Karena sistem standar yang berbeda di berbagai negara, ada beberapa perbedaan dalam standar uji penerimaan kinerja boiler atau prosedur seperti Standar Uni Eropa EN 12952-15: 2003, ASME PTC4-1998, GB10184-1988 dan DLTT964-2005. Makalah ini berfokus pada analisis dan diskusi tentang perbedaan utama dalam perhitungan efisiensi boiler dalam berbagai standar atau peraturan.

 1.Kata pengantar

Apakah di China atau di luar negeri, sebelum boiler diproduksi dan dipasang dan diserahkan kepada pengguna untuk operasi komersial, uji kinerja boiler biasanya dilakukan sesuai dengan kontrak, tetapi standar atau prosedur uji kinerja boiler yang saat ini digunakan di berbagai negara adalah adalah berbagai negara adalah adalah di berbagai negara adalah adalah di berbagai negara adalah adalah di berbagai negara adalah adalah di berbagai negara adalah adalah di berbagai negara adalah adalah di berbagai negara adalah adalah di berbagai negara adalah adalah di berbagai negara adalah adalah di berbagai negara adalah di berbagai negara adalah di berbagai negara adalah di berbagai negara adalah di berbagai negara adalah di berbagai negara adalah di berbagai negara adalah di berbagai negara adalah di berbagai negara adalah di negara yang berbeda adalah di negara yang berbeda adalah di negara yang berbeda adalah di negara yang berbeda tidak sama. Standar Uni Eropa EN 12952-15: 2003 Boiler tabung air dan peralatan tambahan Bagian 15 adalah tentang standar uji penerimaan boiler, yang merupakan salah satu standar uji kinerja boiler yang banyak digunakan. Standar ini juga berlaku untuk boiler bed terfluidasi yang bersirkulasi. Desulfurisasi batu kapur ditambahkan ke standar, yang agak berbeda dari peraturan yang relevan di Cina dan peraturan uji kinerja boiler ASME. Kode ASME dan kode terkait di Cina telah dibahas secara rinci, tetapi ada beberapa laporan tentang diskusi EN 12952-15: 2003.

Saat ini, standar uji kinerja yang umum digunakan di Tiongkok adalah Standar Nasional Tiongkok (GB) “Prosedur Tes Kinerja Boiler Pembangkit Listrik” GB10184-1988 dan American Society of Mechanical Engineers (ASME) “Prosedur Kinerja Boiler” ASME PTC 4-1998, dll. Dengan kematangan terus menerus dari teknologi manufaktur boiler China, produk boiler China secara bertahap diakui oleh pasar dunia. Untuk memenuhi kebutuhan pasar yang berbeda, Standar Uni Eropa EN 12952-15: 2003 tidak akan dikecualikan di masa depan sebagai standar implementasi untuk uji kinerja produk boiler yang diproduksi di Cina.

Isi utama perhitungan efisiensi boiler di EN12952-15-2003 dibandingkan dengan ASME PTC4-1998, GB10W4-1988 dan DLTT964-2005.

Untuk kenyamanan perbandingan, standar EN12952-15: 2003 akan disingkat standar EN. Kode ASMEPTC4-1998 disingkat sebagai kode ASME, kode GB10184-1988 disebut sebagai kode GB untuk singkat, DLH'964-2005 disebut DI7T singkatnya.

2.Isi utama dan ruang lingkup aplikasi

EN Standar adalah standar penerimaan kinerja untuk boiler uap, boiler air panas dan peralatan tambahannya, dan itu adalah dasar untuk uji kinerja termal (penerimaan) dan perhitungan boiler uap dan boiler industri yang terbakar secara langsung. Cocok untuk boiler uap pembakaran langsung dan boiler air panas, dan peralatan tambahannya. Kata "pembakaran langsung" ditujukan untuk peralatan dengan panas bahan kimia bahan bakar yang diketahui dikonversi menjadi panas yang masuk akal, yang dapat memiliki pembakaran parut, pembakaran bed fluidisasi atau sistem pembakaran ruang. Selain itu, ini juga dapat diterapkan pada peralatan pembakaran tidak langsung (seperti boiler panas limbah) dan peralatan yang berjalan dengan media transfer panas lainnya (seperti gas, minyak panas, natrium), dll. Namun, tidak cocok untuk peralatan pembakaran bahan bakar khusus (seperti Refuse Incinerator), boiler bertekanan (seperti boiler PFBC) dan boiler uap dalam sistem siklus gabungan.

