Vzhledem k různým standardním systémům v různých zemích existují určité rozdíly v standardech nebo postupech přijímání výkonu kotle, jako je standard Evropské unie EN 12952-15: 2003, ASME PTC4-1998, GB10184-1988 a DLTT964-2005. Tento článek se zaměřuje na analýzu a diskusi o hlavních rozdílech ve výpočtu účinnosti kotle v různých standardech nebo předpisech.

 1.Předmluva

Ať už v Číně nebo v zahraničí, před výrobou a instalací kotle uživatelům pro komerční provoz, test výkonu kotle se obvykle provádí podle smlouvy, ale standardy nebo postupy testu výkonu kotle se v současné době používají v různých zemích Není to stejné. Evropská unie Standard EN 12952-15: 2003 Vodní trubice kotel a pomocná zařízení Část 15 je o standardu akceptačního testu kotlů, což je jeden z široce používaných standardů testování výkonu kotle. Tento standard je také použitelný pro cirkulující kotle fluidní lože. Do standardu je přidána vápencová odsiření, která se poněkud liší od příslušných předpisů v předpisech o výkonu kotle a ASME. Kód ASME a související kódy v Číně byly podrobně diskutovány, ale existuje jen málo zpráv o diskusi o EN 12952-15: 2003.

V současné době jsou běžně používanými standardy testu výkonu v Číně v Číně čínský národní standard (GB) „Postupy testování výkonnostního výkonu elektrárny“ GB10184-1988 a American Society of Mechanical Engineers's (ASME) „Postupy testování výkonu kotle“ ASME PTC 4-1998. atd. S nepřetržitou splatností čínské technologie výroby kotlů jsou čínské výrobky kotlů postupně uznávány světovým trhem. Aby bylo možné uspokojit potřeby různých trhů, nebude standardní Evropská unie EN 12952-15: 2003 v budoucnu vyloučena jako standard implementace pro test výkonnosti koterů vyrobených v Číně.

Hlavní obsah výpočtu účinnosti kotle v EN12952-15-2003 je porovnán s ASME PTC4-1998, GB10W4-1988 a DLTT964-2005.

Pro pohodlí srovnání bude standard EN12952-15: 2003 zkrácen jako EN Standard. Kód ASMEPTC4-1998 je zkrácen jako kód ASME, kód GB10184-1988 se pro krátký kód GB označuje jako GB kód, DLH'964-2005 se krátce nazývá DI7T.

2.Hlavní obsah a rozsah aplikací

EN Standard je standardem akceptačního výkonu pro parní kotle, kotle horké vody a jejich pomocná zařízení a je základem testu tepelného výkonu (přijetí) a výpočtu parních kotlů a průmyslových kotlů, které přímo hoří. Je vhodný pro přímé spalovací parní kotle a kotle horké vody a jejich pomocné vybavení. Slovo „přímé spalování“ je zaměřeno na vybavení se známým chemickým teplem paliva přeměněného na rozumné teplo, které může mít spalování roštu, spalování fluidního lože nebo spalovací systém komory. Kromě toho může být také aplikováno na nepřímé spalovací zařízení (jako je kotle odpadního tepla) a zařízení běžící s jinými médii přenosu tepla (jako je plyn, horký olej, sodík) atd. Není však vhodné pro speciální zařízení pro spalování paliva (jako je například spalovna odmítnutí), tlakový kotel (jako je kotle PFBC) a parní kotel v systému kombinovaného cyklu.

Včetně standardu EN, všech standardů nebo postupů souvisejících s testem výkonu kotle jasně stanoví, že se nevztahuje na páry generátory v jaderných elektrárnách. Ve srovnání s kódem ASME lze EN Standard aplikovat na odpadní tepelný kotel a jeho pomocné zařízení páry nebo kotle horké vody a jeho aplikační rozsah je širší. EN Standard neomezuje použitelný rozsah průtoku páry, tlaku nebo teploty kotle. Pokud jde o parní kotle, typy „vhodných kotlů“ uvedených ve standardu EN jsou explicitnější než kód GB nebo kód DL/T.

