A különböző országokban a különböző standard rendszerek miatt bizonyos különbségek vannak a kazán teljesítmény-elfogadási teszt szabványokban vagy eljárásokban, mint például az Európai Unió EN 12952-15: 2003, ASME PTC4-1998, GB10184-1988 és DLTT964-2005. Ez a cikk a kazán hatékonyságának kiszámításának fő különbségeinek elemzésére és megvitatására összpontosít a különféle szabványokban vagy rendeletekben.

 1.Előszó

Akár Kínában, akár külföldön, a kazán gyártása előtt, telepítve, és a felhasználóknak átadják a kereskedelmi működés céljából, a kazán teljesítményteszt általában a szerződés szerint hajtják végre, de a kazán teljesítményteszt szabványait vagy eljárásait jelenleg a különböző országokban alkalmazott. Nem ugyanaz. Az Európai Unió EN 12952-15: 2003 vízcsöves kazán és kiegészítő berendezések 15. része a 15. rész a kazánok elfogadási tesztszabályáról szól, amely az egyik széles körben használt kazán teljesítményteszt-előírások. Ez a szabvány a keringő fluidizált ágykazánokra is alkalmazható. A mészkő deszulfurizációt hozzáadják a szabványhoz, amely kissé különbözik a kínai és ASME kazán teljesítményteszt előírásaitól. Az ASME kódot és a Kínában kapcsolódó kódokat részletesen megvitatták, de kevés jelentés van az EN 12952-15: 2003 megbeszéléséről.

Jelenleg Kínában a Kínában a Kínában a leggyakrabban használt teljesítményteszt-előírások: „Erőmű-kazán teljesítményteszt-eljárások” GB10184-1988 és az American Mechanical Mérnökök Társasága (ASME) „Kazán teljesítményteszt-eljárások” ASME PTC 4-1998. stb. A Kína kazángyártási technológiájának folyamatos érettségével a Kína kazántermékeit a világpiac fokozatosan elismeri. A különböző piacok igényeinek kielégítése érdekében az Európai Unió EN 12952-15: 2003 szabványát a jövőben nem zárják ki, mint a Kínában gyártott kazán termékek teljesítménytesztjének végrehajtási szabványát.

A kazán hatékonyságának kiszámításának fő tartalmát az EN12952-15-2003-ban összehasonlítják az ASME PTC4-1998, a GB10W4-1988 és a DLTT964-2005.

Az összehasonlítás kényelme érdekében az EN12952-15: 2003 szabványt rövidítik az EN szabványként. Az ASMEPTC4-1998 kódot rövidítik ASME kódként, a GB10184-1988 kódot GB-kódnak nevezzük röviden, a DLH'964-2005-et röviden nevezzük.

2.Fő tartalom és alkalmazás hatókör

Az EN Standard a gőzkazánok, a melegvíz kazánok és azok kiegészítő berendezéseinek teljesítmény -elfogadási szabványa, és ez az alapja a közvetlenül égő gőzkazánok és ipari kazánok hőteljesítményének (elfogadásának) tesztjének és kiszámításának. Ez alkalmas közvetlen égési gőzkazánokra és melegvíz kazánokra, valamint kiegészítő berendezéseikre. A "közvetlen égés" szó arra irányul, hogy az ismert üzemanyag -kémiai hő ésszerű hőre átalakítható, és rácsos égés, fluidizált ágy égési vagy kamra égési rendszere lehet. Ezenkívül alkalmazható a közvetett égési berendezésekre (például a hulladékhőhő kazán) és más hőátadási tápközegekkel (például gáz, forró olaj, nátrium) stb. (például a hulladékégetőt), a nyomás alatt álló kazán (például a PFBC kazán) és a gőzkazán kombinált ciklusrendszerben.

Beleértve az EN szabványt, a kazán teljesítményteszttel kapcsolatos összes szabványt vagy eljárást egyértelműen előírja, hogy az nem alkalmazható az atomerőművek gőzgenerátoraira. Az ASME kóddal összehasonlítva az EN Standard alkalmazható a pazarló kazánra, valamint a gőz- vagy melegvíz -kazán kiegészítő berendezéseire, és alkalmazási körének szélesebb. Az EN Standard nem korlátozza a kazán gőzáramának, nyomásának vagy hőmérsékletének alkalmazandó tartományát. Ami a gőzkazánokat illeti, az EN szabványban felsorolt ​​"megfelelő kazánok" típusai kifejezettebbek, mint a GB -kód vagy a DL/T kód.

