備案號：30711—2011工業(yè)鍋爐能效測試規(guī)則 I 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14符號和單位 25總則 26能效測試準備工作 37測試要求 48測量項目 79測試儀表及測量方法 810鍋爐效率計算 11誤差分析 12測試報告 附錄A(資料性附錄)符號和單位 附錄B(資料性附錄)鍋爐能效測試結(jié)果誤差分析報告 21本標準起草規(guī)則依據(jù)GB/T1.1。本標準由廣州市特種承壓設(shè)備檢測研究院負責起草。本標準主要起草人：張振頂、黎華、陳志剛、葉偉文、馬博群、李茂東、陳洪君、范賢振、馬括、鐘志強、喻文、趙軍明。本標準為首次發(fā)布。本標準規(guī)定了工作壓力小于3.8MPa的蒸汽鍋爐、熱水鍋爐、有機熱載體鍋爐能效測試(包括定型試驗、驗收試驗、仲裁試驗)的方法。本標準適用于手工或機械燃燒固體燃料、液體燃料或氣體燃料的蒸汽鍋爐本標準也適用于為了其他目的(工況調(diào)整、燃料變動、鍋爐系統(tǒng)節(jié)能改造、在用工業(yè)鍋爐工作負荷等情況)而進行的鍋爐能效測試。下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。DL/T964循環(huán)流化床鍋爐性能試驗規(guī)程ASMEPTC4鍋爐性能試驗規(guī)程3術(shù)語和定義GB/T2900.48確立的以及下列術(shù)語和定義適用于本標準任何固態(tài)的燃料，包括煤、油頁巖、甘蔗渣、木柴、生物質(zhì)顆粒和固體廢料等。任何氣態(tài)的燃料，包括天然氣、高爐煤氣、焦爐煤氣、城市煤氣、液化石油氣等。單位體積的氣體燃料、單位質(zhì)量(重量)的固體或液體燃料在特定條件下完全燃燒所釋放的熱量，2單位體積的氣體燃料、單位質(zhì)量(重量)的固體或液體燃料在特定條件下完全燃燒所釋放的熱量中隨每千克或每標準立方米燃料輸入鍋爐的總熱量，包括燃料的收到基低位發(fā)熱量和顯熱，以及用外通過蒸汽、水或其他介質(zhì)由鍋爐向外提供的熱量與進入直接測量輸入熱量和輸出熱量來確定效率的方法，它以鍋爐實際對外輸出通過測定各種燃燒產(chǎn)物熱損失和鍋爐散熱損失來確定效率的方法，它以100減去鍋爐各項損失在鍋本標準所用的符號和單位見附錄A。在準備實施鍋爐能效測試時，參與測試各方宜達成相關(guān)協(xié)議。參與測試的各方測試過程，以確保測試是按本標準和試驗前的書面3輸出能量——除鍋爐系統(tǒng)內(nèi)回收的熱量外，工質(zhì)所吸收的所有能量。a)被測量的合適定義和要確定的性能指標(通常由計算得到)。例如，在輸出能量和輸入能量中應(yīng)b)測量各參數(shù)和計算性能指標的最實際可行、最精確的方法。為了達到要求的測試精度水平，各測定鍋爐效率應(yīng)同時采用正平衡和反平衡法，鍋爐效率取正平衡法與反平衡法測得的平均值。當鍋爐額定蒸發(fā)量(額定熱功率)大于或等于20t/h(14MW),用正平衡法測定有困難時，可采用反平衡法測定鍋爐效率；對于有機熱載體鍋爐，如果有條件(具備高精度、耐高溫流量計測循環(huán)油流量)時做鍋爐的正、反平衡法測試，否則可以只用反平衡法測試；手燒鍋爐允許只用正平衡法測定鍋爐效率。