3.Hranice systému kotlů

ASME kód uvádí ilustrace demoračních ilustrací hranic tepelného systému několika typických typů kotlů. Typické ilustrace jsou také uvedeny v GB kódu. Podle standardu EN by měla obálka konvenčního systému kotle zahrnovat celý systém parní vody s cirkulujícím čerpadlem, spalovací systém s uhelným mlýnem (vhodný pro spalování uhlí), cirkulující flupavý plynový dmychadlo, systém refluxního popílku a vzduchový ohřívač. Nezahrnuje však zařízení pro vytápění ropy nebo plynu, odstraňovač prachu, ventilátor s nuceným tahem a indukovaný ventilátor. EN Standard a další předpisy v zásadě rozdělují hranici termodynamického systému kotle stejným způsobem, ale EN Standard silně poukazuje na to, že formulace obálky kotle (hranice) vyžaduje, aby hranice obálky související s tepelným vyvážením měla být v souladu s hranicí s hranicí Kotel ve stavu „dodávané“ a vstup tepla, výstup a ztráta potřebná pro měření tepelné účinnosti. Pokud není možné získat kvalifikované měřené hodnoty na hranici stavu „dodávky“, může být hranice předefinována dohodou mezi výrobcem a kupujícím. Naproti tomu EN Standard zdůrazňuje princip rozdělení hranice termodynamického systému kotle.

4.Standardní stav a referenční teplota

Standard EN definuje stav tlaku 101325PA a teplotu 0 ℃ jako standardní stav a referenční teplota testu výkonu je 25 ℃. Zadaný standardní stav je stejný jako kód GB; Referenční teplota je stejná jako kód ASME.

EN Standard umožňuje dohodě používat jiné teploty jako referenční teplotu pro test přijetí. Pokud se jako referenční teploty používají jiné teploty, je nutné opravit hodnotu kalorické kalorické paliva.

5.Běžné koeficienty

Standard EN dává specifické teplo páry, vody, vzduchu, popela a dalších látek v rozmezí od 25 ℃ po normální provozní teplotu a tepelná hodnota některých neúplně spálených látek.

5.1 Specifická hodnota tepla

Viz tabulka 1 pro částečnou specifickou hodnotu tepla.

Tabulka 1 Specifická hodnota tepla některých látek.

Stejně jako GB kód, entalpie nebo specifické teplo různých látek daných EN standardem trvá 0 ℃ jako výchozí bod. ASME kód stanoví, že 77 ℉ (25 ℃) se bere jako výchozí bod pro výpočet entalpie nebo specifického tepla různých látek s výjimkou entalpie parní a entalpie topného oleje.

V kódu GB se specifické teplo běžně používaných látek vypočítá podle vypočítané teploty prostřednictvím tabulky nebo pomocí vzorce a získané specifické teplo je průměrná specifická kalorická hodnota od 0 ℃ do vypočítané teploty. U plynných látek a vody je to průměrné specifické teplo při konstantním tlaku. ASME kód obvykle trvá 25 ℃ jako benchmark a dává výpočtovou vzorec specifického tepla nebo entalpie různých látek.

Ve srovnání s kódem GB a kódem ASME má EN Standard následující dva rozdíly při určování specifického tepla látek:

1) Entalpie nebo specifické teplo různých látek trvá 0 ℃ jako výchozí bod, ale daná specifická hodnota tepla je průměrná hodnota v rozmezí od 25 ℃ po konvenční provozní teplotu.

2) Vezměte pevnou hodnotu z 25 ne ℃ na normální provozní teplotu.

Například:

 V kombinaci s jinými parametry, když je referenční teplota 25 ℃, jsou výsledky vypočtené podle kódu GB a EN porovnány v tabulce 2.

Tabulka 2 Porovnání specifické hodnoty tepla a vypočítané ztráty některých látek.

 Podle srovnání výsledků výpočtu je pro palivo s nízkým obsahem popela rozdíl výsledků způsobených různými hodnotami specifického tepla hmoty menší než 0,01 (absolutní hodnota), což lze považovat za žádný nebo malý vliv na Výsledky výpočtu a lze je v podstatě ignorovat. Když však cirkulující fluidní lože popálí palivo s vysokým popelem nebo přidá vápenec pro odsiření v peci, možný rozdíl tepelné ztráty popela může dosáhnout 0,1-0,15 nebo dokonce vyšší.