3.Kazánrendszer határát

Az ASME kód felsorolja a több tipikus kazántípus termikus rendszer határainak demarkációs illusztrációit. A tipikus illusztrációkat a GB kód is tartalmazza. Az EN Standard szerint a hagyományos kazánrendszer borítékának tartalmaznia kell a teljes gőzvíz-rendszert keringő szivattyúval, égési rendszer széngyárral (szénégető rendszerhez alkalmas), keringő füstgáz-fúvó, légyhamu reflux rendszer és légmelegítő. De nem foglalja magában az olaj- vagy gázfűtési berendezéseket, a por eltávolítóját, a kényszerített ventilátorot és az indukált ventilátorokat. Az EN standard és egyéb rendeletek alapvetően ossza meg a kazán termodinamikai rendszer határát ugyanúgy, de az EN standard erősen rámutat arra, hogy a kazánrendszer borítékának (határ) megfogalmazása megköveteli, hogy A kazán a "szállított" állapotban, és a hőhatékonyság méréséhez szükséges hőbemenet, kimenet és veszteség egyértelműen meghatározható. Ha lehetetlen megszerezni a minősített mért értékeket a "ellátás" státusz határán, akkor a határot a gyártó és a vevő közötti megállapodás újradefiniálható. Ezzel szemben az EN Standard hangsúlyozza a kazán termodinamikai rendszer határának megosztásának elvét.

4.Standard állapot- és referencia -hőmérséklet

Az EN standard meghatározza az 101325Pa nyomás állapotát és a 0 ℃ hőmérsékletet standard állapotban, és a teljesítményteszt referenciahőmérséklete 25 ℃. A megadott standard állapot megegyezik a GB kóddal; A referencia hőmérséklete megegyezik az ASME kóddal.

Az EN Standard lehetővé teszi a megállapodás számára, hogy más hőmérsékleteket használjon referenciahőmérsékletként az elfogadási teszthez. Ha más hőmérsékleteket használnak referencia -hőmérsékletként, akkor ki kell javítani az üzemanyag -fűtőértéket.

5.Általános együtthatók

Az EN standard megadja a gőz, a víz, a levegő, a hamu és a többi anyag specifikus hőjét a 25 ℃ -től a normál üzemi hőmérsékletig, valamint néhány hiányosan égett anyag hőértékét.

5.1 Specifikus hőérték

A részleges specifikus hőértéket lásd az 1. táblázatban.

1. táblázat Egyes anyagok specifikus hőértéke.

A GB kódhoz hasonlóan a különféle anyagok entalpia vagy specifikus hője, az EN Standard által megadott, 0 ℃ -t vesz igénybe kiindulási pontként. Az ASME kód előírja, hogy a különféle anyagok entalpia vagy specifikus hő kiszámításának kiindulási pontja a 77 ℉ (25 ℃), kivéve a gőz entalpiát és a fűtőolaj entalpiáját.

A GB -kódban az általánosan használt anyagok specifikus hőjét a kiszámított hőmérséklet szerint kell kiszámítani egy táblán vagy egy képlet segítségével, és a kapott specifikus hő az átlagos specifikus fűtéses érték 0 ℃ -től a kiszámított hőmérsékletig. A gáznemű anyagok és a víz esetében ez az átlagos specifikus hő állandó nyomáson. Az ASME kód általában 25 ℃ -t vesz igénybe, mint referenciaérték, és megadja a különféle anyagok specifikus hő vagy entalpia számítási képletét.

A GB -kódhoz és az ASME -kódhoz képest az EN Standard a következő két különbséggel rendelkezik az anyagok meghatározásában:

1) Különböző anyagok entalpia vagy specifikus hője 0 ℃ -t vesz igénybe kiindulási pontként, de az adott specifikus hőérték a 25 ℃ -től a hagyományos üzemi hőmérsékletig tartó átlagos érték.

2) Vegye ki a rögzített értéket 25 -ről a normál üzemi hőmérsékletre.

Például:

 Más paraméterekkel kombinálva, ha a referencia hőmérséklete 25 ℃, a GB kód és az EN standard szerint kiszámított eredményeket a 2. táblázatban hasonlítják össze.

2. táblázat A specifikus hőérték és egyes anyagok kiszámított veszteségének összehasonlítása.

 A számítási eredmények összehasonlítása szerint az üzemanyaggal az alacsony hamutartalommal az anyag specifikus hő különböző értékei által okozott eredmények különbsége kevesebb, mint 0,01 (abszolút érték), amelynek úgy tekinthető, hogy nincs vagy kevés hatással van a A számítási eredmények, és alapvetően figyelmen kívül hagyhatók. Amikor azonban a keringő fluidizált ágykazán magas hamu üzemanyagot éget, vagy mészkő ad hozzá a kemencében levő desulfurizációhoz, a hamu hőveszteségének lehetséges különbsége elérheti a 0,1-0,15 vagy még magasabb szintet.

