As gevolg van die verskillende standaardstelsels in verskillende lande, is daar 'n paar verskille in die toetsstandaarde of prosedures vir die aanvaarding van die ketelprestasie, soos die Europese Unie Standard EN 12952-15: 2003, ASME PTC4-1998, GB10184-1988 en DLTT964-2005. Hierdie artikel fokus op die ontleding en bespreking van die belangrikste verskille in die berekening van keteldoeltreffendheid in verskillende standaarde of regulasies.

 1.Voorwoord

Of dit nou in China of in die buiteland is, voordat die ketel vervaardig en geïnstalleer en aan gebruikers oorhandig word vir kommersiële werking, word die ketelprestasie -toets gewoonlik volgens die kontrak uitgevoer, maar die standaarde of prosedures van die ketelprestasie -toets wat tans in verskillende lande gebruik word, is nie dieselfde nie. Die Europese Unie Standard EN 12952-15: 2003 Waterbuisketel en hulptoerusting Deel 15 handel oor die aanvaardingstoetsstandaard van ketels, wat een van die wyd gebruikte ketelprestasie-toetsstandaarde is. Hierdie standaard is ook van toepassing op sirkulerende vloeibare bedketels. Kalksteen -desulfurisasie word bygevoeg tot die standaard, wat ietwat anders is as die toepaslike regulasies in China en ASME Boiler Prestasietoetsregulasies. Die ASME-kode en verwante kodes in China is breedvoerig bespreek, maar daar is min verslae oor die bespreking van EN 12952-15: 2003.

Op die oomblik is die algemeen gebruikte prestasietoetsstandaarde in China China se nasionale standaard (GB) “Power Station Boiler Performance Test Procedures” GB10184-1988 en American Society of Mechanical Engineers (ASME) “Boiler Performance Test Procedures” ASME PTC 4-1998, ens. Met die voortdurende volwassenheid van China se ketelvervaardigingstegnologie, word China se ketelprodukte geleidelik deur die wêreldmark erken. Ten einde aan die behoeftes van verskillende markte te voldoen, sal die Europese Unie Standard EN 12952-15: 2003 nie in die toekoms uitgesluit word nie, aangesien die implementeringstandaard vir die prestasietoets van ketelprodukte wat in China vervaardig word, nie.

Die belangrikste inhoud van die berekening van keteldoeltreffendheid in EN12952-15-2003 word vergelyk met ASME PTC4-1998, GB10W4-1988 en DLTT964-2005.

Vir die gemak van vergelyking, sal die EN12952-15: 2003-standaard as en standaard afgekort word. ASMEPTC4-1998-kode word afgekort as ASME-kode, GB10184-1988-kode word GB-kode vir kort verwys, DLH'964-2005 word DI7T vir kort genoem.

2.Hoofinhoud en toepassingsomvang

EN Standard is die prestasie -aanvaardingstandaard vir stoomketels, warmwaterketels en hul hulptoerusting, en dit is die basis vir die termiese werkverrigting (aanvaarding) toets en berekening van stoomketels en industriële ketels wat direk brand. Dit is geskik vir direkte verbrandingsstoomketels en warmwaterketels en hul hulptoerusting. Die woord "direkte verbranding" is gemik op die toerusting met bekende brandstofchemiese hitte wat omgeskakel word in verstandige hitte, wat roosterverbranding, vloeibare bed -verbranding of kamerverbrandingstelsel kan hê. Boonop kan dit ook toegepas word op indirekte verbrandingstoerusting (soos afvalhitte -ketel) en toerusting wat met ander hitte -oordragmedia (soos gas, warm olie, natrium), ens. (soos vullisverbrandingsmiddel), ketel onder druk (soos PFBC -ketel) en stoomketel in die gekombineerde siklusstelsel.

Insluitend EN -standaard, alle standaarde of prosedures wat verband hou met ketelprestasietoets, bepaal duidelik dat dit nie van toepassing is op stoomgenerators in kernkragsentrales nie. In vergelyking met die ASME -kode, kan die standaard op afvalhitte -ketel en die hulptoerusting van stoom of warmwaterketel toegepas word, en die toepassingsomvang daarvan is wyer. EN -standaard beperk nie die toepaslike reeks ketelstoomvloei, druk of temperatuur nie. Wat stoomketels betref, is die soorte 'geskikte ketels' wat in EN -standaard gelys is, meer eksplisiet as GB -kode of DL/T -kode.