5.2 Kalorická hodnota oxidu uhelnatého.

Podle EN Standard je kalorická hodnota oxidu uhelnatého 1 2,633 mj/m³, což je v podstatě stejné jako u ASME Code 4347Btu/LBM (12,643 MJ/M³) a kód GB 12.636 MJ/M³. Za normálních okolností je obsah oxidu uhelnatého v kouřově plynu nízký a hodnota tepelné ztráty je malá, takže rozdíl v kalorické hodnotě má malý vliv.

5.3 Hodnota tepla neúplně spálených látek.

Standard EN dává tepelnou hodnotu neúplných spalovacích látek v antracitu a lignitovém palivovém popelu, jak je uvedeno v tabulce 3.

Tabulka 3 Hodnota tepla neúplně spálených látek.

 Podle kódu ASME, když je nespadající vodík v popelu nevýznamný, lze neúplné hořlavé látky považovat za amorfní uhlík a kalorická hodnota nespalovaného uhlíku za tohoto stavu by měla být 33,7Mj/kg. Kód GB nespecifikuje komponenty hořlavých materiálů na popel, ale obecně se považuje za nespálený uhlík. Kalorická hodnota hořlavých materiálů v popelu uvedeném v kódu GB je 33,727Mj/kg. Podle antracitového paliva a standardu EN je kalorická hodnota neúplných látek spalování o 2,2% nižší než kód ASME a kód GB. Ve srovnání s lignitem je rozdíl ještě větší.

Proto je nutné dále studovat význam dávání kalorických hodnot nespalovaných látek antracitu a lignitu ve standardu EN.

5.4 Kalcinační rozklad teplo uhličitanu vápenatého a generačního tepla síranu.

Podle koeficientů výpočtového vzorce uvedeného ve standardu EN, ASME kódu a DL/T kódu, je v tabulce 4 uvedeno teplé teplo uhličitanu vápenatého a tvorba síranu.

Tabulka 4 Teplo rozkladu a tvorby síranu uhličitanu vápenatého.

Koeficienty dané EN Standard a ASME kódem jsou v podstatě stejné. Ve srovnání s kódem DT/L je teplo rozkladu o 2,2-2,5% nižší a teplo tvorby je o 3,3% vyšší.

6.Tepelné ztráty způsobené zářením a konvekcí

Podle standardu EN, protože je obecně nemožné měřit ztráty záření a konvekce (tj. Běžně pochopené ztráty rozptylu tepla), měly by být přijaty empirické hodnoty.

Standard EN vyžaduje, aby návrh nejběžnějšího parního kotle dodržoval obr. 1, „Ztráty záření a konvekce se mění s maximálním účinným tepelným výkonem“.

Obr. 1 Čáry záření a ztráty konvekce

 Klíč:

A: Ztráty záření a konvekce;

B: Maximální užitečný výstup tepla;

Křivka 1: Hnědé uhlí, plyn s plynnou pecí a kotle fluidního postele;

Křivka 2: kotel na pevné uhlí;

Křivka 3: kotle na olej a zemní plyn.

Nebo vypočteno podle vzorce (1):

Qrc = cqn^0,7(1)

Typ:

C = 0,0113, vhodné pro kotle na olejové a zemní plyn;

0,022, vhodné pro kotel antracitu;

0,0315, vhodné pro lignite a fluidní kotle postele.

Podle definice efektivního výkonu tepelného výkonu ve standardu EN je efektivním tepelným výstupem celkový tepluk napájecí vody a/nebo páry přenášené parním kotlem a entalpie odpadních vod se přidá k efektivnímu výkonu tepla.

Například:

 V kombinaci s jinými parametry je maximální efektivní tepelný výkon kotle asi 773 MW a ztráta záření a konvekce je při spalování antracitu 2,3 ​​MW, tj. Ztráta tepla záření a konvekcí je asi 0,298%. Ve srovnání se ztrátou rozptylu tepla 0,2% při jmenovitém zatížení těla kotle vypočítaného podle příkladových parametrů v kódu GB je ztráta záření a konvekce vypočtená nebo oceněna podle standardu EN o 49% vyšší.

