På grund af de forskellige standardsystemer i forskellige lande er der nogle forskelle i Boiler Performance Acceptance Test-standarder eller procedurer såsom Den Europæiske Union Standard EN 12952-15: 2003, ASME PTC4-1998, GB10184-1988 og DLTT964-2005. Denne artikel fokuserer på analyse og diskussion af de vigtigste forskelle i beregningen af ​​kedeleffektiviteten i forskellige standarder eller forskrifter.

 1.Forord

Uanset om det er i Kina eller i udlandet, før kedlen fremstilles og installeres og overleveres til brugere til kommerciel drift, udføres kedelpræstationstesten normalt i henhold til kontrakten, men standarderne eller procedurerne for kedelpræstationstest, der i øjeblikket bruges i forskellige lande, er ikke det samme. Den Europæiske Union Standard EN 12952-15: 2003 Water-Tube-kedel og hjælpeudstyr Del 15 handler om acceptteststandarden for kedler, som er en af ​​de vidt anvendte kedelpræstationsteststandarder. Denne standard gælder også for cirkulerende fluidiserede sengekedler. Kalkstensafvovl føjes til standarden, som er noget anderledes end de relevante regler i Kina og ASME -kedelpræstationstestregler. ASME-koden og relaterede koder i Kina er blevet drøftet detaljeret, men der er få rapporter om diskussionen om EN 12952-15: 2003.

På nuværende tidspunkt er de almindeligt anvendte præstationsteststandarder i Kina Kinas National Standard (GB) "Power Station Boiler Performance Test Procedures" GB10184-1988 og American Society of Mechanical Engineers '(ASME) "Boiler Performance Test Procedures" ASME PTC 4-1998, osv. Med den kontinuerlige modenhed af Kinas kedelproduktionsteknologi anerkendes Kinas kedelprodukter gradvist af verdensmarkedet. For at imødekomme behovene på forskellige markeder, vil Den Europæiske Union Standard EN 12952-15: 2003 ikke blive udelukket i fremtiden som implementeringsstandard for ydelsestesten for kedelprodukter, der er fremstillet i Kina.

Hovedindholdet i beregningen af ​​kedeleffektiviteten i EN12952-15-2003 sammenlignes med ASME PTC4-1998, GB10W4-1988 og DLTT964-2005.

For sammenligning af sammenligning forkortes EN12952-15: 2003-standarden som EN-standard. ASMEPTC4-1998-kode er forkortet som ASME-kode, GB10184-1988-kode kaldes GB-kode for kort, DLH'964-2005 kaldes DI7T for kort.

2.Hovedindhold og applikationsomfang

EN Standard er præstationsacceptstandarden for dampkedler, varmtvandskedler og deres hjælpeudstyr, og det er grundlaget for den termiske ydeevne (accept) test og beregning af dampkedler og industrikedler, der brænder direkte. Det er velegnet til direkte forbrændingsdampkedler og varmtvandskedler og deres hjælpestyr. Ordet "direkte forbrænding" er rettet mod udstyret med kendt brændstofkemisk varme omdannet til fornuftig varme, som kan have ristforbrænding, forbrændingssystem med fluidiseret seng eller forbrændingssystem. Desuden kan det også påføres indirekte forbrændingsudstyr (såsom affaldsvarme kedel) og udstyr, der kører med andre varmeoverførselsmedier (såsom gas, varm olie, natrium) osv. Det er dog ikke egnet til specielt brændstofforbrændingsudstyr. (såsom affaldsforbrændingsanlæg), undertrykket kedel (såsom PFBC -kedel) og dampkedel i kombineret cyklussystem.

Inkludering af EN -standard, alle standarder eller procedurer relateret til kedelpræstationstest bestemmer klart, at den ikke er relevant for dampgeneratorer i atomkraftværker. Sammenlignet med ASME -kode kan EN standard påføres på spildvarmekedel og dens hjælpekraft af damp eller varmt vandkedel, og dens påføringsomfang er bredere. EN -standard begrænser ikke det relevante interval af kedeldampstrøm, tryk eller temperatur. For så vidt angår dampkedler er de typer "passende kedler", der er anført i EN -standard, mere eksplicit end GB -kode eller DL/T -kode.