3.Grens van die ketelstelsel

ASME -kode bevat 'n lys van die afbakening -illustrasies van die termiese stelselgrense van verskillende tipiese ketertipes. Tipiese illustrasies word ook in GB -kode gegee. Volgens EN Standard moet die koevert van die konvensionele ketelstelsel die hele stoomwaterstelsel met sirkulerende pomp, verbrandingstelsel met steenkoolfabriek (geskik vir steenkoolverbrandingstelsel), sirkulerende rookgasblaser, vliegas-refluxstelsel en lugverwarmer insluit. Maar dit sluit nie olie- of gasverwarmingstoerusting, stofverwyderaar, gedwonge konsepwaaier en geïnduseerde konsepwaaier in nie. EN -standaard en ander regulasies verdeel basies die grens van die keteltermodinamiese stelsel op dieselfde manier, maar en standaard wys sterk daarop dat die formulering van die ketelstelselomhulsel (grens) vereis dat die omhulselgrens wat verband hou met hittebalans moet ooreenstem met die grens van Ketel in die 'voorsien' -toestand, en die hitte -inset, uitset en verlies wat benodig word vir die meting van termiese doeltreffendheid, kan duidelik bepaal word. As dit onmoontlik is om gekwalifiseerde gemete waardes aan die grens van die "aanbod" -status te bekom, kan die grens herdefinieer word deur die ooreenkoms tussen die vervaardiger en die koper. In teenstelling hiermee beklemtoon EN Standard die beginsel om die grens van die keteltermodinamiese stelsel te verdeel.

4.Standaardtoestand en verwysingstemperatuur

EN Standard definieer die druktoestand van 101325PA en temperatuur van 0 ℃ as standaardtoestand, en die verwysingstemperatuur van prestasietoets is 25 ℃. Die gespesifiseerde standaardtoestand is dieselfde as GB -kode; Die verwysingstemperatuur is dieselfde as ASME -kode.

EN Standard laat die ooreenkoms toe om ander temperature as die verwysingstemperatuur vir aanvaardingstoets te gebruik. As ander temperature as verwysingstemperature gebruik word, is dit nodig om die brandstofkaloriese waarde reg te stel.

5.Algemene koëffisiënte

Die EN -standaard gee die spesifieke hitte van stoom, water, lug, as en ander stowwe tussen 25 ℃ tot normale werkingstemperatuur, en die hittewaarde van sommige onvolledig verbrande stowwe.

5.1 Spesifieke hittewaarde

Sien Tabel 1 vir gedeeltelike spesifieke hittewaarde.

Tabel 1 Spesifieke hittewaarde van sommige stowwe.

Soos GB -kode, neem die entalpie of spesifieke hitte van verskillende stowwe wat deur EN Standard gegee word, 0 ℃ as beginpunt. ASME -kode bepaal dat 77 ℉ (25 ℃) beskou word as die beginpunt vir die berekening van entalpie of spesifieke hitte van verskillende stowwe, behalwe stoom -entalpie en brandstofolie -entalpie.

In GB -kode word die spesifieke hitte van algemeen gebruikte stowwe volgens die berekende temperatuur deur 'n tabel of met behulp van 'n formule bereken, en die verkryde spesifieke hitte is die gemiddelde spesifieke kaloriese waarde van 0 ℃ tot die berekende temperatuur. Vir gasvormige stowwe en water is dit die gemiddelde spesifieke hitte by konstante druk. ASME -kode neem gewoonlik 25 ℃ as die maatstaf, en gee die berekeningsformule van spesifieke hitte of entalpie van verskillende stowwe.

In vergelyking met GB -kode en ASME -kode, het EN Standard die volgende twee verskille in die bepaling van spesifieke hitte van stowwe:

1) Entalpie of spesifieke hitte van verskillende stowwe neem 0 ℃ as beginpunt, maar die gegewe spesifieke hittewaarde is die gemiddelde waarde binne die reeks van 25 ℃ tot die konvensionele bedryfstemperatuur.

2) Neem die vaste waarde van 25 nie ℃ na die normale bedryfstemperatuur.

Byvoorbeeld:

 Gekombineer met ander parameters, wanneer die verwysingstemperatuur 25 ℃ is, word die resultate bereken volgens GB -kode en EN -standaard word in Tabel 2 vergelyk.

Tabel 2 Vergelyking van spesifieke hittewaarde en berekende verlies van sommige stowwe.

 Volgens die vergelyking van die berekeningsresultate, is die verskil in resultate wat veroorsaak word deur verskillende waardes van spesifieke hitte van materie minder as 0,01 (absolute waarde), wat beskou kan word as geen of min invloed op die Berekeningsresultate, en kan basies geïgnoreer word. As die sirkulerende vloeibare bedketel egter hoë asbrandstof verbrand of kalksteen bygevoeg word vir desulfurisasie in die oond, kan die moontlike verskil van ashitteverlies 0,1-0,15 of selfs hoër bereik.