本標準規(guī)定的鍋爐效率，為不扣除自用蒸汽和輔機設(shè)備耗用動力折算熱量的毛效率，但自用蒸汽量和輔機設(shè)備用動力應(yīng)予以記錄，必要時，進行凈效率計算。蒸汽鍋爐的出力由折算蒸發(fā)量來確定，要扣除自用蒸汽量和取樣量。測試開始前，測試各方應(yīng)準備一份明確的書面協(xié)議。該協(xié)議應(yīng)陳述具體的測試目的，包括對于每一結(jié)果的誤差的驗收范圍，也包括測試中的操作方法。對驗收試驗，該協(xié)議還應(yīng)確認與試驗?zāi)康挠嘘P(guān)的其該書面協(xié)議應(yīng)專門包括以下各項內(nèi)容，并且也宜提到被測試各方認為a)測試目的(例如：效率、蒸發(fā)量、蒸汽壓力、蒸汽溫度等);d)組織、考核及培訓測試員工；測試員工的分工安排4h)確定可接受的運行工況，在測試過程中可允許的運行工況的變動，各測試負荷j)測試中，各控制參數(shù)平均值偏離目標值的最大允許偏差值；k)測試前鍋爐受熱面的清潔程度以及在測試過程中需要維持的清潔程度(包括在測試過程中的吹灰操作);1)需要進行的讀表和觀察，以及次數(shù)和頻率；n)儀表的精度等級(按第9章的本標準要求)。測試負責人根據(jù)本規(guī)則的有關(guān)規(guī)定，結(jié)合具體情況制定測試大綱。測試大綱的測試過程中測試人員不宜變動。測試使用的儀表均應(yīng)是在檢定和標定有效期內(nèi)，且應(yīng)具備法定計量部門出a)全面檢查鍋爐及輔機設(shè)備的運行狀況是否正常，如有不正?，F(xiàn)象應(yīng)排除。b)應(yīng)注意被測試鍋爐的汽、水及燃料、排渣必須與其他鍋爐的汽、水及燃料、排渣完全隔絕，以防泄漏影響測試結(jié)果的準確性。c)為全面檢查測試儀表是否正常工作和熟悉測試操作程序及測試人員的相互配合程度，并確定合適正式測試應(yīng)在鍋爐熱工況穩(wěn)定和燃燒調(diào)整到測試工況1h后開始進行。鍋爐熱工況穩(wěn)定系指鍋爐主5要熱力參數(shù)在許可波動范圍內(nèi)其平均值已不隨時間不斷變化的狀態(tài)，熱工況穩(wěn)定所需時間(自冷態(tài)點火開始)一般規(guī)定為：a)對快、組裝的鍋殼式燃油、燃氣鍋爐、電加熱鍋爐不少于1h,固體燃料鍋爐不少于4h;b)對輕型爐墻鍋爐不少于8h;c)對重型爐墻鍋爐不少于24h。7.2鍋爐測試燃料要求鍋爐測試所使用燃料應(yīng)符合相關(guān)要求，并說明按工業(yè)鍋爐用燃料分類所屬的類別。7.3測試期間鍋爐運行參數(shù)的要求測試期間鍋爐工況應(yīng)保持穩(wěn)定，并應(yīng)符合下列規(guī)定：a)鍋爐定型試驗或鍋爐驗收試驗要求鍋爐出力的最大允許波動正負值應(yīng)符合圖1要求：48765圖1最大允許的出力波動值b)蒸汽鍋爐的壓力允許波動范圍如下：1)設(shè)計壓力小于1.0MPa時，測試期間內(nèi)壓力不得小于設(shè)計壓力的85%;2)設(shè)計壓力為1.0MPa～1.6MPa時，測試期間內(nèi)壓力不得小于設(shè)計壓力的90%;3)設(shè)計壓力大于1.6MPa及小于等于2.5MPa時，測試期間內(nèi)壓力不得小于設(shè)計壓力的92%;4)設(shè)計壓力大于2.5MPa及小于3.8MPa時，測試期間內(nèi)壓力不得小于設(shè)計壓力的95%。