3.Grænse for kedelsystemet

ASME -kode viser afgrænsningsillustrationer af termiske systemgrænser for flere typiske kedeltyper. Typiske illustrationer er også angivet i GB -kode. I henhold til EN-standard bør konvolutten af ​​konventionelt kedelsystem omfatte hele dampvandssystemet med cirkulerende pumpe, forbrændingssystem med kulmølle (egnet til kulforbrændingssystem), cirkulerende røggasblæser, flyveaske reflukssystem og luftvarmer. Men det inkluderer ikke olie- eller gasopvarmningsudstyr, støvfjerner, tvungen udkast til ventilator og induceret udkast til ventilator. En standard og andre regler deler dybest set grænsen til kedeltermodynamisk system på samme måde, men en standard påpeger stærkt, at formuleringen af ​​kedelsystemkonvolut (grænse) kræver, at konvolutgrænsen relateret til varmebalance skal være i overensstemmelse med grænsen til Kedel i den "leverede" tilstand og den varmeindgang, output og tab, der kræves til måling af termisk effektivitet, kan klart bestemmes. Hvis det er umuligt at opnå kvalificerede målte værdier ved grænsen for status for "forsyning", kan grænsen omdefineres ved aftale mellem producenten og køberen. I modsætning hertil understreger EN -standard princippet om at dele grænsen for kedeltermodynamisk system.

4.Standard tilstand og referencetemperatur

EN Standard definerer tryktilstanden på 101325pa og temperatur på 0 ℃ som standardtilstand, og referencetemperaturen for ydelsestest er 25 ℃. Den specificerede standardtilstand er den samme som GB -kode; Referencetemperaturen er den samme som ASME -kode.

EN Standard giver aftalen mulighed for at bruge andre temperaturer som referencetemperatur til accepttest. Når andre temperaturer anvendes som referencetemperaturer, er det nødvendigt at korrigere den brændstofkaloriske værdi.

5.Fælles koefficienter

EN -standarden giver den specifikke varme af damp, vand, luft, aske og andre stoffer i området fra 25 ℃ til normal driftstemperatur og varmeværdien af ​​nogle ufuldstændige brændte stoffer.

5.1 Specifik varmeværdi

Se tabel 1 for delvis specifik varmeværdi.

Tabel 1 Specifik varmeværdi af nogle stoffer.

Ligesom GB -kode tager entalpien eller specifik varme fra forskellige stoffer, der er givet af EN -standard, 0 ℃ som udgangspunkt. ASME -kode bestemmer, at 77 ℉ (25 ℃) tages som udgangspunkt for beregning af enthalpi eller specifik varme af forskellige stoffer undtagen damp entalpi og brændselsolie enthalpi.

I GB -kode beregnes den specifikke varme af almindeligt anvendte stoffer i henhold til den beregnede temperatur gennem en tabel eller ved anvendelse af en formel, og den opnåede specifikke varme er den gennemsnitlige specifikke kaloriforværdi fra 0 ℃ til den beregnede temperatur. For gasformige stoffer og vand er det den gennemsnitlige specifikke varme ved konstant tryk. ASME -kode tager generelt 25 ℃ som benchmark og giver beregningsformlen for specifik varme eller entalpi af forskellige stoffer.

Sammenlignet med GB -kode og ASME -kode har EN standard følgende to forskelle i bestemmelsen af ​​specifik stoffer af stoffer:

1) Entalpi eller specifik varme af forskellige stoffer tager 0 ℃ som udgangspunkt, men den givne specifikke varmeværdi er den gennemsnitlige værdi inden for området fra 25 ℃ til den konventionelle driftstemperatur.

2) Tag den faste værdi fra 25't ℃ til den normale driftstemperatur.

For eksempel:

 Kombineret med andre parametre, når referencetemperaturen er 25 ℃, sammenlignes resultaterne beregnet i henhold til GB -kode og EN -standard i tabel 2.

Tabel 2 Sammenligning af specifik varmeværdi og beregnet tab af nogle stoffer.