Je třeba přidat, že standard EN také poskytuje výpočtové křivky nebo koeficienty vzorců podle různých typů pece a typů paliva. Kód ASME vyžaduje, aby tepelná ztráta byla odhadnuta měřením, ale „odhad parametrů poskytnutý profesionálním kvalifikovaným personálem není vyloučen“. GB kód zhruba dává křivku a vzorec výpočtu podle tělesa jednotky a kotle.

7.Ztráta kouřového plynu

Ztráta kouřového plynu zahrnuje hlavně ztrátu suchého kouřového plynu, ztrátu způsobené separací vody v palivu, ztráty způsobené vodíkem u paliva a ztráty způsobené vlhkostí ve vzduchu. Podle myšlenky na výpočet je standard ASME podobný kódu GB, tj. Ztráta suchého kouřového plynu a ztráta vodní páry se počítají samostatně, ale ASME se vypočítá podle hmotnostního průtoku, zatímco GB vypočítává podle objemového průtoku. EN Standard vypočítá kvalitu mokrého kouřového plynu a specifické teplo mokrých kouřových plynů jako celku. Je třeba zdůraznit, že u kotlů s předehřívačem vzduchu je množství a teploty v en standardních a GB kódových vzorcích množství a teplota na výstupu předběžnu vzduchu, zatímco ty ve vzorcích ASME kódu jsou množství kouřového plynu v množství. Vstup předehřívače vzduchu a teplota plynového plynu na výstupu předehřívače, když je výpočet příkladů EN a GB opraven rychlost úniku vzduchu na 0. Viz tabulka 5. Z tabulky 5 je vidět, že ačkoli jsou metody výpočtu odlišné, výsledky výpočtu jsou v podstatě stejné.

Tabulka 5 Porovnání ztráty výfukových plynů vypočteného GB a EN.

 8.Korekce účinnosti

Vzhledem k tomu, že je obvykle nemožné provést test přijetí výkonnosti jednotky za standardních nebo zaručených podmínek paliva a za přesných standardních nebo zaručených provozních podmínek, je nutné opravit výsledky testu na standardní nebo provozní podmínky smlouvy. Všechny tři standardy/předpisy předkládají své vlastní metody pro opravu, které mají podobnosti i rozdíly.

8.1 Revidované položky.

Všechny tři standardy opravily teplotu vstupního vzduchu, vlhkost vzduchu, teplotu výfukového plynu při výstupu a palivu, ale kód GB a kód ASME neopravoval popel v palivu, zatímco standard EN odvodil a vypočítal korekci změny popela v Palivo podrobně.

8.2 Metoda korekce.

Metody revize GB kódu a kódu ASME jsou v podstatě stejné, které mají nahradit revidované parametry původním výpočtovým vzorcem ztrátových položek a přepočítat je, aby se získala revidovaná ztráta. Metoda změny standardu EN se liší od kódu GB a kódu ASME. EN standard vyžaduje, aby ekvivalentní rozdíl 5 mezi hodnotou konstrukce a skutečnou hodnotou byl vypočítán jako první a poté by měl být podle tohoto rozdílu vypočítán rozdíl v ztrátě δ n. Rozdíl ztráty plus původní ztrátou je korigovaná ztráta.

8.3 Změny složení paliva a podmínky korekcí.

GB kód a kód ASME neomezují změnu paliva v testu výkonu, pokud obě strany dosáhnou dohody. Doplněk DL/T zvyšuje přípustné rozsah variací testovacího paliva a EN Standard vyvolává jasné požadavky na rozsah změny vlhkosti a popela v palivu, což vyžaduje, aby odchylka YHO od zaručené hodnoty vody v palivu palivo nemělo by překročit 10% a odchylka YASH od zaručené hodnoty by neměla před opravou překročit 15%. Současně je stanoveno, že pokud testovací odchylka překročí rozsah každé odchylky, může být test přijetí výkonu proveden až po dosažení dohody mezi výrobcem a uživatelem.

