З-за розных стандартных сістэм у розных краінах існуюць некаторыя адрозненні ў тэставых стандартах і працэдур прыёму катла, такіх як стандарт Еўрапейскага Саюза EN 12952-15: 2003, ASME PTC4-1998, GB10184-1988 і DLTT964-2005. У гэтым артыкуле асноўная ўвага надаецца аналізу і абмеркаванню асноўных адрозненняў у вылічэнні эфектыўнасці катла ў розных стандартах і правілах.

 1.Прадмова

Будзь у Кітаі ці за мяжой, перш чым кацёл будзе выраблены і ўсталяваны і перададзены карыстальнікам для камерцыйнай працы, тэст на эфектыўнасць катла звычайна праводзіцца ў адпаведнасці з кантрактам, але стандарты або працэдуры тэсту на эфектыўнасць катла, якія выкарыстоўваюцца ў розных краінах, знаходзяцца ў розных краінах не тое самае. Стандарт Еўрапейскага Саюза EN 12952-15: 2003 Кацёл з вадзяной трубкай і дапаможнае абсталяванне Частка 15-гэта тэст-стандарт прыняцця катлоў, які з'яўляецца адным з шырока выкарыстаных стандартаў тэставання катла. Гэты стандарт таксама дастасавальны да цыркуляцыі катлоў з псевдоожиженным рэчышчам. Вапняка дэсульфурызацыя дадаецца ў стандарт, які некалькі адрозніваецца ад адпаведных правілаў у Кітаі і ASME. Код ASME і звязаныя з імі коды ў Кітаі былі падрабязна абмеркаваны, але справаздачы пра абмеркаванне EN 12952-15: 2003.

У цяперашні час агульнапрынятыя стандарты тэставання на прадукцыйнасць у Кітаі з'яўляюцца нацыянальным стандартам Кітая (GB) "Працэдуры тэставання катла на электрастанцыі" GB10184-1988 і Амерыканскае таварыства інжынераў-інжынераў (ASME) "Працэдуры тэставання катла" ASME PTC 4-1998, і г.д. Пры пастаяннай сталасці кітайскай тэхналогіі вытворчасці катла, кітайскія кацельныя прадукты паступова распазнаюць сусветны рынак. Для задавальнення патрэбаў розных рынкаў стандарт Еўрапейскага Саюза EN 12952-15: 2003 не будзе выключаны ў будучыні, паколькі стандарт рэалізацыі для тэставання на прадукцыйнасць катла, вырабленых у Кітаі.

Асноўнае змесціва вылічэння эфектыўнасці катла ў EN12952-15-2003 параўноўваецца з ASME PTC4-1998, GB10W4-1988 і DLTT964-2005.

Для зручнасці параўнання стандарт EN12952-15: 2003 будзе скарочаны як стандартны. Код ASMEPTC4-1998 скарочаны як код ASME, код GB10184-1988 называюць кодам GB, кароткая, DLH'964-2005 называецца DI7T.

2.Асноўнае змесціва і сфера прыкладання

EN Standard - гэта стандарт прыняцця прадукцыйнасці для паравых катлоў, катлоў з гарачай вадой і іх дапаможнае абсталяванне, і гэта аснова для тэставага тэсту (прыём) і разліку паравых катлоў і прамысловых катлоў, якія гараць непасрэдна. Ён падыходзіць для прамых паравых катлоў і катлоў з гарачай вадой, а таксама дапаможнага абсталявання. Слова "прамое гарэнне" накіравана на абсталяванне з вядомым хімічным цяплом паліва, пераўтвораным у разумнае цяпло, якое можа мець гарэнне рашоткі, згаранне псевдоожиженного ложка або сістэму гарэння камеры. Акрамя таго, яго таксама можна ўжываць для ўскоснага абсталявання для гарэння (напрыклад, катла адходаў) і абсталявання, якое працуе з іншымі асяроддзямі перадачы цяпла (напрыклад, газам, гарачым алеем, натрыем) і г.д. Аднак ён не падыходзіць для спецыяльнага абсталявання для спальвання паліва (напрыклад, адмовіцца ад спальвання), кацёл пад ціскам (напрыклад, кацёл PFBC) і паравы кацёл у камбінаванай сістэме цыкла.