 I henhold til sammenligningen af ​​beregningsresultaterne for brændstof med lavt askeindhold er forskellen mellem resultater forårsaget af forskellige værdier af specifik materiel varme mindre end 0,01 (absolut værdi), hvilket kan betragtes som at have ingen eller lidt indflydelse på den Beregningsresultater og kan dybest set ignoreres. Når den cirkulerende fluidiserede senge kedel brænder højt askebrændstof eller tilføjer kalksten til desulfurisering i ovnen, kan den mulige forskel i askevarmetab nå 0,1-0,15 eller endda højere.

5.2 Kalorisk værdi af kulilte.

I henhold til EN -standarden er den kaloriske værdi af kulilte 1 2,633 MJ/m³, som stort set er det samme som for ASME -kode 4347BTU/LBM (12.643 MJ/m³) og GB -kode 12.636 MJ/m³. Under normale omstændigheder er indholdet af kulilte i røggas lavt, og varmetabsværdien er lille, så forskellen i kalorisk værdi har ringe indflydelse.

5.3 Varmeværdi af ufuldstændige brændte stoffer.

EN -standard giver varmeværdien af ​​ufuldstændige forbrændingsstoffer i antracit og lignitbrændstofaske, som vist i tabel 3.

Tabel 3 Varmeværdi af ufuldstændige forbrændte stoffer.

 I henhold til ASME -kode, når ubrændt brint i aske er ubetydelig, kan ufuldstændige forbrændingsselskaber betragtes som amorf kulstof, og den kaloriske værdi af ubrændt kulstof under denne tilstand skal være 33,7 mJ/kg. GB -kode specificerer ikke komponenterne i brændbare materialer i aske, men den betragtes generelt som ubrændt kul. Den kalorifulde værdi af brændbare materialer i aske, der er givet i GB -kode, er 33,727MJ/kg. I henhold til anthracitbrændstof og EN -standard er den kaloriske værdi af ufuldstændige forbrændingsstoffer ca. 2,2% lavere end ASME -kode og GB -kode. Sammenlignet med lignit er forskellen endnu større.

Derfor er det nødvendigt at undersøge betydningen af ​​betydningen af ​​at give kaloriske værdier af ikke -brændte stoffer til henholdsvis antracit og lignit i EN -standard.

5.4 Calcinerings nedbrydning af calciumcarbonat og genereringsvarme af sulfat.

I henhold til beregningsformlerskoefficienterne, der er angivet i EN -standard, ASME -kode og DL/T -kode, er calcinerings nedbrydningsvarmen for calciumcarbonat og dannelsesvarmen af ​​sulfat vist i tabel 4.

Tabel 4 -nedbrydning og sulfatdannelse af calciumcarbonat.

Koefficienter, der er givet af EN standard og ASME -kode, er dybest set de samme. Sammenlignet med DT/L-kode er nedbrydningsvarmen 2,2-2,5% lavere, og dannelsesvarmen er ca. 3,3% højere.

6.Varmetab forårsaget af stråling og konvektion

I henhold til EN -standard, fordi det generelt er umuligt at måle strålings- og konvektionstab (det vil sige de almindeligt forståede varmedissipationstab), bør empiriske værdier vedtages.

EN -standard kræver, at design af den mest almindelige dampkedel skal overholde fig. 1, "Stråling og konvektionstab, der varierer med den maksimale effektive varmeudgang".

Fig. 1 Strålings- og konvektionstabslinjer

 Nøgle:

A: Stråling og konvektionstab;

B: Maksimal nyttig varmeudgang;

Kurve 1: Brun kul, højovnsgas og fluidiseret seng kedel;

Kurve 2: Hård kulkedel;

Kurve 3: Brændstofolie og naturgas kedler.

Eller beregnet i henhold til formel (1):

QRC = CQN^0,7(1)

Type:

C = 0,0113, egnet til oliefyrede og naturgas kedler;

0,022, egnet til anthracit -kedel;

0,0315, velegnet til lignit- og fluidiserede sengekedler.

I henhold til definitionen af ​​effektiv varmeudgang i EN -standard er den effektive varmeudgang den samlede varme af fodervand og/eller damp, der transmitteres af dampkedel, og enthalpien af ​​spildevand tilsættes til den effektive varmeudgang.