Termasuk standar EN, semua standar atau prosedur yang terkait dengan uji kinerja boiler dengan jelas menetapkan bahwa itu tidak berlaku untuk generator uap di pembangkit listrik tenaga nuklir. Dibandingkan dengan kode ASME, standar EN dapat diterapkan pada boiler panas limbah dan peralatan tambahan uap atau boiler air panas, dan ruang lingkup aplikasinya lebih luas. EN Standar tidak membatasi kisaran aliran uap boiler yang berlaku, tekanan atau suhu. Sejauh menyangkut boiler uap, jenis "boiler yang sesuai" yang tercantum dalam standar EN lebih eksplisit daripada kode GB atau kode DL/T.

3.Batas sistem boiler

Kode ASME mencantumkan ilustrasi demarkasi batas sistem termal dari beberapa jenis boiler yang khas. Ilustrasi khas juga diberikan dalam kode GB. Menurut standar EN, amplop sistem boiler konvensional harus mencakup seluruh sistem air uap dengan pompa yang bersirkulasi, sistem pembakaran dengan pabrik batubara (cocok untuk sistem pembakaran batubara), blower gas buang yang bersirkulasi, sistem refluks abu terbang dan pemanas udara. Tapi itu tidak termasuk peralatan pemanas minyak atau gas, penghapus debu, kipas angin paksa dan kipas angin yang diinduksi. EN Standar dan peraturan lainnya pada dasarnya membagi batas sistem termodinamika boiler dengan cara yang sama, tetapi EN standar menunjukkan bahwa formulasi Sistem Boiler Amplop (batas) mensyaratkan bahwa batas amplop yang terkait dengan keseimbangan panas harus konsisten dengan batas dari Boiler dalam keadaan "disediakan", dan input panas, output dan kerugian yang diperlukan untuk mengukur efisiensi termal dapat ditentukan dengan jelas. Jika tidak mungkin untuk mendapatkan nilai yang diukur yang memenuhi syarat pada batas status "pasokan", batas dapat didefinisikan ulang dengan kesepakatan antara pabrikan dan pembeli. Sebaliknya, standar EN menekankan prinsip membagi batas sistem termodinamika boiler.

4.Status standar dan suhu referensi

EN Standar mendefinisikan keadaan tekanan 101325Pa dan suhu 0 ℃ sebagai keadaan standar, dan suhu referensi uji kinerja adalah 25 ℃. Status standar yang ditentukan sama dengan kode GB; Suhu referensi sama dengan kode ASME.

EN Standar memungkinkan perjanjian untuk menggunakan suhu lain sebagai suhu referensi untuk uji penerimaan. Ketika suhu lain digunakan sebagai suhu referensi, perlu untuk memperbaiki nilai kalori bahan bakar.

5.Koefisien umum

Standar EN memberikan panas spesifik uap, air, udara, abu dan zat lain dalam kisaran dari 25 ℃ hingga suhu operasi normal, dan nilai panas dari beberapa zat yang dibakar secara tidak lengkap.

5.1 Nilai Panas Spesifik

Lihat Tabel 1 untuk nilai panas spesifik parsial.

Tabel 1 Nilai panas spesifik dari beberapa zat.

Seperti kode GB, entalpi atau panas spesifik dari berbagai zat yang diberikan oleh EN Standard mengambil 0 ℃ sebagai titik awal. Kode ASME menetapkan bahwa 77 ℉ (25 ℃) diambil sebagai titik awal untuk menghitung entalpi atau panas spesifik dari berbagai zat kecuali entalpi uap dan entalpi minyak bahan bakar.