Уключаючы ў тым ліку і стандарты EN, усе стандарты або працэдуры, звязаныя з тэстам на прадукцыйнасць катла, выразна прадугледжваюць, што ён не прымяняецца да параходных генератараў у атамных электрастанцыях. У параўнанні з кодам ASME, стандарт EN можа быць ужыты для марнатраўства катла і яго дапаможнага абсталявання паравой або гарачай вады, а сфера прымянення шырэй. EN Стандарт не абмяжоўвае прыдатны дыяпазон патоку, ціску або тэмпературы катла. Што тычыцца паравых катлоў, то тыпы "падыходных катлоў", пералічаныя ў EN Standard, больш відавочныя, чым код GB або код DL/T.

3.Мяжа сістэмы катла

Код ASME пералічвае размежаванне ілюстрацый межаў цеплавой сістэмы некалькіх тыповых тыпаў катла. Тыповыя ілюстрацыі таксама прыведзены ў кодзе GB. Згодна з EN Standard, канверт звычайнай сістэмы катла павінна ўключаць у сябе ўсю сістэму паравой вады з цыркулюючым помпай, сістэмай згарання з вугальным заводам (прыдатна для спальвання вугалю), цыркулюючай дымавай газавай сістэмай, сістэмай палёту попелу і паветраным абагравальнікам. Але ён не ўключае ў сябе нафтавае ці газавае ацяпляльнае абсталяванне, выдаленне пылу, прымусовы вентылятар і індукаваны вентылятар. En Standard і іншыя правілы ў асноўным падзяляюць мяжу тэрмадынамічнай сістэмы катла аднолькава, але En Standard настойліва паказвае, што фармулёўка канверта катла (мяжу) патрабуе, каб мяжа канверта, звязаная з балансам цяпла, павінна адпавядаць мяжы, Можна дакладна вызначыць кацёл у стане "пастаўляецца", а ўвод цяпла, выхад і страты, неабходныя для вымярэння цеплавой эфектыўнасці. Калі немагчыма атрымаць кваліфікаваныя вымераныя значэнні на мяжы статусу "пастаўкі", мяжа можа быць перагледжана па згодзе паміж вытворцам і пакупніком. У адрозненне ад гэтага, EN Standard падкрэслівае прынцып падзелу мяжы тэрмадынамічнай сістэмы катла.

4.Стандартная тэмпература стану і эталоннай тэмпературы

EN Стандарт вызначае стан ціску 101325pa і тэмпературу 0 ℃ як стандартны стан, а эталонная тэмпература тэсту на прадукцыйнасць складае 25 ℃. Указаны стандартны стан такі ж, як код GB; Тэмпература эталонаў такая ж, як код ASME.

EN Стандарт дазваляе пагадненню выкарыстоўваць іншыя тэмпературы ў якасці эталоннай тэмпературы для тэсту прыёму. Калі іншыя тэмпературы выкарыстоўваюцца ў якасці эталоннай тэмпературы, неабходна выправіць значэнне каларыйнасці паліва.

5.Агульныя каэфіцыенты

Стандарт EN дае пэўную цеплыню пара, вады, паветра, попелу і іншых рэчываў у дыяпазоне ад 25 ℃ да нармальнай працоўнай тэмпературы і цеплавой кошту некаторых няпоўна спаленых рэчываў.

5.1 Канкрэтная цеплавая кошт

Гл. Табліцу 1 для частковай пэўнай велічыні цяпла.

Табліца 1 Канкрэтная цеплавая велічыня некаторых рэчываў.

Як і код GB, энтальпія або пэўная цеплыня розных рэчываў, якія даюцца EN Standard, займае 0 ℃ як адпраўную кропку. Код ASME прадугледжвае, што 77 ℉ (25 ℃) успрымаецца як адпраўной кропкай для вылічэння энтальпіі або канкрэтнай цеплыні розных рэчываў, акрамя пары энтальпіі і энтальпіі мазуту.