For eksempel:

 Kombineret med andre parametre er den maksimale effektive varmeudgang af kedlen ca. 773 MW, og strålings- og konvektionstabet er 2,3 MW, når den brænder antracit, det vil sige stråling og konvektionsvarmetab er ca. 0,298%. Sammenlignet med varmetab på varmeafledning på 0,2% under den nominelle belastning af kedelkroppen beregnet i henhold til eksemplets parametre i GB -kode, er stråling og konvektionstab beregnet eller værdsat i henhold til EN -standard ca. 49% højere.

Det skal tilføjes, at EN -standard også giver beregningskurver eller formelkoefficienter i henhold til forskellige ovntyper og brændstoftyper. ASME -kode kræver, at varmetab estimeres ved måling, men "parameterestimering givet af professionelt kvalificeret personale er ikke udelukket". GB -kode giver omtrent beregningskurven og formlen i henhold til enheden og kedelkroppen.

7.Røggastab

Røggastab inkluderer hovedsageligt tørt røggastab, tab forårsaget af vandparation i brændstof, tab forårsaget af brint i brændstof og tab forårsaget af fugt i luft. I henhold til beregningsidéen ligner ASME -standarden GB -kode, det vil sige, tørt røggastab og vanddamptab beregnes separat, men ASME beregner i henhold til massestrømningshastigheden, mens GB beregner i henhold til volumenstrømningshastigheden. En standard beregner våd røggaskvalitet og specifik varme af våd røggas som helhed. Det skal understreges, at for kedler med luftforvarmning, røggasmængden og temperaturen i EN -standard- og GB -kodeformler er røggasmængden og temperaturen ved udløbet af luftforvarmning, mens de i ASME -kodeformler er røggasmængden ved Indløbet af luftforvarmning og røggastemperatur ved udløbet af forvarmere, når luftlækagens hastighed for luftforvarmning korrigeres til 0. Se tabel 5 for beregningseksempler på EN og GB. Fra tabel 5 kan det ses, at selv om beregningsmetoderne er forskellige, er beregningsresultaterne dybest set de samme.

Tabel 5 Sammenligning af røggasudstødningstab beregnet af GB og EN.

 8.Effektivitetskorrektion

Da det normalt er umuligt at udføre enhedens præstationsaccept -test under standarden eller garanterede brændstofforhold og under de nøjagtige standard eller garanterede driftsbetingelser, er det nødvendigt at korrigere testresultaterne til standarden eller kontraktens driftsbetingelser. Alle tre standarder/regler fremførte deres egne metoder til korrektion, som har både ligheder og forskelle.

8.1 Reviderede genstande.

Alle tre standarder har korrigeret indløbets lufttemperatur, luftfugtighed, udstødningsgastemperatur ved grænseudgang og brændstof, men GB -kode og ASME -kode har ikke korrigeret asken i brændstof, mens EN -standard har udledt og beregnet korrektion af askeændring i brændstof i detaljer.

8.2 Korrektionsmetode.

Revisionsmetoderne for GB -kode og ASME -kode er dybest set de samme, som skal erstatte de reviderede parametre med den originale beregningsformel for tab af elementer og beregne dem genberegn for at opnå den reviderede tabsværdi. Ændringsmetoden til EN -standard er forskellig fra GB -kode og ASME -kode. EN -standard kræver, at den ækvivalente forskel Δ a mellem designværdi og faktisk værdi skal beregnes først, og derefter skal tabsforskellen Δ n beregnes i henhold til denne forskel. Tabforskellen plus det oprindelige tab er det korrigerede tab.

8.3 Ændringer af brændstofsammensætning og korrektionsbetingelser.

GB -kode og ASME -kode begrænser ikke ændringen af ​​brændstof i præstationstest, så længe begge parter når til en aftale. DL/T -tilskuddet øger det tilladte variationsområde for testbrændstof, og EN -standard fremsætter klare krav til variationsområdet for fugt og aske i brændstof bør ikke overstige 10%, og afvigelsen af ​​Yash fra den garanterede værdi bør ikke overstige 15% før korrektion. På samme tid er det fastlagt, at hvis testafvigelsen overstiger rækkevidden af ​​hver afvigelse, kan performance -accepttesten først udføres, efter at en aftale er nået mellem producenten og brugeren.