c)過熱蒸汽溫度波動范圍如下：1)設(shè)計溫度為250℃,試驗實測溫度應(yīng)控制在230℃~280℃之間；2)設(shè)計溫度為300℃,試驗實測溫度應(yīng)控制在280℃~320℃之間；3)設(shè)計溫度為350℃,試驗實測溫度應(yīng)控制在330℃~370℃之間；4)設(shè)計溫度為400℃,試驗實側(cè)溫度應(yīng)控制在380℃~410℃之間；5)每次試驗中，實測的過熱蒸汽溫度的最大值與最小值之差不得大于15℃。d)蒸汽鍋爐的實際給水溫度與設(shè)計值之差宜控制在+30℃至-20℃之間。當實際給水溫度與設(shè)計給水溫度之偏差超過-20℃時，測得的鍋爐效率應(yīng)按每相差-60℃效率數(shù)值下降1%進行折算，不足或大于6-60℃,則按比例折算。在試驗報告結(jié)果分析中對此予以扣除，對無省煤器的鍋爐則不予扣除。e)熱水鍋爐的進水溫度和出水溫度與設(shè)計值之差不宜大于±5℃。當實際進出水溫度平均值與設(shè)計溫度值之偏差超過-5℃時，應(yīng)對測試效率進行折算。對于燃煤鍋爐，出水溫度與額定溫度相差-15℃效率數(shù)值下降1%;對燃油、燃氣鍋爐，出水溫度與額定溫度相差-25℃效率數(shù)值下降1%。不足或大于上述溫度時，按比例折算。無論有無省煤器，在試驗報熱器的大容量熱水鍋爐出水溫度偏差的效率折算方f)熱水鍋爐測試時的壓力應(yīng)保證出水溫度比該壓力下的飽和溫度至少低20℃。鍋爐，當必須連續(xù)排污時，連續(xù)排污量應(yīng)計量(計入鍋水取樣量內(nèi)),其數(shù)量不得超過鍋爐出力的3%。h)在測試結(jié)束時，鍋筒水位和煤斗的煤位均應(yīng)與試驗開始時一致，如不一致應(yīng)進行修正。測試期間過量空氣系數(shù)、給煤量、給水量、爐排速度、煤層厚度或沸騰燃燒鍋爐料層高度應(yīng)基本相同。i)對于手燒鍋爐在測試開始前和測試結(jié)束前均應(yīng)進行一次清爐。燃燒狀況應(yīng)基本一致。7.4正式測試時間要求a)火床燃燒、火室燃燒、沸騰燃燒固體燃料(礦物質(zhì)燃料)鍋爐應(yīng)不少于4h;b)火床燃燒甘蔗渣、木柴、稻殼及其他固體燃料鍋爐應(yīng)不少于6h;c)對于手燒爐排、下飼爐排等鍋爐應(yīng)不少于5h;對于手燒鍋滬，測試時間內(nèi)至少應(yīng)包含一個完整d)液體燃料和氣體燃料鍋爐應(yīng)不少于2h。7.5測試次數(shù)、蒸發(fā)量修正方法及誤差要求a)鍋爐的新產(chǎn)品定型試驗、鍋爐驗收試驗應(yīng)在額定出力下進行兩次，其他目的試驗的次數(shù)由協(xié)商而定。對于沸騰燃燒鍋爐、水煤漿燃燒鍋爐和煤粉燃燒鍋爐還應(yīng)進行一次不大于70%額定出力下的燃燒穩(wěn)定性試驗，時間為4h,并允許只測正平衡效率。對額定蒸發(fā)量(額定熱功率)大于或等于20t/h(14MW)b)鍋爐新產(chǎn)品定型試驗、鍋爐驗收測試中的實測出力應(yīng)為額定出力的97%～105%。當蒸汽和給水的實測參數(shù)與設(shè)計不一致時，鍋爐的蒸發(fā)量應(yīng)按下式進行修正。c)每次測試的正、反平衡測得的效率之差應(yīng)不大于5%,兩次測試測得的正平衡效率之差應(yīng)不大于3%,兩次測試測得的反平衡效率之差應(yīng)不大于4%。