5.2 Kaloriese waarde van koolstofmonoksied.

Volgens EN Standard is die kaloriese waarde van koolstofmonoksied 1 2.633 mj/m³, wat basies dieselfde is as dié van ASME -kode 4347BTU/LBM (12.643 MJ/M³) en GB -kode 12.636 MJ/M³. Onder normale omstandighede is die inhoud van koolstofmonoksied in rookgas laag en is die hitteverlieswaarde klein, dus het die verskil in kaloriese waarde min invloed.

5.3 Hittewaarde van onvolledig verbrande stowwe.

EN -standaard gee die hittewaarde van onvolledige verbrandingsstowwe in antrasiet en ligniet brandstofas, soos aangetoon in Tabel 3.

Tabel 3 Hittewaarde van onvolledig verbrande stowwe.

 Volgens die ASME -kode, wanneer onverbrande waterstof in as onbeduidend is, kan onvolledige verbrandbare stowwe as amorfe koolstof beskou word, en die kaloriese waarde van onverbrande koolstof onder hierdie voorwaarde moet 33,7MJ/kg wees. GB -kode spesifiseer nie die komponente van brandbare materiale in as nie, maar dit word oor die algemeen as onverbrande koolstof beskou. Die kaloriese waarde van brandbare materiale in as wat in GB -kode gegee word, is 33.727MJ/kg. Volgens Anthracite Fuel en EN Standard is die kaloriese waarde van onvolledige verbrandingsstowwe ongeveer 2,2% laer as ASME -kode en GB -kode. In vergelyking met ligniet, is die verskil nog groter.

Daarom is dit nodig om die belangrikheid van die gee van kaloriese waardes van onverbrande stowwe van antrasiet en ligniet onderskeidelik in EN -standaard te bestudeer.

5.4 Kalsineringsdeposisiehitte van kalsiumkarbonaat en opwekking van sulfaathitte.

Volgens die berekeningsformule -koëffisiënte wat in EN -standaard, ASME -kode en DL/T -kode gegee word, word die kalsineringsdeposisiehitte van kalsiumkarbonaat en die vormingshitte van sulfaat in Tabel 4 getoon.

Tabel 4 Hitte van ontbinding en sulfaatvorming van kalsiumkarbonaat.

Koëffisiënte wat deur EN Standard en ASME -kode gegee word, is basies dieselfde. In vergelyking met DT/L-kode, is die ontbindingshitte 2,2-2,5% laer en die vormingshitte is ongeveer 3,3% hoër.

6.Hitteverlies veroorsaak deur bestraling en konveksie

Volgens EN Standard, omdat dit oor die algemeen onmoontlik is om die verlies aan bestraling en konveksie te meet (dit wil sê die algemeen verstaanbare hitte -verspreidingsverliese), moet empiriese waardes aangeneem word.

EN Standard vereis dat die ontwerp van die mees algemene stoomketel aan FIG moet voldoen. 1, "Verlies en konveksieverliese wissel met die maksimum effektiewe hitte -uitset".

Fig. 1 Straling en konveksieverlieslyne

 Sleutel:

A: verlies aan bestraling en konveksie;

B: Maksimum nuttige hitte -uitset;

Kromme 1: Bruin steenkool, ontploffingsoondgas en vloeibare bedketel;

Kurwe 2: harde steenkoolketel;

Kurwe 3: Brandstofolie en aardgasketels.

Of bereken volgens formule (1):

Qrc = cqn^0.7(1)

Tipe:

C = 0,0113, geskik vir olie-aangedrewe en aardgasketels;

0,022, geskik vir antrasietketel;

0.0315, geskik vir ligniet en vloeibare bedketels.

Volgens die definisie van effektiewe hitte -uitset in EN -standaard, is die effektiewe hitte -uitset die totale hitte van voerwater en/of stoom wat deur stoomketel oorgedra word, en die entalpie van riool word bygevoeg tot die effektiewe hitte -uitset.

Byvoorbeeld:

 Gekombineer met ander parameters, is die maksimum effektiewe hitte -uitset van die ketel ongeveer 773 MW, en die bestraling en konveksieverlies is 2,3 MW by die verbranding van antrasiet, dit wil sê die bestraling en konveksie -hitteverlies is ongeveer 0,298%. In vergelyking met die verlies van hitte -verspreiding van 0,2% onder die nominale las van die ketelliggaam wat volgens die voorbeeldparameters in GB -kode bereken is, is die bestraling en konveksieverlies bereken of gewaardeer volgens EN -standaard ongeveer 49% hoër.

