工業(yè)鍋爐能效測試方法與要求

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工業(yè)鍋爐能效測試方法與要求,中國特種設(shè)備檢測研究院 于在海 二○一二年十一月 電話：010-59068781 手機：18911581355,主要內(nèi)容,一、鍋爐參數(shù)及性能指標 二、工業(yè)鍋爐能效測試方法與要求 三、相關(guān)法規(guī)對能效測試要求,一、鍋爐參數(shù)及性能指標,（一）鍋爐參數(shù) 1、鍋爐容量蒸汽鍋爐—鍋爐額定出力或額定蒸發(fā)量（D —t/h，噸/時）熱水鍋爐—鍋爐額定出力或額定熱功率（Q —MW，兆瓦） 運行條件—額定壓力、溫度、設(shè)計熱效率,（一）鍋爐參數(shù),2、鍋爐額定壓力 蒸汽鍋爐－是指鍋筒汽空間或主蒸汽閥出 口處，P －表壓，Mpa （兆帕）熱水鍋爐－是指鍋筒或熱水出口閥門處3、額定溫度蒸汽鍋爐－主蒸汽閥門處的設(shè)計蒸汽溫度t，攝氏度℃熱水鍋爐－鍋爐進、出口閥門處的設(shè)計熱水溫 度,（一）鍋爐參數(shù),1、GB/T1921-2004《工業(yè)鍋爐蒸汽鍋爐參數(shù) 系列》 2、 GB/T3166-2004《熱水鍋爐參數(shù) 系列》 3、JB/T1626-2002《工業(yè)鍋爐產(chǎn)品型號編制辦法》,（二）鍋爐經(jīng)濟性指標,1、鍋爐熱效率 —送入鍋爐的熱量中被有效利用的百分數(shù) 2、受熱面蒸發(fā)率 —蒸汽鍋爐受熱面單位面積、單位時間的蒸發(fā)量（金屬材料的利用率） 3、單位容量金屬消耗量 —單位額定蒸發(fā)量（熱功率）所用金屬材料（鍋爐主要成本指標）,（二）鍋爐經(jīng)濟性指標,4、鍋爐及相關(guān)系統(tǒng)耗電率 —單位額定蒸發(fā)量（熱功率）及相關(guān)系統(tǒng)的耗電量（是產(chǎn)品和運行重要經(jīng)濟指標）5、對鍋爐的要求 （1）熱效率高 （2）金屬耗量低 （3）燃料適應(yīng)強 （4）凈效率高,二、工業(yè)鍋爐能效測試方法與要求,（一）工業(yè)鍋爐能效測試是對工業(yè)鍋爐在穩(wěn)定（即正常燃燒狀態(tài)下）工況下，測定其各種熱工性能參數(shù)，從而對鍋爐能效狀況作以判斷。 目的—通過測試，能夠確定鍋爐的熱效率，明確鍋爐各項熱損失的大小，分析造成各項熱損失的原因并尋求降低熱損失的方法，以提高鍋爐的熱效率。 分類—鍋爐定型產(chǎn)品熱效率測試、鍋爐運行工況熱效率詳細測試、鍋爐運行工況熱效率簡單測試三種。,二、工業(yè)鍋爐能效測試方法與要求,（一）鍋爐定型產(chǎn)品熱效率測試 —是指為評價工業(yè)鍋爐產(chǎn)品在額定工況下能效狀況而進行的熱效率測試。 目的—判斷鍋爐的各項技術(shù)指標是否達到設(shè)計要求，是否符合相關(guān)法規(guī)、標準的要求，是鍋爐制造單位是否可進行批量生產(chǎn)的條件。 指標—鍋爐熱效率、排煙溫度、排煙處過量空氣系數(shù)能效指標。,（一）鍋爐定型產(chǎn)品熱效率測試,測試方法— （1）對手燒鍋爐、下飼式鍋爐、電加熱鍋爐采用正平衡法進行測試； （2）對于額定蒸發(fā)量（額定熱功率）大于或等于20t/h（14MW）的鍋爐，可以采用反平衡法進行測試； （3）其余鍋爐均應(yīng)當同時采用正平衡法與反平衡法進行測試。,（一）鍋爐定型產(chǎn)品熱效率測試,測試條件— （1） 制造單位需要提供的資料 內(nèi)容 — 設(shè)計資料、運行資料 目的—制定測試大綱；現(xiàn)場條件是否符合設(shè)計要求；核查被測鍋爐是否與鍋爐圖紙相符；測試后編制報告；是否符合法規(guī)的要求。,（一）鍋爐定型產(chǎn)品熱效率測試,（2）鍋爐及其系統(tǒng)測試具備的條件a)鍋爐能夠在額定參數(shù)下處于安全、熱工況穩(wěn)定的運行狀態(tài)； b)輔機應(yīng)當與鍋爐出力相匹配且運行正常，系統(tǒng)不存在跑、冒、滴、漏現(xiàn)象； c)測試所用燃料應(yīng)當符合設(shè)計燃料的要求； d)鍋爐及輔機系統(tǒng)各測點布置應(yīng)滿足測試大綱的要求。,（一）鍋爐定型產(chǎn)品熱效率測試,（3）正平衡法測試項目： 1）發(fā)熱量，固體、液體燃料元素分析（硫、氫、水分）； 2）蒸汽鍋爐輸出蒸汽量，熱水鍋爐、有機熱載體鍋爐的介質(zhì)循環(huán)流量； 3）自用蒸汽量； 4）蒸汽取樣量； 5）鍋水取樣量； 6）排污量（連續(xù)排污量，計入鍋水取樣量）；,（3）正平衡法測試項目：,7）蒸汽鍋爐的給水溫度、給水壓力； 8）熱水鍋爐、有機熱載體鍋爐的進、出口介 質(zhì)溫度； 9）過熱蒸汽溫度；10）蒸汽鍋爐的蒸汽壓力，熱水鍋爐、有機 熱載體鍋爐的進、出口介質(zhì)壓力；11）飽和蒸汽濕度或過熱蒸汽品質(zhì)； 12）燃料消耗量、電加熱鍋爐耗電量； 13）試驗開始到結(jié)束的時間。