Поради различните стандартни системи в различните страни, има някои разлики в стандартите за тестване на производителността на котела или процедури като стандарт на Европейския съюз EN 12952-15: 2003, ASME PTC4-1998, GB10184-1988 и DLTT964-2005. Този документ се фокусира върху анализа и обсъждането на основните разлики в изчисляването на ефективността на котела в различни стандарти или разпоредби.

 1.Предговор

Независимо дали в Китай или в чужбина, преди котелът да бъде произведен и инсталиран и предаден на потребителите за търговска работа, тестът за производителност на котела обикновено се извършва според договора, но стандартите или процедурите на теста за производителност на котела, използвани в момента в различни страни, са Не е същото. European Union Standard EN 12952-15: 2003 Котел за водна тръба и спомагателно оборудване Част 15 е за стандарта за приемане на тестовете на котлите, който е един от широко използваните стандарти за тестване на котела. Този стандарт е приложим и за циркулиращи флуидирани котли за легло. Дисулфуризацията на варовика се добавя към стандарта, който е малко по -различен от съответните разпоредби в Китай и правилата за тестване на котела на ASME. Кодексът на ASME и свързаните с тях кодове в Китай са разгледани подробно, но има малко доклади за дискусията на EN 12952-15: 2003.

Понастоящем често използваните стандарти за тестване на ефективността в Китай са Китайският национален стандарт (GB) „Процедури за тестване на производителността на котела на електроцентралата“ GB10184-1988 и Американското дружество на механичните инженери (ASME) „Процедури за изпитване на производителност на котела“ ASME PTC 4-1998, С непрекъснатата зрялост на технологията за производство на котли в Китай, продуктите на котелите в Китай постепенно се признават от Световния пазар. За да се отговори на нуждите на различните пазари, в бъдеще Европейският съюз Standard EN 12952-15: 2003 няма да бъде изключен като стандарт за изпълнение на теста за производителност на котелните продукти, произведени в Китай.

Основното съдържание на изчисляване на ефективността на котела в EN12952-15-2003 се сравнява с ASME PTC4-1998, GB10W4-1988 и DLTT964-2005.

За удобство на сравнението стандартът EN12952-15: 2003 ще бъде съкратен като стандарт. ASMEPTC4-1998 Кодът се съкращава като ASME код, GB10184-1988 Кодът се нарича GB код за кратко, DLH'964-2005 се нарича DI7T за кратко.

2.Основно съдържание и обхват на приложението

EN Standard е стандартът за приемане на производителност за парни котли, котли за гореща вода и тяхното спомагателно оборудване и това е основата за теста за термични характеристики (приемане) и изчисляване на парни котли и промишлени котли, които горят директно. Той е подходящ за парни котли с директно горене и котли с гореща вода и тяхното спомагателно оборудване. Думата "директно горене" е насочена към оборудването с известна горивна химическа топлина, превърната в разумна топлина, която може да има горивни с решетка, изгаряне на течности или система за изгаряне на камерата. Освен това, той може да се прилага и за индиректно оборудване за горене (като котел за отпадъци) и оборудване, работещо с други топлопредаващи се носители (като газ, горещо масло, натрий) и др. Въпреки това, той не е подходящ за специално оборудване за изгаряне на гориво (като отказ на изгаряне), котел под налягане (като PFBC котел) и парен котел в комбинирана система за цикли.

Включително EN стандарт, всички стандарти или процедури, свързани с теста за производителност на котела, ясно определят, че той не е приложим за пара -генераторите в атомни електроцентрали. В сравнение с кода на ASME, EN Standard може да се приложи към котела за отпадъци и неговото спомагателно оборудване на парна или топла вода котел, а обхвата на приложението му е по -широк. EN Standard не ограничава приложимия диапазон на потока, налягането или температурата на котела. Що се отнася до парни котли, видовете „подходящи котли“, изброени в EN стандарт, са по -ясни от GB код или DL/T код.