5.2 A szén -monoxid fűtési értéke.

Az EN Standard szerint a szén -monoxid fémhúsos értéke 1 2,633 MJ/m³, ami alapvetően megegyezik az ASME 4347BTU/LBM kódjával (12.643 MJ/m³) és a GB kód 12.636 MJ/m³- Normál körülmények között a szén -monoxid tartalma a füstgázban alacsony, és a hőveszteség értéke kicsi, tehát a fűtéses érték különbségének kevés befolyása van.

5.3 A hiányosan égett anyagok hőértéke.

Az EN standard megadja a hiányos égési anyagok hőértékét az antracit és a lignit üzemanyag hamuban, amint azt a 3. táblázat mutatja.

3. táblázat A hiányosan égett anyagok hőértéke.

 Az ASME kódja szerint, ha a hamuban nem égett hidrogén jelentéktelen, akkor a hiányos éghetőségeket amorf szénnek lehet tekinteni, és az el nem égett szén fűtési értékének ebben az állapotban 33,7 MJ/kg. A GB kód nem határozza meg a hamuban éghető anyagok összetevőit, de általában nem égett szénnek tekintik. Az éghető anyagok fűtési értéke hamuban a GB kódban megadott 33,727MJ/kg. Az antracit üzemanyag és az EN standard szerint a hiányos égési anyagok fűtéses értéke körülbelül 2,2% -kal alacsonyabb, mint az ASME -kód és a GB kód. A lignithez képest a különbség még nagyobb.

Ezért tovább kell vizsgálni az antracit és a lignit nem leégtelen anyagok fűtési értékeinek megadásának jelentőségét az EN standardban.

5.4 A kalcium -karbonát és a szulfát termelő hőhőzésének kalcinálási bomlásának héje.

Az EN standard, az ASME kód és a DL/T kódban megadott számítási képlet -együtthatók szerint a kalcium -karbonát és a szulfát képződési hője a 4. táblázat mutatja.

4. táblázat A bomlás és a kalcium -karbonát szulfát képződésének hője.

Az EN Standard és az ASME kód által megadott együtthatók alapvetően azonosak. A DT/L kódhoz képest a bomlási hő 2,2-2,5% -kal alacsonyabb, a képződési hő körülbelül 3,3% -kal magasabb.

6.A sugárzás és a konvekció által okozott hőveszteség

Az EN Standard szerint, mivel általában lehetetlen mérni a sugárzási és konvekciós veszteségeket (vagyis a általánosan érthető hőeloszlás veszteségeket), az empirikus értékeket kell elfogadni.

Az EN Standard megköveteli, hogy a leggyakoribb gőzkazán kialakításának meg kell felelnie a 2. ábrán. 1, "A sugárzási és konvekciós veszteségek a maximális hatékony hőteljesítménytől függően".

1. ábra sugárzási és konvekciós veszteségvonalak

 Kulcsfontosságú:

V: sugárzási és konvekciós veszteségek;

B: maximális hasznos hőteljesítmény;

1. görbe: barna szén, nagyolvasztógáz és fluidizált ágykazán;

2. görbe: kemény szén -kazán;

3. görbe: Fájdaolaj és földgáz kazánok.

Vagy az (1) képlet szerint kiszámítva:

Qrc = CQN^0,7(1)

Típus:

C = 0,0113, megfelelő olajtüzelésű és földgáz kazánokhoz;

0,022, antracit kazánhoz alkalmas;

0,0315, lignit és fluidizált ágykazánokhoz alkalmas.

A tényleges hőteljesítmény meghatározása szerint az EN standardban a tényleges hőteljesítmény az adagolóvíz és/vagy a gőzkazán által továbbított gőz teljes hője, és a szennyvíz entalpiáját hozzáadják a tényleges hőteljesítményhez.

Például:

 Más paraméterekkel kombinálva a kazán maximális tényleges hőteljesítménye körülbelül 773 MW, a sugárzás és a konvekciós veszteség 2,3 MW az antracit égésekor, azaz a sugárzás és a konvekciós hővesztés körülbelül 0,298%. Összehasonlítva a 0,2% -os hőelvezetési veszteséggel a kazán test névleges terhelése alatt, a GB -kódban szereplő példa paramétereinek megfelelően, az EN standard szerint kiszámított vagy értékelt konvekciós veszteség körülbelül 49% -kal magasabb.