У кодзе ГБ пэўная цеплыня часта выкарыстоўваюцца рэчываў разлічваецца ў залежнасці ад разлічанай тэмпературы праз табліцу альбо з выкарыстаннем формулы, а атрыманае пэўнае цяпло - гэта сярэдняе значэнне каларыйнасці ад 0 ℃ да разлічанай тэмпературы. Для газападобных рэчываў і вады гэта сярэдняе спецыфічнае цяпло пры пастаянным ціску. Код ASME звычайна займае 25 ℃ як арыенцір і дае формулу разліку пэўнай цяпла або энтальпіі розных рэчываў.

У параўнанні з кодам ГБ і кодам ASME, EN Standard мае наступныя два адрозненні ў вызначэнні канкрэтнай цеплыні рэчываў:

1) Энтальпія або пэўная цеплыня розных рэчываў займае 0 ℃ у якасці адпраўной кропкі, але дадзенае пэўнае значэнне цяпла - гэта сярэдняе значэнне ў межах ад 25 ℃ да звычайнай працоўнай тэмпературы.

2) Вазьміце фіксаванае значэнне з 25 не ℃ да звычайнай працоўнай тэмпературы.

Напрыклад:

 У спалучэнні з іншымі параметрамі, калі эталонная тэмпература складае 25 ℃, вынікі, разлічаныя ў адпаведнасці з кодам GB і EN, параўноўваюцца ў табліцы 2.

Табліца 2 Параўнанне пэўнай цеплавой кошту і разліковая страта некаторых рэчываў.

 У адпаведнасці з параўнаннем вынікаў разліку, для паліва з нізкім утрыманнем попелу розніца вынікаў, выкліканых рознымі значэннямі пэўнай цеплавой матэрыі, перавышае 0,01 (абсалютнае значэнне), што не можа лічыць, што не аказвае ці невялікі ўплыў на або мала ўплывае на ці не ўплывае на або мала ўплывае на ці не ўплывае на або мала ўплывае на ці не ўплывае на тое, што не аказвае ці невялікі ўплыў на або мала ўплывае на або мала ўплыву на Вынікі разліку і могуць быць у асноўным ігнараваны. Аднак, калі цыркуляванае кацёл з псевдоожиженным рэчышчам спальвае высокае паліва попелу альбо дадае вапняк для дэсульфуравання ў печы, магчымая розніца страты цяпла попелу можа дасягнуць 0,1-0,15 ці нават вышэй.

5.2 Каларыйнае значэнне вокісу вугляроду.

Згодна са стандартам EN, каларыйнае значэнне вокісу вугляроду складае 1 2,633 мДж/м³, што ў асноўным супадае з кодам ASME 4347BTU/LBM (12,643 MJ/M³) і код GB 12.636 MJ/M³. У звычайных абставінах утрыманне вокісу вугляроду ў дымавым газе нізкае, а значэнне страты цяпла невялікая, таму розніца ў каларыйнасці мае мала ўплыву.

5.3 Цеплавое значэнне няпоўна спаленых рэчываў.

EN Стандарт дае цеплавую велічыню няпоўных рэчываў згарання ў антрацыта і лігнітавага паліва, як паказана ў табліцы 3.

Табліца 3 Цеплавое значэнне няпоўна спаленых рэчываў.

 Згодна з кодам ASME, калі непагарэлы вадарод у попеле нязначны, няпоўныя гаручыя рэчывы могуць разглядацца як аморфны вуглярод, а каларычнае значэнне няпаравага вугляроду пры гэтым стане павінна быць 33,7 мж/кг. Код GB не ўказвае кампаненты гаручых матэрыялаў у попеле, але звычайна ён лічыцца непагаленым вугляродам. Каларыйнае значэнне гаручых матэрыялаў у попеле, прыведзеным у кодзе ГБ, складае 33,727 мж/кг. Па дадзеных Anthracite Fuel і EN Standard, каларыйнасць няпоўных рэчываў згарання прыблізна на 2,2% ніжэй, чым код ASME і код ГБ. У параўнанні з лігнітам розніца яшчэ большая.

Такім чынам, неабходна далейшае вывучэнне значнасці надання каларыйнасці непарэленых рэчываў антрацыту і лігніту адпаведна ў стандартным EN.

5.4 Разлажэнне кальцынацыі цяпло карбаната кальцыя і выпрацоўка цяпла сульфату.