3.Граница на котелната система

Кодът на ASME изброява илюстрациите на демаркация на границите на термичната система на няколко типични типа на котела. Типичните илюстрации са дадени и в GB код. Според EN Standard, обвивката на конвенционалната котелна система трябва да включва цялата система за парна вода с циркулираща помпа, система за изгаряне с въглищна мелница (подходяща за система за изгаряне на въглища), циркулираща димоотводна газова вентилатор, рефлекс на мухите на пепел и нагревател на въздуха. Но тя не включва оборудване за отопление на нефт или газ, отстраняване на прах, принудителен вентилатор на течение и индуциран вентилатор на черновата. En стандарт и други регулации основно разделят границата на термодинамичната система на котела по същия начин, но стандартните силно изтъква, че формулировката на обвивката на котелната система (граница) изисква границата на обвивката, свързана с топлинния баланс, да съответства на границата на Котел в състояние "доставено" и топлинното въвеждане, изход и загуба, необходими за измерване на топлинната ефективност, могат да бъдат ясно определени. Ако е невъзможно да се получат квалифицирани измерени стойности на границата на състоянието на „снабдяване“, границата може да бъде предефинирана по споразумение между производителя и купувача. За разлика от тях, En Standard подчертава принципа за разделяне на границата на термодинамичната система на котела.

4.Стандартна състояние и референтна температура

EN Standard определя състоянието на налягане от 101325PA и температурата от 0 ℃ като стандартно състояние, а референтната температура на теста за производителност е 25 ℃. Посоченото стандартно състояние е същото като GB код; Референтната температура е същата като ASME код.

EN Standard позволява на споразумението да се използват други температури като референтна температура за тест за приемане. Когато други температури се използват като референтни температури, е необходимо да се коригира калоризната стойност на горивото.

5.Общи коефициенти

Стандартът EN дава специфичната топлина на пара, вода, въздух, пепел и други вещества в диапазона от 25 ℃ до нормална работна температура и топлинната стойност на някои непълно изгорени вещества.

5.1 Специфична топлинна стойност

Вижте таблица 1 за частична специфична топлинна стойност.

Таблица 1 Специфична топлинна стойност на някои вещества.

Подобно на GB код, енталпията или специфичната топлина на различни вещества, дадени от EN Standard, приема 0 ℃ като отправна точка. ASME кодът предвижда, че 77 ℉ (25 ℃) се приема като отправна точка за изчисляване на енталпията или специфичната топлина на различни вещества, с изключение на енталпията на парата и енталпията на горивото.

В GB код специфичната топлина на често използваните вещества се изчислява съгласно изчислената температура чрез таблица или с помощта на формула, а получената специфична топлина е средната специфична калорична стойност от 0 ℃ до изчислената температура. За газообразните вещества и вода това е средната специфична топлина при постоянно налягане. ASME кодът обикновено приема 25 ℃ като еталон и дава формулата за изчисление на специфична топлина или енталпия на различни вещества.

В сравнение с GB код и ASME код, EN Standard има следните две разлики при определяне на специфична топлина на веществата:

1) Енталпията или специфичната топлина на различни вещества приема 0 ℃ като начална точка, но дадената специфична топлинна стойност е средната стойност в диапазона от 25 ℃ до конвенционалната работна температура.

2) Вземете фиксираната стойност от 25't ℃ до нормалната работна температура.

Например:

 В комбинация с други параметри, когато референтната температура е 25 ℃, резултатите, изчислени според GB код и EN стандарт, се сравняват в таблица 2.

Таблица 2 Сравнение на специфична топлинна стойност и изчислена загуба на някои вещества.