Hozzá kell adni, hogy az EN standard számítási görbéket vagy képlet -együtthatókat is megad a különböző kemence és üzemanyagtípusok szerint. Az ASME kód megköveteli, hogy a hőveszteséget méréssel kell becsülni, de "a szakmai képesített személyzet paraméterbecslését nem zárják ki". A GB kód nagyjából megadja a számítási görbét és a képletet az egység és a kazán test szerint.

7.Füstgázvesztés

A füstgáz -veszteség elsősorban a száraz füstgázveszteséget, az üzemanyag -elválasztás által okozott veszteséget, az üzemanyag -hidrogén okozta veszteséget és a levegőben lévő nedvesség okozta veszteséget okozta. A számítási ötlet szerint az ASME standard hasonló a GB -kódhoz, azaz a száraz füstgáz -veszteséget és a vízgőz -veszteséget külön -külön kiszámítják, de az ASME a tömegáramlási sebesség szerint számol, míg a GB a térfogat -áramlási sebesség szerint számol. Az EN standard kiszámítja a nedves füstgáz minőségét és a nedves füstgáz fajlagos hőjét egészében. Hangsúlyozni kell, hogy a levegő előmelegítő kazánok esetében a füstgáz mennyiségét és a hőmérsékletet az EN standard és a GB kód -képletekben a füstgáz mennyisége és hőmérséklete a légzőkészítő kimenetén, míg az ASME kódképletekben a füstgázmennyiség a A levegő előmelegítő bemenete és a füstgáz hőmérséklete az előmelegítő kimenetén, amikor a légszivárgás szivárgási sebességét 0 -ra korrigálják. Az EN és a GB számítási példáit lásd az 5. táblázatban. Az 5. táblázatból látható, hogy bár a számítási módszerek eltérőek, a számítási eredmények alapvetően megegyeznek.

5. táblázat A füstgáz -kipufogógáz -veszteség összehasonlítása GB és EN.

 8.Hatékonysági javítás

Mivel általában lehetetlen elvégezni az egységteljesítmény -elfogadási tesztet a standard vagy a garantált üzemanyag -körülmények között, valamint a pontos szabvány vagy a garantált működési körülmények között, a teszteredményeket a standard vagy a szerződéses működési feltételekhez kell javítani. Mindhárom szabvány/rendelet előterjesztette saját korrekciós módszereit, amelyek hasonlóságokkal és különbségekkel is rendelkeznek.

8.1 Felülvizsgált tételek.

Mindhárom szabvány kijavította a bemeneti levegő hőmérsékletét, a levegő páratartalmát, a kipufogógáz hőmérsékletét a határ kilépésén és az üzemanyagban, de üzemanyag részletesen.

8.2 Korrekciós módszer.

A GB kód és az ASME kód felülvizsgálati módszerei alapvetően azonosak, amelyek a felülvizsgált paramétereket a veszteségelemek eredeti számítási képletére cserélik, és újraszámolják azokat a felülvizsgált veszteségérték megszerzése érdekében. Az EN standard módosító módszere különbözik a GB -kódtól és az ASME kódtól. Az EN standard megköveteli, hogy a tervezési érték és a tényleges érték közötti ekvivalens különbséget először ki kell számolni, majd a δ n veszteségkülönbséget e különbség szerint kell kiszámítani. A veszteségkülönbség, valamint az eredeti veszteség a korrigált veszteség.

8.3 Az üzemanyag -összetétel megváltozása és a korrekciós feltételek.

A GB -kód és az ASME kód nem korlátozza a teljesítményteszt üzemanyagváltozását, mindaddig, amíg mindkét fél megállapodást köt. A DL/T -kiegészítő növeli a teszt üzemanyag megengedett variációs tartományát, és az EN Standard egyértelmű követelményeket állít elő az üzemanyagban lévő nedvességtartomány és hamu variációs tartományára, amely megköveteli, hogy az YHO eltérése a víz garantált értékétől az üzemanyagban. Nem haladhatja meg a 10% -ot, és a garantált értéktől való eltérés nem haladhatja meg a 15% -ot a korrekció előtt. Ugyanakkor kimondják, hogy ha a teszt eltérése meghaladja az egyes eltérések tartományát, akkor a teljesítmény -elfogadási tesztet csak akkor lehet elvégezni, ha a gyártó és a felhasználó között megállapodás született.

8.4 Üzemanyag -fémhálózati értékjavítás.