對于燃油、燃氣鍋爐各種平衡的效率值之差均應(yīng)不大于2%。7.6電加熱鍋爐測試7a)電加熱鍋爐定型試驗應(yīng)在額定出力下至少進行兩次，試驗應(yīng)在鍋爐運行達到穩(wěn)定工況1h后進行，每次試驗時間為1h?？芍贿M行正平衡測試，兩次試驗的正平衡效率差值應(yīng)在1%之內(nèi)，鍋爐效率取b)電耗量可用電度表(精度不低于1.0級)和互感器(精度不低于0.5級)測量。每kW·h的發(fā)熱量折算為3600kJ?？砂礋崴仩t的測試方法進行。只是在計算載熱量時，導熱油的比熱容以油的比熱容與在0℃時的比熱容的平均值為準。定型試驗和驗收試驗時，基準溫度一般選為測試地點在用鍋爐熱工測試要在鍋爐實際運行工況下測試(不強求在鍋爐額定負荷、額定參數(shù)下測試，鍋爐用戶生產(chǎn)車間負荷、生產(chǎn)工藝決定了鍋爐的實際運行負荷、運行參數(shù)),考察其在實際生產(chǎn)中的運行效率，找出鍋爐運行中存在的問題，以便進行整改。測試過程中鍋爐運行參數(shù)應(yīng)行參數(shù)的波動范圍可參照7.3的要求(以實際運行參數(shù)如“負荷、壓力、溫度”等來代替7.3中相應(yīng)要求中的設(shè)計值)。其測試次數(shù)按照合同要求進行。鍋爐驗收試驗及仲裁試驗的測量項目可協(xié)商確定，運行試驗可按需要而定。f)蒸汽鍋爐輸出蒸汽量(飽和蒸汽測給水流量，過熱蒸汽測給水流量或過熱蒸汽流量);熱水鍋爐8j)蒸汽鍋爐的蒸汽壓力；熱水鍋爐的進、1)排煙溫度、燃燒室排出爐渣溫度、溢流灰和冷灰溫度；m)排煙處煙氣成分(含RO?,O?、CO);s)排污量(連續(xù)排污量，計入鍋水取樣量);w)試驗開始到結(jié)束的時間。f)二次風風壓和二次風量；j)空氣預(yù)熱器進、出口煙溫和熱風溫度；k)煤粉鍋爐，應(yīng)測煤粉細度和灰熔點；對沸騰燃燒鍋爐，應(yīng)測燃料的粒度組成；對火床鍋爐，在1)輔機(送風機、引風機、破碎機、爐排傳動裝置、給水泵等)耗電量。9對小型燃煤工業(yè)鍋爐的燃煤量測量用高精度的地磅，測量精度不低于0.5級；對于燃油鍋爐燃油量的測量使用經(jīng)標定過的油箱或超聲波流量計，流量計測量精度不低于0.5級；對燃氣鍋爐的燃氣量測量用氣體流量表、孔板流量計或超聲波流量計，測量精度不低于1.5級。b)燃料測量方法對于人工給煤的小型工業(yè)燃煤鍋爐進行鍋爐熱工測試需要對給煤量進行精確計高精度的地磅。在鍋爐熱工測試開始之前要找?guī)纵v小型手推車(用于裝煤和裝爐渣),車輪之間的間距小于地磅的測量臺面。測試開始之前應(yīng)分別為各個手推車編號、稱重，記錄下各個手推車的空車重量和相應(yīng)編號，在測試過程中用地磅精確稱量各個裝煤和爐渣車子重量并做好記錄。對于燃油鍋爐的燃料量計量可以通過計量燃油箱中油位下降的量值并結(jié)合油箱者通過高精度的超聲波流量計來測量鍋爐測試期間的鍋爐耗油量，當燃油有回油時應(yīng)同時測量鍋爐進油管和回油管，流量計測量精度不低于1.0級。對于燃氣鍋爐的氣耗量可以通過安裝在燃氣管道系統(tǒng)中氣體流量表、標準孔板計來計量鍋爐測試期間的耗氣量，流量計測量精度不低于1.5級。當鍋爐額定蒸發(fā)量(額定熱功率)大于或等于20t/h(14MW),鍋爐給煤方式為給煤機連續(xù)自動給煤，給煤量難以精確測量時，此時鍋爐效率可以僅用反平衡法測定。