Згодна з каэфіцыентамі формулы разліку, прыведзенымі ў EN Standard, кодзе ASME і кода DL/T, развядзенне кальцынацыі цяпла карбанату кальцыя і ўтварэнне цяпла сульфату прыведзены ў табліцы 4.

Табліца 4 цяпло раскладання і адукацыю сульфату карбанату кальцыя.

Каэфіцыенты, прыведзеныя EN Standard і Code ASME, у асноўным аднолькавыя. У параўнанні з кодам DT/L, цяпло раскладання на 2,2-2,5% ніжэй, а цяпло ўтварэння прыблізна на 3,3% вышэй.

6.Страта цяпла, выкліканыя выпраменьваннем і канвекцыяй

Па дадзеных EN Standard, паколькі, як правіла, немагчыма вымераць страты выпраменьвання і канвекцыі (гэта значыць, звычайна зразумелыя страты рассейвання цяпла) павінны быць прыняты эмпірычныя значэнні.

EN Standard патрабуе, каб канструкцыя найбольш распаўсюджанага паравога катла адпавядала фіг. 1, "Радыяцыйныя і канвекцыйныя страты вар'іруюцца ў залежнасці ад максімальна эфектыўнага цеплавога выхаду".

Мал. 1 Радыяцыйныя і канвекцыйныя страты

 Ключ:

A: страты радыяцыі і канвекцыі;

B: максімальна карысная цеплавая выходная;

Крывая 1: карычневы вугаль, газ з выбуховай печы і кацёл з псевдоожиженным рэчышчам;

Крывая 2: цвёрды вугальны кацёл;

Крывая 3: мазут і катлы прыроднага газу.

Або разлічваецца ў адпаведнасці з формулай (1):

QRC = CQN^0,7(1)

Увядзіце:

C = 0,0113, прыдатны для катлоў на алеі і прыроднага газу;

0,022, прыдатны для антрацытавага катла;

0,0315, падыходзіць для катлоў лігніту і псевдоожиженного ложка.

Згодна з вызначэннем эфектыўнага выкіду цяпла ў стандартным EN, эфектыўным цеплавым вывадам з'яўляецца агульнае цяпло вады падачы і/або пара, якая перадаецца паравым катлом, а энтальпія каналізацыі дадаецца да эфектыўнай цеплавой выкіды.

Напрыклад:

 У спалучэнні з іншымі параметрамі максімальна эфектыўная цеплавая выходная катла складае каля 773 МВт, а страта выпраменьвання і канвекцыі складае 2,3 МВт пры спальванні антрацыту, гэта значыць, прамянёвая і канвекцыйная страта цяпла складае каля 0,298%. У параўнанні са стратай рассейвання цяпла ў памеры 0,2% пры намінальнай нагрузцы цела катла, разлічанага ў адпаведнасці з прыкладамі параметраў у кодзе ГБ, радыяцыя і канвекцыя, разлічаныя або ацэнены ў адпаведнасці са стандартам EN, прыблізна на 49%.

Варта дадаць, што стандарт EN таксама дае вылічальныя крывыя або каэфіцыенты формулы ў адпаведнасці з рознымі тыпамі печы і тыпамі паліва. Код ASME патрабуе, каб страты цяпла ацэньваліся па вымярэнні, але "ацэнка параметраў, дадзеная прафесійным кваліфікаваным персаналам, не выключана". Код ГБ прыблізна дае крывую і формулу разліку ў залежнасці ад блока і корпуса катла.

7.Страта дымавых газаў

Страта дымавых газаў у асноўным ўключае ў сябе страту сухога дымавага газу, страты, выкліканыя аддзяленнем вады ў паліва, страта, выкліканыя вадародам у паліва і страты, выкліканыя вільгаццю ў паветры. Згодна з ідэяй разліку, стандарт ASME падобны на код GB, гэта значыць страта сухога дымавага газу і страта вадзяной пары разлічваюцца асобна, але ASME разлічваецца ў залежнасці ад хуткасці масавага патоку, у той час як ГБ вылічваецца ў залежнасці ад хуткасці патоку аб'ёму. EN Стандарт разлічвае якасць мокрага дымавага газу і пэўнае цяпло вільготнага дымавага газу ў цэлым. Варта падкрэсліць, што для катлоў з разагравальнікам паветра, колькасць дымавых газаў і тэмпературу ў стандартных формулах EN і кода ГБ - гэта колькасць дымавых газаў і тэмпературу ў выхадзе паветранага папярэдняга нагрэву, у той час як тыя, хто знаходзіцца ў формулах кода ASME Уваход паветранага разагрэла і тэмпература дымавага газу на выхадзе папярэдняга нагрэву, калі хуткасць уцечкі паветра папярэдняга нагрэву паветра выпраўлена да 0. Гл. Табліцу 5 для вылічэння прыкладаў EN і GB. З табліцы 5 бачна, што, хоць метады разліку розныя, вынікі разліку ў асноўным аднолькавыя.