A GB és az ASME kód nem határozza meg az üzemanyag -fémhallgató érték javítását. Az EN standard hangsúlyozza, hogy ha a megállapodott referenciahőmérséklet nem 25 ℃, akkor az üzemanyag -fémhallgató értéket (NCV vagy GCV) ki kell javítani a megállapodott hőmérsékleten. A korrekciós képlet a következő:

HA: Az üzemanyag nettó fűtőértéke 25 ℃ referencia hőmérsékleten;

HM: Az üzemanyag nettó fűtőfilm -értékét a megállapodott referencia -hőmérséklet szerint korrigálva.

9.Teszthiba és bizonytalanság

Beleértve a kazán teljesítménytesztjét, bármilyen tesztnek hibái lehetnek. A teszthibák elsősorban szisztematikus hibákból, véletlenszerű hibákból és mulasztás hibáiból állnak, stb. Mindhárom szabvány megköveteli, hogy a lehetséges hibákat a teszt előtt a lehető legnagyobb mértékben ki kell értékelni és kiküszöbölni. Az ASME kód és az EN szabvány a bizonytalanság és a bizonytalanság fogalmainak megfelelően terjeszti elő.

A GB teszttartalma szerint kiszámítják az egyes mérési és elemzési tételek mérési hibáját és elemzési hibáját, és a végső hatékonysági számítási hibát megítéljük, hogy megítéljük, hogy a teszt minősült -e.

Az ASME kód releváns fejezeteiben előírják, hogy a teszt minden teszthez meg kell határoznia a teszt eredményeinek bizonytalanságának elfogadható értékeit a teszt előtt, és ezeket az értékeket az eredmények célbizonyításának nevezzük. Az ASME kód megadja a bizonytalanság számítási módszerét. Az ASME kód azt is kimondja, hogy az egyes tesztek befejezése után a bizonytalanságot a kód és az ASME PTC 19.1 kód vonatkozó fejezetei szerint kell kiszámítani. Ha a kiszámított bizonytalanság nagyobb, mint az előzetesen elért célbizonyítás, akkor a teszt érvénytelen. Az ASME kódex hangsúlyozza, hogy a kiszámított teszteredmények bizonytalansága nem a kazán teljesítményének megengedett hibaszorja, és ezeket a bizonytalanságokat csak a teljesítményteszt szintjének megítélésére használják (azaz a teszt hatékony -e vagy sem), ahelyett, hogy kiértékelné a kazán teljesítmény.

Az EN standard kimondja, hogy a végső relatív hatékonysági bizonytalanságot az EηB-t az egyes al-elemek bizonytalansága alapján kell kiszámítani, majd az Uη β hatékonysági bizonytalanságot a következő képlet szerint kell kiszámítani:

Uηβ = ηβxεηβ

Ha a következő feltételek teljesülnek, akkor úgy kell tekinteni, hogy a hatékonyság garantált értéke eléri:

ηβg≤ηb+Uηβ

Amelyben:

η g a hatékonyság garanciájának értéke;

ηb a korrigált hatékonysági érték.

A fenti megbeszélésből egyértelműen látható, hogy a GB hibaanalízise és a bizonytalanság kiszámítása az ASME kódban annak kritériuma, hogy megítéljék -e a tesztet, amelynek semmi köze sincs - Az EN -szabványban nem ítéli meg, hogy a teszt sikeres -e, ami szorosan kapcsolódik ahhoz, hogy a hatékonysági index képesített -e.

10.Következtetés

GB10184-88, DL/T964-2005, ASME PTC4-1998 és EN12592-15: 2003 egyértelműen előírja a kazán hatékonysági tesztjét és a számítási módszert, ami bizonyítékok alapján elfogadja a kazán teljesítményét. A GB és az ASME kódokat széles körben használják Kínában, míg az EN szabványokat ritkán használják a hazai elfogadásban.

A három szabvány által leírt kazán teljesítményértékelési teszt fő gondolata ugyanaz, de a különböző standard rendszerek miatt sok részletben különbségek vannak. Ez a cikk a három szabvány elemzését és összehasonlítását végzi, amely kényelmesebb a különféle rendszerek szabványainak pontosabban használni a projekt elfogadását. Az En Standardot nem használják széles körben Kínában, de mélyebb elemzést és kutatást kell végezni néhány rendelkezésére. A műszaki felkészülések e tekintetben elősegítésére a háztartási kazánok exportjának előmozdítása egy olyan országba vagy régióba, amely végrehajtja az EU szabványát, és javítja a nemzetközi piachoz való alkalmazkodóképességünket.