,（3）反平衡法測試項目：,1）燃料元素分析、工業(yè)分析、發(fā)熱量； 2）排煙溫度；燃燒室排出爐渣溫度、溢流灰和冷灰溫度； 3）排煙處煙氣成分（含RO2、O2、CO）； 4）爐渣、漏煤、煙道灰、溢流灰和冷灰的重量； 5）爐渣、漏煤、煙道灰、溢流灰、冷灰和飛灰可燃物含量； 6）入爐冷空氣溫度； 7）試驗開始到結(jié)束的時間。,（4）測試要求,a）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。 (1)對無磚墻（快、組裝）的鍋殼式燃油、燃氣鍋爐不少于1h，燃煤鍋爐不少于4h； (2)對輕型爐墻鍋爐不少于8h ； (3)對重型爐墻鍋爐不少于24h 。,b)測試期間鍋爐運行參數(shù)要求:,(1)鍋爐出力的最大允許波動正負值 (2)蒸汽鍋爐的壓力允許波動范圍 (3)過熱蒸汽溫度允許波動范圍 ※最大值與最小值之差不得大于15 ℃ (4)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。 (5)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℃。 (6)熱水鍋爐測試時的壓力應(yīng)當保證出水溫度比該壓力下的飽和溫度至少低 20℃。,c)測試期間鍋爐運行狀況要求:,(1)測試期間安全閥無啟跳，鍋爐不得吹灰，不得定期排污，連續(xù)排污一般亦應(yīng)關(guān)閉。對過熱蒸汽鍋爐，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%。 (2)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、煤層或沸騰燃燒鍋爐料層高度應(yīng)基本相同。 (2)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。測試結(jié)束時與開始時，煤層厚度和燃燒狀況應(yīng)基本一致。,d)正式測試時間應(yīng)按下述規(guī)定,(1) 火床燃燒、火室燃燒、沸騰燃燒固體燃料鍋爐應(yīng)不少于4h； (2) 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； (3) 對于手燒爐排、下飼爐排等鍋爐應(yīng)不少于5h；對于手燒鍋爐，測試時間內(nèi)至少應(yīng)包含一個完整的出渣周期； (4) 液體燃料和氣體燃料鍋爐應(yīng)不少于2h。,e)測試次數(shù)、蒸發(fā)量修正方法及誤差,(1) 鍋爐的新產(chǎn)品定型試驗應(yīng)在額定出力下進行兩次。 (2) 每次測試的實測出力應(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)進行修正。,f)電加熱鍋爐測試要求,(1)電加熱鍋爐定型試驗應(yīng)在額定出力下至少進行兩次，測試應(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，鍋爐效率取兩次效率的算術(shù)平均值； (2)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。,h)有機熱載體爐測試要求,可按熱水鍋爐的測試方法進行。只是在計算載熱量時，導(dǎo)熱油的比熱容以其實測溫度下的進、出口油的比熱容與在0℃時的比熱容的平均值為準。,i)測試結(jié)果規(guī)定,每次測試的正、反平衡的效率之差應(yīng)當不大于5％，兩次測試測得的正平衡或反平衡效率之差均應(yīng)當不大于2％，燃油、燃氣和電加熱鍋爐各種平衡的效率之差均應(yīng)當不大于1％。 取兩次測試結(jié)果的算術(shù)平均值作為鍋爐熱效率最終測試結(jié)果。,（二）鍋爐運行工況熱效率詳細測試,場合—鍋爐運行工況熱效率詳細測試是為評價工業(yè)鍋爐在實際運行參數(shù)下能效狀況或者進行節(jié)能診斷而進行的熱效率測試。 目的—通過測試，可以明確鍋爐在該工況下的能效狀況，分析各項熱損失，并找出提高熱效率的方法，為該工況下鍋爐的經(jīng)濟運行提供合理的運行數(shù)據(jù)。,測試條件,(1)鍋爐能夠在設(shè)計工況范圍內(nèi)處于安全、熱工況穩(wěn)定的運行狀態(tài)； (2)輔機運行正常，系統(tǒng)不存在跑、冒、滴、漏現(xiàn)象； (3)測試期間應(yīng)使用同一品種和質(zhì)量的燃料； (4)鍋爐及輔機系統(tǒng)各測點布置應(yīng)滿足測試大綱的要求。