Табліца 5 Параўнанне страты выхлапных газаў дымавых газаў, разлічаных GB і EN.

 8.Карэкцыя эфектыўнасці

Паколькі звычайна немагчыма правесці тэст на прыём прадукцыйнасці адзінка ў стандартных або гарантаваных умовах паліва і ў адпаведнасці з дакладнымі стандартнымі або гарантаванымі ўмовамі эксплуатацыі, неабходна выправіць вынікі выпрабаванняў у стандартных або кантрактных умовах эксплуатацыі. Усе тры стандарты/правілы вылучаюць уласныя метады выпраўлення, якія маюць як падабенства, так і адрозненні.

8.1 Перагледжаныя элементы.

Усе тры стандарты выправілі тэмпературу паветранага паветра, вільготнасць паветра, тэмпературу выхлапных газаў на выездзе па мяжы і паліва, але код ГБ і код ASME не выправілі попел у паліва, у той час як EN Standard вывеў і разлічыў карэкцыю змены попелу ў попеле Паліва падрабязна.

8.2 Метад карэкцыі.

Метады перагляду кода ГБ і код ASME ў асноўным аднолькавыя, якія павінны замяніць перагледжаныя параметры з арыгінальнай формулай разліку прадметаў страт і пералічыць іх, каб атрымаць перагледжанае значэнне страты. Метад папраўкі стандарту EN адрозніваецца ад кода ГБ і кода ASME. EN Стандарт патрабуе, каб эквівалентная розніца δ A спачатку разлічвалася паміж значэннем дызайну і фактычным значэннем, а потым розніца ў страт Δ N павінна разлічана ў адпаведнасці з гэтай розніцай. Розніца ў стратах плюс першапачатковая страта - гэта выпраўленая страта.

8.3 Змены складу паліва і ўмовы карэкцыі.

Код GB і код ASME не абмяжоўваюць змену паліва ў тэсце на прадукцыйнасць, пакуль абодва бакі дасягнуць пагаднення. Дадатак DL/T павялічвае дапушчальны дыяпазон варыяцый выпрабавальнага паліва, а EN стандарт ставіць відавочныя патрабаванні да дыяпазону змены вільгаці і попелу ў паліва, што патрабуе адхілення YHO ад гарантаванага значэння вады ў палівах Не павінна перавышаць 10%, а адхіленне яша ад гарантаванага значэння не павінна перавышаць 15% да карэкцыі. У той жа час прадугледжваецца, што калі тэставае адхіленне перавышае дыяпазон кожнага адхілення, тэст на прыняцце прадукцыйнасці можа быць праведзены толькі пасля дасягнення пагаднення паміж вытворцам і карыстальнікам.

8.4 Карэкцыя каларыйнасці паліва.

Код GB і ASME не ўказвае карэкцыю каларыйнасці паліва. EN Стандарт падкрэслівае, што калі ўзгодненая эталонная тэмпература не будзе 25 ℃, значэнне каларыйнасці паліва (NCV або GCV) павінна быць выпраўлена да ўзгодненай тэмпературы. Формула карэкцыі наступная:

HA: чыстае каларыйнае значэнне паліва пры эталоннай тэмпературы 25 ℃;

HM: Паліва чыстае каларыйнае значэнне, выпраўленае ў адпаведнасці з узгодненай эталоннай тэмпературай TR.

