的检定或校准合格证 也可采用运行表计。 5.2.4如果需要,验收或定型试验主要(或部分)测量仪器可在试验后进行复校,如发现异常 则应对所测数据进行修正或舍弃所测数据。 5.2.5经参与试验的各方协商同意,也可采用未包含在本标准规定范围的仪器仪表进行测量 5.2.6验收试验中,主要测试项且选用仪表仪器的测量不确定度按表6的规定
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表6主要测试项目仪表仪器的最大允许测量不确定度
5.3.1温度测量的一般要求如下
a)温度测量所用测量元件见表7; b)温度测点应选择在管道或通道横截面上速度与温度分布均匀的部位。烟道横截面面积<1m 时,应至少布置4个测点;烟道横截面积≥1m时,验收试验或定型试验中的热效率测定应 采用网格法测量。网格法等截面划分原则及代表点的确定见附录A; c)应采取必要措施,防止温度测量仪表因受传导、对流和辐射影响而导致测量数据失真; d)采用热电偶测量温度时,热电偶导线不应与电源线并行放置,以避免干扰
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5.3.2蒸汽温度测量的要求如下:
a)测量管道内的蒸汽温度时,应采用插入式套管,套管插人深度应达到1/3管内径,流经 的蒸汽温度应接近均匀; b)过热蒸汽温度测点应最大限度地接近过热器进、出口,且应远离束状流(如喷水减温器 一定距离。 注:饱和蒸汽温度由《水和蒸汽的性质》查得
b)过热蒸汽温度测点应最大限度地接近过热器进、出口,且应远离束状流(如喷水减温器后) 一定距离。 注:饱和蒸汽温度由《水和蒸汽的性质》查得, 5.3.3给水温度(热水锅炉进水温度)应尽可能在靠近省煤器进口处测量。 5.3.4非冷凝烟气和空气温度测量的要求如下: a) 根据试验内容,温度测点可布置在相应受热面的进、出口处; b)酒 测量截面应远离通道的转弯、有阻碍物或变径处: c) 对于截面积≥1m的烟道,应采用网格法测量(见附录A); d) 当被测量截面速度场或温度场有一项较均匀时,可采用代表点测量。如果被测量截面存在明 显的烟气分层流动现象,则应采用流量加权的方法计算得到该面的温度加权平均值: e)干、湿球温度计应放置在避风、避热源、遮阳并靠近风机进风口处。 5.3.5测量冷凝烟气温度时,本标准推荐采用自伴热抽气式烟气温度测量方法,其测试原理见附 录B。测量时采用多代表点法,同一烟道截面上至少应布置4个测点,如没有可靠的流速数据,不 能采用流量加权计算平均烟气温度,则接照未采用流量加权的温度或氧浓度加权计算排烟温度, 其计算方法见8.5.2.2。测点布置要求参见5.3.4,所选取烟道横截面在烟气流速均匀的条件下,尽 可能靠近最后一级冷凝受热面出口(原则上距最后一级冷凝受热面出口不超过1m)。 5.3.6对于气体燃料,应尽可能地接近燃烧器入口进行温度测量
5.3.3给水温度(热水锅炉进水温度)应尽可能在靠近省煤器进口处测量。
5.4.1测量非冷凝烟气,可使用湿敏电容进行湿 其不确定度应不高于0.1%),其测点位 置见5.3.4。 5.4.2测量冷凝烟气,本标准推荐采用自伴热抽气式烟气湿度测量方法,其测量原理见附录B。 其测点布置要求和平均湿度的计算方法见5.3.5
5.5.1进行压力及压差测量时,压力计最大量程的选择应使经常指示的压力范围处于全刻度范围 的1/2~3/4区段内(下限适用压力波动大的情况,上限适用压力波动小的情况)。 5.5.2汽水系统压力与压差测量要求如下
a)压力测点尽量靠近相应设备进、出口,压力表计及传压管应装设在不受高温、冰冻和折