8.4 Korrektion af brændstofværdiværdi.

GB- og ASME -kode specificerer ikke korrektionen af ​​brændstofværdi. EN -standard understreger, at hvis den aftalte referencetemperatur ikke er 25 ℃, skal den brændstofkaloriske værdi (NCV eller GCV) korrigeres til den aftalte temperatur. Korrektionsformlen er som følger:

HA: Nettlig kalorisk værdi af brændstof ved referencetemperatur på 25 ℃;

HM: Brændstof Nettskulisk værdi korrigeret i henhold til den aftalte referencetemperatur TR.

9.Testfejl og usikkerhed

Inkluderet kedelpræstationstest, enhver test kan have fejl. Testfejl er hovedsageligt sammensat af systematiske fejl, tilfældige fejl og undladelsesfejl osv. Alle tre standarder kræver, at mulige fejl skal evalueres og elimineres så meget som muligt før testen. ASME -kode og en standard fremsat i henhold til begreberne usikkerhed og usikkerhed.

I henhold til GB -testindhold beregnes målefejlen og analysefejlen for hver måling og analyseelement, og den endelige effektivitetsberegningsfejl opnås for at bedømme, om testen er kvalificeret.

Det er fastsat i relevante kapitler i ASME -koden, at alle parter på testen skal bestemme de acceptable værdier for usikkerheden i testresultaterne før testen, og disse værdier kaldes målsusikkerheden i resultaterne. ASME -kode indeholder beregningsmetoden for usikkerheden. ASME -koden bestemmer også, at usikkerheden skal beregnes efter de relevante kapitler i koden og ASME PTC 19.1 -koden efter hver test er afsluttet. Hvis den beregnede usikkerhed er større end målsusikkerheden, der er nået på forhånd, vil testen være ugyldig. ASME -kode understreger, at usikkerheden omkring de beregnede testresultater ikke er den tilladte fejlgrænse for kedelydelse, og disse usikkerheder bruges kun til at bedømme niveauet for ydelsestest (dvs. om testen er effektiv eller ej) snarere end til at evaluere kedelydelse.

EN Standard bestemmer, at den endelige relative effektivitetsusikkerhed Eηb beregnes i henhold til usikkerheden i hver underemne, og derefter beregnes effektivitetsusikkerheden Uη β i henhold til følgende formel:

Uηβ = ηpxεηβ

Hvis følgende betingelser er opfyldt, anses det for, at den garanterede værdi af effektivitet opnås:

ηpg≤ηb+uηp

I hvilken:

η g er garantiværdien af ​​effektiviteten;

ηb er den korrigerede effektivitetsværdi.

Det kan tydeligt ses fra ovenstående diskussion, at fejlanalysen af ​​GB og beregningen af ​​usikkerhed i ASME -kode er kriterierne for at bedømme, om testen er vellykket, hvilket ikke har noget at gøre med, om effektivitetsindekset er kvalificeret, mens usikkerheden I EN -standard bedømmer ikke, om testen er vellykket, hvilket er tæt knyttet til, om effektivitetsindekset er kvalificeret.

10.Konklusion

GB10184-88, DL/T964-2005, ASME PTC4-1998 og EN12592-15: 2003 Angiv klart kedeleffektivitetstesten og beregningsmetoden, hvilket gør kedelpræstationens accept baseret på beviser. GB- og ASME -koder er vidt brugt i Kina, mens en -standarder sjældent bruges til indenlandsk accept.

Hovedideen med evalueringstest af kedelpræstation, der er beskrevet af de tre standarder, er den samme, men på grund af de forskellige standardsystemer er der forskelle i mange detaljer. Denne artikel foretager en vis analyse og sammenligning af de tre standarder, hvilket er praktisk at bruge standarderne for forskellige systemer mere nøjagtigt i projektaccept. En standard er ikke blevet brugt i vid udstrækning i Kina, men det er nødvendigt at foretage en dybere analyse og forskning på nogle af dens bestemmelser. For at fremstille tekniske forberedelser i denne henseende skal du fremme eksporten af ​​indenlandske kedler til et land eller en region, der implementerer EU -standarden og forbedre vores tilpasningsevne til det internationale marked.