試驗燃料消耗量應(yīng)按相應(yīng)的公式(6)、(7)、(8)、(9)、(10)進行反向迭代計算得出。式中的鍋爐效率先行估計取值，當計算所得反平衡效率與估計取值相差在±2%范圍內(nèi)時，計算結(jié)果有效。否則應(yīng)重新估取鍋爐效率作重復(fù)迭代計算。a)入爐原煤取樣，每次試驗采集的原始煤樣數(shù)量應(yīng)不少于總?cè)济毫康?%,且總?cè)恿坎簧儆?0kg。當鍋爐額定蒸發(fā)量(額定熱功率)大于或等于20t/h(14MW)時，采集的原始煤樣數(shù)量應(yīng)不少于總?cè)剂狭縝)對于液體燃料，從油箱或燃燒器前的管道上抽取不少于1L樣品，倒入容器內(nèi)，加蓋密封，并作c)對氣體燃料，可在燃燒器前的管道上開一取樣孔(如有燃氣取樣孔可直接使用),接上燃氣取樣器取樣。進行成分分析，氣體燃料的發(fā)熱量可按其成分進行計算。d)對于混合燃料，可根據(jù)入爐各種燃料的元素分析、工業(yè)分析、發(fā)熱量和全水分再按相應(yīng)基質(zhì)的混合比例求得對應(yīng)值，然后作為單一燃料處a)飽和蒸汽一般通過測量鍋爐給水量來確定鍋爐蒸發(fā)量。給水量可以用水箱、渦輪流量計(精度不低于0.5級)、電磁流量計(精度不低于0.5級)、孔板流量計(其測量系統(tǒng)精度不低于1.5級)、渦街流量計(精度不低于1.5級)、超聲波流量計(精度不低于1.0級)等任何一種儀表來測量。b)過熱蒸汽流量也可以采用直接測量蒸汽流量來確定。測量方法可用孔板流量計(精度不低于0.5級)、差壓變送器(精度不低于0.5級)、積算儀(精度不低于0.5級)等來測量。鍋爐有自用蒸汽時9.3熱水鍋爐、有機熱載體鍋爐介質(zhì)循環(huán)量測量儀表及測量方法熱水鍋爐的循環(huán)水量，可在熱水鍋爐進水管道上安裝渦輪流量計、波流量計、孔板流量計等任何一種儀表進行測量。有機熱載體鍋爐的循環(huán)油量量計和耐高溫型超聲波流量計來測量。所用儀表精度與9.2a)中相應(yīng)儀表精度級別相同。9.4壓力測量鍋爐給水及蒸汽系統(tǒng)的壓力測量應(yīng)采用精度不低于1.5級的壓力表或者由壓力感應(yīng)元件、壓力變送 (其顯示儀表精度不低于0.5級)。對熱水鍋爐進、出水溫度應(yīng)采用鉑電阻溫度計測量，讀數(shù)分辨率為測溫點應(yīng)布置在管道或煙道截面上介質(zhì)溫度比較均勻的位置。對鍋爐額定蒸發(fā)量(額定熱功率)大于或等于20t/h(14MW)時，排煙溫度和煙氣成9.5.1網(wǎng)格法測量方法a)圓形截面如果排煙通道為圓形截面，則將圓形截面劃分為n個等面積的同心圓環(huán)，再將每個圓環(huán)分成等面積的兩部分。測點即位于新分成的兩個同心圓環(huán)的分界線上，詳見圖2。圖2圓形截面測點布置圖管道半徑R(mm)345M增加168當截面半徑R不超過200mm時，可在一條直線上測量(即圖2中的I—I或Ⅱ—Ⅱ直徑);若半徑R大于200mm時，則應(yīng)在相互垂直的兩條直徑上測量(即同時在圖2中的I—I或Ⅱ—Ⅱ直徑上布置測點)。b)矩形截面如果排煙通道為矩形截面，用經(jīng)緯線將截面分割成若干等面積的接近對角線的交點即為測點(見圖3)。圖3矩形截面測點分布示意圖34L每增長500測點排數(shù)N增加19.6煙氣成分測量煙道灰、溢流灰、冷灰和飛灰中含灰量與入爐煤含灰量相平衡，通常以爐渣、漏煤、煙道灰、溢流灰、冷灰和飛灰含灰量占入爐煤總灰量的重量百分率來核算。