,（三）鍋爐運行工況熱效率簡單測試,場合—鍋爐運行工況鍋爐熱效率簡單測試是對在用工業(yè)鍋爐進行主要參數(shù)的簡單測試，用于快速判定鍋爐實際運行能效狀況。 目的—通過對基本參數(shù)的測試，并查表運用相關(guān)經(jīng)驗數(shù)據(jù)，對鍋爐的運行能效狀況作基本的判定。 1、測試方法 鍋爐運行工況熱效率簡單測試采用反平衡法,2、測試條件,(1)鍋爐能夠在實際運行工況（額定參數(shù)）下處于安全、熱工況穩(wěn)定的運行狀態(tài)； (2)輔機運行正常，系統(tǒng)不存在跑、冒、滴、漏現(xiàn)象； (3)測試期間應(yīng)使用同一品種和質(zhì)量的燃料； (4)鍋爐及輔機系統(tǒng)各測點布置應(yīng)滿足測試大綱的要求。,3、測試項目：,(1)排煙溫度； (2)排煙處過量空氣系數(shù)； (3)排煙處CO含量，； (4)入爐冷空氣溫度； (5)飛灰可燃物含量； (6)漏煤可燃物含量； (7)爐渣可燃物含量； (8)燃料收到基低位發(fā)熱量；收到基灰分； (9)測試開始和結(jié)束的時間。 ※鍋爐出力,4、測試時間要求,(1)層燃鍋爐、室燃鍋爐、流化床鍋爐等燃燒固體燃料的鍋爐不少于1小時； (2)對于手燒爐排、下飼爐排等燃燒固體燃料的鍋爐不少于1小時，且試驗時間內(nèi)至少包含一個完整的燃料添加和出渣周期； (3)液體燃料和氣體燃料鍋爐應(yīng)不少于0.5小時；,（二）測試次數(shù),(1)煙氣測量不少于5次，每次間隔時間均等，測試開始、結(jié)束時各1次（對于排煙溫度、排煙處過量空氣系數(shù)、排煙處CO含量按測試數(shù)據(jù)取算術(shù)平均值作為計算數(shù)值）。 (2)鍋爐運行工況熱效率簡單測試次數(shù)為1次。,三、相關(guān)法規(guī)對能效測試要求,（一）特種設(shè)備安全監(jiān)察條例 ◆ 第十三條 按照安全技術(shù)規(guī)范的要求，應(yīng)當進行型式試驗的特種設(shè)備產(chǎn)品、部件或者試制特種設(shè)備新產(chǎn)品、新部件、新材料，必須進行型式試驗和能效測試。 ◆第二十條 鍋爐、壓力容器、電梯、起重機械、客運索道、大型游樂設(shè)施的安裝、改造、維修以及場（廠）內(nèi)專用機動車輛的改造、維修竣工后，安裝、改造、維修的施工單位應(yīng)當在驗收后30日內(nèi)將有關(guān)技術(shù)資料移交使用單位，高耗能特種設(shè)備還應(yīng)當按照安全技術(shù)規(guī)范的要求提交能效測試報告。使用單位應(yīng)當將其存入該特種設(shè)備的安全技術(shù)檔案。,2、高耗能特種設(shè)備節(jié)能監(jiān)督管理辦法,第十一條 高耗能特種設(shè)備制造企業(yè)的新產(chǎn)品應(yīng)當進行能效測試。未經(jīng)能效測試或者測試結(jié)果未達到能效指標要求的，不得進行批量制造。鍋爐、換熱壓力容器產(chǎn)品在試制時進行能效測試。第十五條 高耗能特種設(shè)備的安裝、改造、維修，不得降低產(chǎn)品及其系統(tǒng)的原有能效指標。特種設(shè)備檢驗檢測機構(gòu)發(fā)現(xiàn)設(shè)備和系統(tǒng)能效項目不符合相關(guān)特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范要求時，應(yīng)當及時告知高耗能特種設(shè)備安裝、改造、維修單位。被告知單位應(yīng)當依照特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范要求進行評估或者能效測試，符合要求后方可交付使用。,2、高耗能特種設(shè)備節(jié)能監(jiān)督管理辦法,第二十四條 特種設(shè)備檢驗檢測機構(gòu)在特種設(shè)備定期檢驗時，應(yīng)當按照特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范和標準的要求對高耗能特種設(shè)備使用單位的節(jié)能管理和設(shè)備的能效狀況進行檢查。發(fā)現(xiàn)不符合特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范和標準要求的，應(yīng)當要求使用單位進行整改。當檢查結(jié)果異?；蛘咂x設(shè)計參數(shù)難以判斷設(shè)備運行效率時，應(yīng)當由從事高耗能特種設(shè)備能效測試的檢驗檢測機構(gòu)進行能效測試，以準確評價其能效狀況。,3、《鍋爐節(jié)能技術(shù)監(jiān)督管理規(guī)程》,,