Daar moet bygevoeg word dat EN -standaard ook berekeningskurwes of formule -koëffisiënte gee volgens verskillende oondsoorte en brandstoftipes. ASME -kode vereis dat die hitteverlies deur meting geskat word, maar dat "parameterberaming wat deur professionele gekwalifiseerde personeel gegee word, nie uitgesluit word nie". GB -kode gee die berekeningskurwe en -formule grofweg volgens die eenheid en die ketelliggaam.

7.Rookgasverlies

Rookgasverlies bevat hoofsaaklik droë rookgasverlies, verlies wat veroorsaak word deur waterskeiding in brandstof, verlies wat veroorsaak word deur waterstof in brandstof en verlies wat veroorsaak word deur vog in die lug. Volgens die berekeningsidee is ASME -standaard soortgelyk aan GB -kode, dit wil sê droë rookgasverlies en waterdampverlies word afsonderlik bereken, maar ASME bereken volgens die massavloeitempo, terwyl GB bereken volgens volume vloeitempo. En standaard bereken nat rookgasgehalte en spesifieke hitte van nat rookgas as geheel. Dit moet beklemtoon word dat die rookgashoeveelheid en temperatuur in EN -standaard- en GB -kodeformules vir ketels met lugvoorverwarmer die rookgashoeveelheid en temperatuur by die uitlaat van die lugvoorverher is, terwyl dié in ASME -kodformules die rookgashoeveelheid is Die inlaat van die lugvoorverwarmer en die rookgastemperatuur by die uitlaat van die voorverwarmer wanneer die luglekkasie van die lugvoorverwarmer tot 0 gekorrigeer word. Sien Tabel 5 vir berekeningsvoorbeelde van EN en GB. Uit Tabel 5 kan gesien word dat hoewel die berekeningsmetodes verskillend is, die berekeningsresultate basies dieselfde is.

Tabel 5 Vergelyking van rookgasuitlaatverlies bereken deur GB en EN.

 8.Doeltreffendheidskorreksie

Aangesien dit gewoonlik onmoontlik is om die eenheidsprestasie -aanvaardingstoets uit te voer onder die standaard- of gewaarborgde brandstoftoestande en onder die presiese standaard- of gewaarborgde bedryfsomstandighede, is dit nodig om die toetsresultate op die standaard- of kontrakbedryfsomstandighede reg te stel. Al drie standaarde/regulasies stel hul eie metodes vir regstelling voor, wat beide ooreenkomste en verskille het.

8.1 Hersiene items.

Al drie standaarde het die inlaatlugtemperatuur, lugvogtigheid, uitlaatgastemperatuur by die grensuitgang en brandstof reggestel, maar GB -kode en ASME -kode het die as in brandstof nie reggestel nie, terwyl die standaard die regstelling van asverandering afgelei en bereken het brandstof in detail.

8.2 Korreksiemetode.

Die hersieningsmetodes van GB -kode en ASME -kode is basies dieselfde, wat die hersiene parameters moet vervang met die oorspronklike berekeningsformule van verliesitems en dit herbereken om die hersiene verlieswaarde te verkry. Die wysigingsmetode van EN -standaard verskil van GB -kode en ASME -kode. EN -standaard vereis dat die ekwivalente verskil Δ A tussen ontwerpwaarde en werklike waarde eers bereken moet word, en dan moet die verliesverskil Δ n volgens hierdie verskil bereken word. Die verliesverskil plus die oorspronklike verlies is die gekorrigeerde verlies.

8.3 Brandstofsamestelling veranderinge en regstellingstoestande.

GB -kode en ASME -kode beperk nie die verandering van brandstof in prestasietoets nie, solank albei partye 'n ooreenkoms bereik. Die DL/T -aanvulling verhoog die toelaatbare variasiebereik van die toetsbrandstof, en en Standard stel duidelike vereistes vir die variasiebereik van vog en as in die brandstof, wat vereis dat die afwyking van YHO van die gewaarborgde waarde van water in die brandstof vereis Moet nie meer as 10% wees nie, en die afwyking van YASH van die gewaarborgde waarde moet nie meer as 15% wees voor die regstelling nie. Terselfdertyd word bepaal dat indien die toetsafwyking die omvang van elke afwyking oorskry, die prestasie -aanvaardingstoets eers uitgevoer kan word nadat 'n ooreenkoms tussen die vervaardiger en die gebruiker bereik is.