9.Памылка тэстаў і нявызначанасць

Уключаючы тэст на эфектыўнасць катла, любы тэст можа мець памылкі. Памылкі тэстаў у асноўным складаюцца з сістэматычных памылак, выпадковых памылак і памылак апушчэння і г.д. Усе тры стандарты патрабуюць, каб магчымыя памылкі былі ацэнены і ліквідаваны як мага больш перад тэстам. Код ASME і EN Стандарт высунуты ў адпаведнасці з паняццямі нявызначанасці і нявызначанасці.

Згодна з тэставым зместам GB, разлічваюцца памылка вымярэння і аналіз кожнага элемента вымярэння і аналізу, а канчатковая памылка вылічэння эфектыўнасці атрымліваецца, каб судзіць, ці будзе тэст кваліфікаваны.

У адпаведных раздзелах кода ASME прадугледжана, што ўсе бакі тэсту павінны вызначаць прымальныя значэнні нявызначанасці вынікаў выпрабаванняў перад тэстам, і гэтыя значэнні называюцца мэтавай нявызначанасцю вынікаў. Код ASME забяспечвае метад разліку нявызначанасці. Код ASME таксама прадугледжвае, што пасля завяршэння кожнага тэсту нявызначанасць павінна быць разлічана ў адпаведнасці з адпаведнымі раздзеламі кода і кодам ASME PTC 19.1. Калі разліковая нявызначанасць перавышае мэтавую нявызначанасць, дасягнутую загадзя, тэст будзе несапраўдным. Код ASME падкрэслівае, што нявызначанасць разлічаных вынікаў выпрабаванняў не з'яўляецца дапушчальным абмежаваннем памылкі ў выкананні катла, і гэтыя нявызначанасці выкарыстоўваюцца толькі для ацэнкі ўзроўню тэсту на прадукцыйнасць (г.зн. эфектыўнасці тэсту), а не для ацэнкі гэтага Прадукцыйнасць катла.

EN Стандарт прадугледжвае, што канчатковая адносная эфектыўнасць нявызначанасці EηB разлічваецца ў адпаведнасці з нявызначанасцю кожнага суб-элемента, і тады эфектыўнасць нявызначанасці Uη β павінна разлічвацца ў адпаведнасці з наступнай формулай:

Uηβ = ηβxεηβ

Калі будуць выкананы наступныя ўмовы, лічыцца, што дасягнута гарантаванае значэнне эфектыўнасці:

ηβg≤ηb+uηβ

У якім:

η g - гарантыя кошту эфектыўнасці;

ηb - гэта выпраўленае значэнне эфектыўнасці.

З вышэйзгаданага абмеркавання можна выразна відаць, што аналіз памылак ГБ і разлік нявызначанасці ў кодзе ASME - крытэрыі для ацэнкі, ці з'яўляецца тэст паспяховым, што не мае нічога агульнага з кваліфікаваным індэксам эфектыўнасці, а нявызначанасць У EN Standard не ацэньвае, ці з'яўляецца тэст паспяховым, што цесна звязана з тым, ці з'яўляецца індэкс эфектыўнасці кваліфікацыі.

10.Выснова

GB10184-88, DL/T964-2005, ASME PTC4-1998 і EN12592-15: 2003 выразна прадугледжваюць тэст на эфектыўнасць катла і метад разліку, што робіць прыём эфектыўнасці катла на аснове доказаў. Коды GB і ASME шырока выкарыстоўваюцца ў Кітаі, а EN стандарты рэдка выкарыстоўваюцца пры ўнутраным прыняцці.

Асноўная ідэя тэсту на ацэнку эфектыўнасці катла, апісанага трыма стандартамі, аднолькавая, але з -за розных стандартных сістэм ёсць адрозненні ў многіх дэталях. У гэтым артыкуле праводзяцца пэўны аналіз і параўнанне трох стандартаў, што зручна выкарыстоўваць стандарты розных сістэм у прыняцці праекта. EN Standard не выкарыстоўваецца ў Кітаі, але неабходна зрабіць больш глыбокі аналіз і даследаванне некаторых сваіх палажэнняў. Каб зрабіць тэхнічную падрыхтоўку ў гэтым плане, садзейнічанне экспарту бытавых катлоў у краіну ці рэгіён, які рэалізуе стандарт ЕС, і павышае нашу адаптацыю да міжнароднага рынку.