 Според сравнението на резултатите от изчисленията, за горивото с ниско съдържание на пепел, разликата в резултатите, причинена от различни стойности на специфична топлина на материя, е по -малка от 0,01 (абсолютна стойност), което може да се счита за нямат или малко влияние върху Резултатите от изчисленията и могат да бъдат игнорирани по принцип. Въпреки това, когато циркулиращият флуидизиран бойлер на леглото изгаря гориво с високо пепел или добавя варовик за десулфуризация в пещта, възможната разлика в загубата на топлина на пепел може да достигне 0,1-0,15 или дори по-висока.

5.2 Калорична стойност на въглеродния оксид.

Според EN Standard, калоричната стойност на въглеродния оксид е 1 2.633 mJ/m³, което по същество е същото като това на ASME код 4347BTU/LBM (12.643 MJ/m³) и GB код 12.636 MJ/m³. При нормални обстоятелства съдържанието на въглероден оксид в димния газ е ниско, а стойността на загубата на топлина е малка, така че разликата в каломатичната стойност има малко влияние.

5.3 Топлинна стойност на непълно изгорени вещества.

EN Standard дава топлинната стойност на непълните изгарящи вещества в антрацит и лигнитна горивна пепел, както е показано в таблица 3.

Таблица 3 Топлинна стойност на непълно изгорени вещества.

 Според кода на ASME, когато неизгореният водород в пепел е незначителен, непълните горими може да се считат за аморфен въглерод, а калоричната стойност на неподвижен въглерод при това състояние трябва да бъде 33,7mj/kg. GB кодът не определя компонентите на горими материали в пепел, но обикновено се счита за неизгорен въглерод. Калоричната стойност на горимите материали в пепел, дадена в GB код, е 33.727MJ/kg. Според антрацитното гориво и стандартния стандарт, калоричната стойност на непълните изгарящи вещества е с около 2,2% по -ниска от кода на ASME и GB код. В сравнение с лигнита, разликата е още по -голяма.

Следователно е необходимо допълнително да се проучи значението на даването на калорични стойности на неизгорени вещества съответно на антрацит и лигнит в EN стандарт.

5.4 Калциниране на разлагане на топлината на калциев карбонат и генериране на топлина на сулфат.

Според коефициентите на формулата за изчисление, дадени в EN стандарт, ASME код и DL/T код, топлината на разлагане на калциниране на калциев карбонат и топлината на образуването на сулфат са показани в таблица 4.

Таблица 4 топлина на разлагане и образуване на сулфат на калциев карбонат.

Коефициентите, дадени от EN Standard и ASME код, са основно еднакви. В сравнение с DT/L код, топлината на разлагане е с 2,2-2,5% по-ниска и топлината на образуването е с около 3,3% по-висока.

6.Загуба на топлина, причинена от радиация и конвекция

Според стандартния стандарт, тъй като като цяло е невъзможно да се измери загубите на радиация и конвекция (тоест често разбраните загуби на топлинно разсейване), трябва да се приемат емпирични стойности.

EN Standard изисква дизайнът на най -често срещания парен котел да отговаря на фиг. 1, "Загубите на радиация и конвекция, вариращи с максималния ефективен топлинен изход".

Фиг. 1 Линии за загуба на радиация и конвекция

 Ключ:

О: Загуби на радиация и конвекция;

Б: Максимална полезна топлинна мощност;

Крива 1: Кафяви въглища, газ на взривна пещ и бойлер с флуидирано легло;

Крива 2: Котел с твърди въглища;

Крива 3: Котли за гориво и природен газ.

Или изчислено според формулата (1):

Qrc = cqn^0.7(1)

Тип:

C = 0,0113, подходящи за котли с петрол и природен газ;

0,022, подходящ за антрацитен котел;

0,0315, подходящи за котли на лигнит и флуидизирани легла.

Според дефиницията на ефективен топлинен изход в стандартния стандарт, ефективният топлинен изход е общата топлина на захранващата вода и/или парата, предавана от парен котел, а енталпията на канализацията се добавя към ефективния топлинен изход.