8.4 Korreksie vir brandstofkaloriese waarde.

GB- en ASME -kode spesifiseer nie die regstelling van brandstofkaloriese waarde nie. EN Standard beklemtoon dat indien die ooreengekome verwysingstemperatuur nie 25 ℃ is nie, die brandstofkaloriese waarde (NCV of GCV) tot die ooreengekome temperatuur gekorrigeer moet word. Die regstellingsformule is soos volg:

HA: netto kaloriese waarde van brandstof by verwysingstemperatuur van 25 ℃;

HM: Brandstof netto kaloriese waarde gekorrigeer volgens die ooreengekome verwysingstemperatuur TR.

9.Toetsfout en onsekerheid

Insluitend ketelprestasietoets, enige toets kan foute hê. Toetsfoute bestaan ​​hoofsaaklik uit sistematiese foute, ewekansige foute en weglatingfoute, ens. Al drie standaarde vereis dat moontlike foute so veel as moontlik voor die toets geëvalueer en uitgeskakel moet word. ASME -kode en EN -standaard word voorgestel volgens die konsepte van onsekerheid en onsekerheid.

Volgens GB -toetsinhoud word die meetfout en ontledingsfout van elke meet- en analise -item bereken, en word die finale doeltreffendheidsberekeningsfout verkry om te beoordeel of die toets gekwalifiseer is.

Daar word in relevante hoofstukke van ASME -kode bepaal dat alle partye by die toets die aanvaarbare waardes van die onsekerheid van die toetsresultate voor die toets moet bepaal, en hierdie waardes word die teikenonsekerheid van die resultate genoem. ASME -kode bied die berekeningsmetode van die onsekerheid. Die ASME -kode bepaal ook dat die onsekerheid, nadat elke toets voltooi is, bereken moet word volgens die betrokke hoofstukke van die kode en ASME PTC 19.1 -kode. As die berekende onsekerheid groter is as die teikenonsekerheid wat vooraf bereik word, sal die toets ongeldig wees. ASME -kode beklemtoon dat die onsekerheid van die berekende toetsresultate nie die toelaatbare foutlimiet van ketelprestasie is nie, en dat hierdie onsekerhede slegs gebruik word om die vlak van prestasietoets te beoordeel (dit wil sê of die toets effektief is of nie), eerder as om die evaluering te evalueer ketelprestasie.

EN-standaard bepaal dat die finale relatiewe doeltreffendheidsonsekerheid Eηb bereken moet word volgens die onsekerheid van elke sub-item, en dan word die doeltreffendheidsonsekerheid u volgens die volgende formule bereken:

Uηβ = ηβxεηβ

As daar aan die volgende voorwaardes voldoen word, word dit beskou dat die gewaarborgde waarde van doeltreffendheid bereik word:

ηβG≤ηb+Uηβ

In watter:

η G is die waarborgwaarde van doeltreffendheid;

ηb is die gekorrigeerde doeltreffendheidswaarde.

Uit die bogenoemde bespreking kan dit duidelik gesien word dat die foutanalise van GB en die berekening van onsekerheid in ASME -kode die kriteria is om te beoordeel of die toets suksesvol is, wat niks te doen het met die vraag of die doeltreffendheidsindeks gekwalifiseer is nie, terwyl die onsekerheid is In EN -standaard beoordeel dit nie of die toets suksesvol is nie, wat nou verband hou met die vraag of die doeltreffendheidsindeks gekwalifiseer is.

10.Konklusie

GB10184-88, DL/T964-2005, ASME PTC4-1998 en EN12592-15: 2003 Stipuleer die ketel-doeltreffendheidstoets en -berekeningsmetode duidelik, wat die aanvaarding van die ketelprestasie op grond van bewyse maak. GB- en ASME -kodes word wyd in China gebruik, terwyl EN -standaarde selde in binnelandse aanvaarding gebruik word.

Die belangrikste idee van die evalueringstoets van ketelprestasie wat deur die drie standaarde beskryf word, is dieselfde, maar as gevolg van die verskillende standaardstelsels, is daar verskille in baie besonderhede. Hierdie artikel maak 'n mate van ontleding en vergelyking van die drie standaarde, wat gerieflik is om die standaarde van verskillende stelsels meer akkuraat te gebruik in projekaanvaarding. EN -standaard is nie wyd in China gebruik nie, maar dit is nodig om 'n dieper ontleding en navorsing oor sommige van die bepalings daarvan te doen. Om tegniese voorbereidings in hierdie opsig te tref, bevorder die uitvoer van binnelandse ketels na 'n land of streek wat die EU -standaard implementeer en ons aanpasbaarheid by die internasionale mark verbeter.