8.4 Korekce hodnoty kalorické hodnoty paliva.

Kód GB a ASME nespecifikují korekci kalorické hodnoty paliva. EN Standard zdůrazňuje, že pokud dohodnutá referenční teplota není 25 ℃, měla by být na dohodnuté teplotě opravena kalorická hodnota paliva (NCV nebo GCV). Vzorec korekce je následující:

HA: Čistá kalorická hodnota paliva při referenční teplotě 25 ℃;

HM: Kalorická hodnota palivová síť korigovaná podle dohodnuté referenční teploty TR.

9.Chyba testu a nejistota

Včetně testu výkonu kotle může mít jakýkoli test chyby. Chyby testu se skládají hlavně ze systematických chyb, náhodných chyb a chyb vynechání atd. Všechny tři standardy vyžadují, aby možné chyby měly být vyhodnoceny a eliminovány co nejvíce před testem. ASME Code a EN Standard předkládal podle konceptů nejistoty a nejistoty.

Podle obsahu testu GB se vypočítává chyba měření a chyba analýzy každé položky měření a analýzy a je získána chyba výpočtu konečné účinnosti, aby se posoudil, zda je test kvalifikován.

V příslušných kapitolách kódu ASME je stanoveno, že všechny strany testu by měly před testem určit přijatelné hodnoty nejistoty výsledků testu a tyto hodnoty se nazývají cílovou nejistotou výsledků. Kód ASME poskytuje metodu výpočtu nejistoty. Kód ASME také stanoví, že po dokončení každého testu musí být nejistota vypočtena podle příslušných kapitol kódu a ASME PTC 19.1 kódu. Pokud je vypočítaná nejistota větší než cílová nejistota dosažená předem, bude test neplatný. ASME kód zdůrazňuje, že nejistota vypočtených výsledků testu není přípustným chybovým limitem výkonu kotle a tyto nejistoty se používají pouze k posouzení úrovně testu výkonu (tj. IE, zda je test účinný nebo ne), než k vyhodnocení THE, než k vyhodnocení TH Výkon kotva.

EN Standard stanoví, že konečná nejistota relativní účinnosti EηB se vypočítá podle nejistoty každého dílčího boku a poté se nejistota účinnosti u uvádí podle následujícího vzorce:

Uηβ = ηβxεηβ

Jsou -li splněny následující podmínky, je považováno za dosažení zaručené hodnoty účinnosti:

ηβG <rb+Uηβ

Ve kterém:

η G je záruční hodnota účinnosti;

ηB je korigovaná hodnota účinnosti.

Z výše uvedené diskuse je jasně vidět, že analýza chyb GB a výpočet nejistoty v kódu ASME jsou kritéria pro posouzení, zda je test úspěšný, což nemá nic společného s tím, zda je index účinnosti kvalifikován, zatímco nejistota je nejistota, zatímco nejistota Ve standardu EN neposuzuje, zda je test úspěšný, což úzce souvisí s tím, zda je index účinnosti kvalifikován.

10.Závěr

GB10184-88, DL/T964-2005, ASME PTC4-1998 a EN12592-15: 2003 jasně stanoví metodu testu a výpočtu kotle, což způsobuje přijetí výkonu kotle na základě důkazů. Kódy GB a ASME jsou v Číně široce používány, zatímco standardy EN se zřídka používají při domácím přijetí.

Hlavní myšlenka testu hodnocení výkonu kotle popsaná podle tří standardů je stejná, ale vzhledem k různým standardním systémům existují rozdíly v mnoha detailech. Tento článek provádí určité analýzy a srovnání tří standardů, což je vhodnější používat standardy různých systémů přesněji při přijímání projektu. EN Standard nebyl v Číně široce používán, ale je nutné provést hlubší analýzu a výzkum některých jejích ustanovení. Chcete -li v tomto ohledu provádět technické přípravy, propagujte vývoz domácích kotlů do země nebo regionu, který implementuje standard EU a zlepšuje naši přizpůsobivost mezinárodnímu trhu.