Например:

 В комбинация с други параметри, максималният ефективен топлинен изход на котела е около 773 MW, а загубата на радиация и конвекция е 2,3MW при изгаряне на антрацит, тоест загубата на топлината на радиацията и конвекцията е около 0,298%. В сравнение с загубата на разсейване на топлината от 0,2% при номиналния натоварване на тялото на котела, изчислено съгласно примерните параметри в GB кода, загубата на радиация и конвекция, изчислена или оценена според EN Standard, е около 49% по -висока.

Трябва да се добави, че EN стандартът също така дава криви на изчисление или коефициенти на формулата според различни видове пещи и видове гориво. ASME кодът изисква загубата на топлина да бъде оценена чрез измерване, но „оценката на параметрите, дадена от професионалния квалифициран персонал, не е изключена“. GB код приблизително дава кривата на изчисление и формулата според тялото и тялото на котела.

7.Загуба на дим газ

Загубата на дим газ включва главно загуба на сух дим, загуба, причинена от отделяне на вода в гориво, загуба, причинена от водород в гориво и загуба, причинена от влага във въздуха. Според идеята за изчисление, ASME стандартът е подобен на GB код, тоест сухите димоотводни загуби на газ и загубата на водна пара се изчисляват отделно, но ASME се изчислява според масовия дебит, докато GB се изчислява според дебита на обема. En Standard изчислява качеството на влажния дим и специфичната топлина на влажния дим -газ като цяло. Трябва да се подчертае, че за котлите с въздушен по -се впускат в момента количеството и температурата на газовия газ в стандартните и GB кодовите формули са количеството и температурата на димните газове в изхода на въздуха, докато тези в формулите на кода на ASME са количеството на димните газове при Входът на въздуха и температурата на димните газове в изхода на предизборната, когато скоростта на изтичане на въздух на въздуха се коригира до 0. Вижте таблица 5 за изчислителни примери на EN и GB. От таблица 5 се вижда, че въпреки че методите за изчисляване са различни, резултатите от изчисленията са основно еднакви.

Таблица 5 Сравнение на загубата на отработени газове, изчислени от GB и EN.

 8.Корекция на ефективност

Тъй като обикновено е невъзможно да се извърши тестът за приемане на ефективността на единицата съгласно стандартните или гарантирани условия за гориво и при точния стандарт или гарантирани работни условия, е необходимо да се коригират резултатите от теста към стандартните или договорни условия на работа. И трите стандарта/разпоредбите предложиха свои собствени методи за корекция, които имат както прилики, така и различия.

8.1 Ревизирани предмети.

И трите стандарта са коригирали температурата на входящия въздух, влажността на въздуха, температурата на отработените газове при граничния изход и горивото, но кодът на GB и ASME кодът не са коригирали пепелта в горивото, докато стандартът е изведен и изчисли корекцията на смяната на пепелта в Детайлно гориво.

8.2 Метод за корекция.

Методите за ревизия на GB код и ASME код са основно същите, които трябва да заменят преработените параметри с оригиналната формула за изчисление на елементи от загуба и да ги преизчисляват, за да получат преработената стойност на загубата. Методът за изменение на стандарта EN е различен от GB код и ASME код. EN стандартът изисква първо да се изчисли еквивалентната разлика δ a между дизайнерската стойност и действителната стойност, а след това разликата в загубата Δ N трябва да се изчислява съгласно тази разлика. Разликата в загубата плюс първоначалната загуба е коригираната загуба.

8.3 Промени в състава на горивото и условията на корекция.

GB код и ASME код не ограничават промяната на горивото в теста за производителност, стига и двете страни да постигнат споразумение. Добавката DL/T увеличава допустимия диапазон на вариация на тестовото гориво, а EN Standard излага ясни изисквания за вариационния диапазон на влага и пепел в горивото, което изисква отклонението на YHO от гарантираната стойност на водата в горивото не трябва да надвишава 10%, а отклонението на Yash от гарантираната стойност не трябва да надвишава 15% преди корекцията. В същото време се предвижда, че ако тестовото отклонение надвишава обхвата на всяко отклонение, тестът за приемане на производителност може да се извърши само след постигане на споразумение между производителя и потребителя.