為了進行灰平衡計算，應(yīng)對爐渣、漏煤、煙道灰、溢流灰、冷灰進行稱重和取樣化驗，對飛灰a)對于額定蒸發(fā)量(額定熱功率)小于20t/h(14MW)的鍋爐，飛灰可以從鍋爐除塵器收集的飛灰中取樣；當鍋爐額定蒸發(fā)量(額定熱功率)大于20t/h(14MW)時，鍋爐飛灰進行采樣時應(yīng)盡量采用等b)裝有機械除渣設(shè)備的鍋爐，可在爐渣出口處定期取樣(每15分鐘取一次)。樣品制備方法按c)每次使用采集的原始灰渣樣應(yīng)不少于總灰渣量的2%。當煤的灰分Aa≥40%時，原始灰渣樣應(yīng)不少于總灰渣量的1%,且總灰渣樣重量不少于20kg。當總灰渣量少于20kg時，應(yīng)予全部取樣，縮分后灰渣重量應(yīng)少于1kg。在濕法除渣時，應(yīng)將灰渣鋪開在清潔地面上，待稍干后再稱重和取樣。漏煤與飛灰取樣縮分后的重量應(yīng)不少于0.5kg。9.9蒸汽濕度測量對于鍋爐定型試驗或驗收試驗，鍋爐飽和蒸汽濕度和過熱蒸汽含鹽量的測定方法按GB/T10180執(zhí)行；對于在用工業(yè)鍋爐能效測試，鍋爐飽和蒸汽濕度取3%。9.10風壓測量風機風壓、鍋爐風室風壓和煙、風道各段煙氣、風的壓力一般用U形玻璃管壓力計或煙氣流速監(jiān)測9.11測試數(shù)據(jù)記錄次數(shù)除需化驗分析以外的有關(guān)測試項目，應(yīng)每隔10～15分鐘讀數(shù)記錄一次。對熱水鍋爐進、出水溫度和有機熱載體鍋爐進、出油溫度應(yīng)每隔5分鐘讀數(shù)記錄一次。循環(huán)水量、循環(huán)熱油量用累計方法確定。9.12各種物質(zhì)的比熱查詢鍋爐熱工測試和計算所需的煙氣、灰渣、空氣的平均定壓比熱容按GB/T10180執(zhí)行。10.1循環(huán)流化床鍋爐的鍋爐效率計算對于循環(huán)流化床鍋爐的鍋爐效率計算應(yīng)按照DL/T964進行。10.2正平衡效率計算10.2.1鍋爐正平衡效率公式10.2.2輸入熱量計算公式10.2.3飽和蒸汽鍋爐正平衡效率計算公式10.2.4過熱蒸汽鍋爐正平衡效率計算公式10.2.5熱水鍋爐和有機熱載體鍋爐正平衡效率計算公式熱水鍋爐： (9)有機熱載體鍋爐： (10)10.2.6電加熱鍋爐正平衡效率計算公式η=100-(q?+q?+q?+q?+96) (13)10.3.1排煙熱損失q?的計算 (14) (15)Hpy=H+HH?o (16)Hg=VCgtpy (17) (19)對于固體和液體燃料： (20) (21) (22) (23)當燃料完全燃燒時， (24)對于氣體燃料： (25) (26) (27) (28)Dw=Dz/BHμ=amV°(ct) (34)10.3.2氣體未完全燃燒損失q?的計算 (35)10.3.3固體未完全燃燒損失q4的計算10.3.4散熱損失qs的計算鍋爐在額定負荷下運行時的鍋爐散熱損失q?按GB/T10180執(zhí)行，有條件的情況下可以使用熱流計當鍋爐實際運行出力與額定出力相差大于25%時，按下式修正 (37) (38)10.3.5灰渣物理熱損失q6的計算(1)總耗電量 (40)(2)鍋爐凈效率 (41)這一切都會對鍋爐能效測試結(jié)果帶來誤差，在必要時可以對鍋爐能效測試結(jié)果的誤差