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扰的部位; b 测量汽水压力时,应对取压点和测量仪器之间的高差进行修正。 5.5.32 烟风道静压的测量要求如下: a) 静压测孔应开在烟(风)道直段上,孔径宜为2mm~3mm,尽可能远离挡板、弯头等阻力部 件及涡流区; b)当被测烟(风)道截面直径超过600mm时,同一测量截面上至少应有4个测压孔。
5.6.1流量一般间接测定,通过测量介质静压、动压和温度,计算流量。流量测量的仪器装置见 表8
5.6.1流量一般间接测定,通过测量介质静压、动压和温度,计算流量。流量测量的仪器装置见
表8流量测量仪器装量
5.6.2蒸汽流量测量的要求如下:
a)过热蒸汽流量采用锅炉给水流量并考虑给水流量测量点之后至过热器出口的任何补充或抽取 的流量,如连续排污、过热器减温器减温水流量、锅炉循环泵的注水、汽包水位的变化等进 行修正后的结果。试验期间,还应对在上述区段内可能的泄漏量进行测量和记录,并在计算 过热蒸汽流量时记入; b)当锅炉验收试验与汽轮机验收试验同步进行时,可直接采用汽轮机试验中所得的主蒸汽 流量。 6.3 给水和减温水流量测量的要求如下: a)采用孔板、喷嘴、超声波流量计测量给水、减温水流量、热水锅炉进出水,其检定或校准要 求应符合表6的规定; b) 蒸汽锅炉给水的最低压力应比水温实测值所对应的饱和压力高0.25MPa,或水的实测温度应 比测量的最低压力所对应的饱和温度低15℃;热水锅炉测试时的压力应保证出水温度比该 压力下的饱和温度至少低20℃,
5.6.4烟气及空气流量测量的要求如下
a)通过测量烟(风)道动压,求得烟(风)流速,从而确定烟(空气)流量; b) 根据被测量介质不同,推荐采用不同的动压测定装置,见表8。测量点的确定见附录A; C) 应在测量动压的同时,测量大气压力及管道内气流的静压和温度。对于烟气,还需在测量的 同时分析烟气中各种主要成分的体积分数,以计算烟气密度。常用气体浓度单位换算可查 GB/T10184;
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燃料量测量的要求如下: a)采用热损失法时,可通过计算的方法得到燃料量; b)燃气流量测量时,应同时测量燃气的压力、温度,并将流量计的读数换算成标准状况下的容 积流量。
5.8.1燃料取样的要求如下:
a)燃气在整个试验过程中应按均等时间间隔、等体积取样。多个样品,不确定度取0.5%;单 一样品,不确定度取1.0%; b)燃气取样地点应在燃料的最高压力和温度区段内尽可能靠近锅炉系统的自然扰流装置(如孔 板、阀门挡板等)之后的垂直管道上,取样前应对取样管路进行排放冲洗: c)气体燃料的总取样量应不少于10L。 5.8.2蒸汽取样的要求见附录C。取样次数应不少于5次,两次蒸汽湿度之间的差值应不大 于0.2。 5.8.3烟气取样的要求如下: a)烟气取样位置一般在最后一级冷凝受热面出口烟道截面,与相应烟温测点尽量靠近,具体要 求见5.3.4和5.3.5; b)对于需要采用伴热取样管线取样的气体组分,可采用代表点取样。 5.8.4取样管和连接管材料的要求如下: a)取样管路材料应保证在工作温度下不与样品发生反应及在高温环境下的刚性; b)在试验前和试验过程中应对取样管和连接管进行检查,确保无泄漏、无堵塞。 5.8.5燃气化验方法和要求见GB/T13610,气体组成分析的不确定度见表6。气体的低位和高位 发热量按照式(1)计算:
发热量按照式(I)计算:
式中: Qatar—燃料的低位发热量,MJ/m; 2——组分i的理想气体体积发热量(高位或低位),MJ/m’; 燃料的高位发热量,MJ/m3
5.8.6本标准推荐在整个试验过程中连续监测烟气成分,表9为常用的炬
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热水锅炉输出热量通过式(2)进行计算:
Qro.Hw 热水锅炉输出热量,kJ/h; Mrew.n 热水锅炉循环水量,kg/h; HHw1.v 热水锅炉出水熔,kJ/kg; HHwEn 热水锅炉进水熔,kJ/kg; Orncati 热水锅炉最后一级冷凝受热面输出热量,kJ/h。按式(3)计算:
式中: Qro.Sat 饱和蒸汽锅炉输出热量,kJ/h; Mrava 锅炉给水量,kg/h;
2ro.Sat Hsa H Fw Mrw.Sa +Orsa.c 100
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Hsa—饱和蒸汽,kJ/kg Hrw——给水烩,kJ/kg; ——水的汽化潜热,kJ/kg; の一饱和蒸汽湿度,%。测试方法可按附录C规定; Mrgw.Sa 锅水取样量,kg/h; Orsa Cond 饱和蒸汽锅炉最后一级冷凝受热面输出热量,kJ/h。按式(5)计算:
过热蒸汽锅炉输出热量在测量给水流量时通过式(6)进行计算,在测量过热蒸汽 式(8)进行计算:
式中: Qro.Sut 过热蒸汽锅炉输出热量,kJ/h; Hsu—过热蒸汽烩,kJ/kg; Mrw 喷水流量,kg/h; Hwj 喷水,kJ/kg; 过热蒸汽锅炉最后一级冷凝受热面输出热量,kJ/h。按式(7)计算:
Orsut.Cond = Mrcond.FW.Fi(H Cond.Lv H cCond.En)
式中: MrsuLI过热蒸汽流量,kg/h; Mrsut.Sa一 一过热蒸汽取样量,kg/h。 对带再热循环的锅炉机组,对每一级再热应在输出热量公式中添加一项。第一级再热的附力 输出热量见式(9):
式中: Qkh——再热蒸汽输出热量,kJ/h; Mrsut.Rh 再热蒸汽质量流量,kg/h; H sut Rh.Lv 再热蒸汽出口熔,kJ/kg; H sut Rh.En 再热蒸汽进口熔,kJ/kg; Mrw.Rh 再热蒸汽的喷水质量流量,kg/h; H w.Rh.Lv 再热蒸汽的喷水出口,kJ/kg; H w).Rh.En 再热蒸汽的喷水进口焰,kJ/kg。 试验过程中,如果连续排污,则输出热量中需加上这部分排污水携带的热量,计算方法见 式(10) :
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式中: ra——排污水携带热量,kJ/h; Mrw.Ba—排污水质量流量,kg/h; 锅筒压力对应的饱和水焰,kJ/kg。
基于低位发热量,输入热量计算方法见式(11):
式中: Qri——输人热量,kJ/h; Qr——燃料的输人热量,kJ/h; Vr.FI——燃料的体积流量,m/h; Qmet.r——燃料的低位发热量,kJ/m。 基于高位发热量,输入热量计算方法见式(12)
进入系统的热量等于离开系统的热量,即满足式(13)
QrB——外来热量,kJ/h; Qro——输出热量,kJ/h; On= 损失热量,kJ/h。
6.4.1如无特别说明,本标准后续提到的锅炉热效率均为燃料效率。 6.4.2通过热损失法(能量平衡法或反平衡法)计算锅炉热效率见式(14):
6.4.1如无特别说明,本标准后续提到的锅炉热效率均为燃料效率。
Dr =Orp =Vre.Fi Onst
通信标准Or+On=Oro+On
发热量的计算见式(16)
6.5.1天然气的高位发热量和低位发热量参见附录D
6.5.1天然气的高位发热量和低位发热量参见附录D。 6.5.2气体燃料分析以容积百分数来表示各碳氢化合物和其他组成成分 6.5.3燃料气携带水蒸气量由式(17)计算得出:
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吊环标准NB/T470662018
7=100x Qro Vr.M Oua
=Peghbr VF.H,O.g 0.804
....- 锅炉标准
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