8.4 Корекция на калоричност на горивото.

GB и ASME кодът не уточняват корекцията на калоризната стойност на горивото. EN Standard подчертава, че ако договорената референтна температура не е 25 ℃, стойността на калорификацията на горивото (NCV или GCV) трябва да бъде коригирана до договорената температура. Формулата за корекция е следната:

HA: Нетна калорична стойност на горивото при референтна температура 25 ℃;

HM: Калорична стойност на горивната нетна, коригирана според договорената референтна температура TR.

9.Грешка в теста и несигурност

Включително тест за производителност на котела, всеки тест може да има грешки. Тестовите грешки са съставени главно от систематични грешки, случайни грешки и грешки на пропускането и др. И трите стандарта изискват възможните грешки да бъдат оценени и елиминирани колкото е възможно повече преди теста. ASME код и стандартният стандарт се представят според концепциите за несигурност и несигурност.

Според тестовото съдържание на GB се изчислява грешката на измерването и грешката на анализа на всеки елемент от измерване и анализ и се получава грешката в окончателната ефективност, за да се прецени дали тестът е квалифициран.

Той е предвиден в съответните глави на кода на ASME, че всички страни на теста трябва да определят приемливите стойности на несигурността на резултатите от теста преди теста и тези стойности се наричат ​​целевата несигурност на резултатите. ASME кодът предоставя метода на изчисление на несигурността. Кодът на ASME също предвижда, че след приключване на всеки тест, несигурността трябва да се изчислява съгласно съответните глави на кода и ASME PTC 19.1. Ако изчислената несигурност е по -голяма от целевата несигурност, достигната предварително, тестът ще бъде невалиден. Кодът на ASME подчертава, че несигурността на изчислените резултати от теста не е допустимата граница на грешки на производителността на котела и тези несигурности се използват само за преценка на нивото на тест за ефективност (т.е. дали тестът е ефективен или не), а не за оценка на режисьора Електроизготвяне на котела.

En стандартът предвижда, че крайната относителна ефективност на несигурността Eηb се изчислява според несигурността на всеки под-елемент и след това несигурността на ефективността Uη β се изчислява съгласно следната формула:

Uηβ = ηβxεηβ

Ако са изпълнени следните условия, се счита, че се постига гарантираната стойност на ефективността:

ηβg≤ηb+uηβ

В което:

η g е гаранционната стойност на ефективността;

ηb е коригираната стойност на ефективността.

От горната дискусия може да се види ясно, че анализът на грешките на GB и изчисляването на несигурността в кода на ASME са критериите за преценка дали тестът е успешен, което няма нищо общо с това дали индексът на ефективност е квалифициран, докато несигурността В EN Standard не преценява дали тестът е успешен, който е тясно свързан с това дали индексът на ефективност е квалифициран.

10.Заключение

GB10184-88, DL/T964-2005, ASME PTC4-1998 и EN12592-15: 2003 ясно определят метода за тест за ефективност и изчисляване на котела, което прави приемането на производителността на котела въз основа на доказателства. Кодовете на GB и ASME се използват широко в Китай, докато стандартите рядко се използват при вътрешно приемане.

Основната идея на теста за оценка на производителността на котела, описан от трите стандарта, е еднакъв, но поради различните стандартни системи има разлики в много детайли. Този документ прави известен анализ и сравнение на трите стандарта, което е удобно да се използват стандартите на различните системи по -точно при приемането на проекта. EN Standard не е широко използван в Китай, но е необходимо да се направи по -задълбочен анализ и изследвания на някои от неговите разпоредби. За да направим техническа подготовка в това отношение, насърчавайте износа на вътрешни котли в държава или регион, който прилага стандарта на ЕС и подобрява нашата адаптивност към международния пазар.