Dalam kode GB, panas spesifik zat yang umum digunakan dihitung sesuai dengan suhu yang dihitung melalui tabel atau dengan menggunakan rumus, dan panas spesifik yang diperoleh adalah nilai kalori spesifik rata -rata dari 0 ℃ ke suhu yang dihitung. Untuk zat gas dan air, itu adalah panas spesifik rata -rata pada tekanan konstan. Kode ASME umumnya mengambil 25 ℃ sebagai tolok ukur, dan memberikan formula perhitungan panas spesifik atau entalpi berbagai zat.

Dibandingkan dengan kode GB dan kode ASME, standar EN memiliki dua perbedaan berikut dalam menentukan panas spesifik zat:

1) Entralpi atau panas spesifik dari berbagai zat membutuhkan 0 ℃ sebagai titik awal, tetapi nilai panas spesifik yang diberikan adalah nilai rata -rata dalam kisaran dari 25 ℃ hingga suhu operasi konvensional.

2) Ambil nilai tetap dari 25't ℃ ke suhu operasi normal.

Misalnya:

 Dikombinasikan dengan parameter lain, ketika suhu referensi adalah 25 ℃, hasil yang dihitung menurut kode GB dan standar EN dibandingkan pada Tabel 2.

Tabel 2 Perbandingan nilai panas spesifik dan kehilangan beberapa zat yang dihitung.

 Menurut perbandingan hasil perhitungan, untuk bahan bakar dengan kadar abu rendah, perbedaan hasil yang disebabkan oleh nilai yang berbeda dari panas spesifik materi kurang dari 0,01 (nilai absolut), yang dapat dianggap tidak memiliki atau sedikit pengaruh pada Hasil perhitungan, dan pada dasarnya dapat diabaikan. Namun, ketika bedebed bed fluidasi yang bersirkulasi membakar bahan bakar abu tinggi atau menambahkan batu kapur untuk desulfurisasi di tungku, kemungkinan perbedaan kehilangan panas abu dapat mencapai 0,1-0,15 atau bahkan lebih tinggi.

5.2 Nilai kalori karbon monoksida.

Menurut standar EN, nilai kalori karbon monoksida adalah 1 2.633 mj/m³, yang pada dasarnya sama dengan kode ASME 4347BTU/LBM (12,643 mj/m³) dan kode GB 12.636 mJ/m³. Dalam keadaan normal, kandungan karbon monoksida dalam gas buang rendah dan nilai kehilangan panasnya kecil, sehingga perbedaan nilai kalor memiliki pengaruh yang kecil.

5.3 Nilai panas zat yang dibakar secara tidak lengkap.

EN Standar memberikan nilai panas zat pembakaran yang tidak lengkap dalam abu antrasit dan bahan bakar lignit, seperti yang ditunjukkan pada Tabel 3.

Tabel 3 Nilai panas zat yang dibakar secara tidak lengkap.

 Menurut Kode ASME, ketika hidrogen yang tidak terbakar dalam abu tidak signifikan, pembakaran yang tidak lengkap dapat dianggap sebagai karbon amorf, dan nilai kalori karbon yang tidak terbakar dalam kondisi ini harus 33,7mj/kg. Kode GB tidak menentukan komponen bahan yang mudah terbakar dalam abu, tetapi umumnya dianggap sebagai karbon yang tidak terbakar. Nilai kalori bahan yang mudah terbakar dalam abu yang diberikan dalam kode GB adalah 33,727MJ/kg. Menurut bahan bakar antrasit dan standar EN, nilai kalori zat pembakaran yang tidak lengkap sekitar 2,2% lebih rendah dari kode ASME dan kode GB. Dibandingkan dengan lignit, perbedaannya bahkan lebih besar.

Oleh karena itu, perlu untuk mempelajari lebih lanjut pentingnya memberikan nilai kalori dari zat antrasit dan lignit yang tidak terbakar masing -masing dalam standar EN.

5.4 Kalsinasi dekomposisi panas kalsium karbonat dan panas generasi sulfat.

Menurut koefisien rumus perhitungan yang diberikan dalam standar EN, kode ASME dan kode DL/T, dekomposisi kalsinasi panas kalsium karbonat dan panas pembentukan sulfat ditunjukkan pada Tabel 4.

Tabel 4 panas dekomposisi dan pembentukan sulfat kalsium karbonat.

Koefisien yang diberikan oleh EN Standard dan Kode ASME pada dasarnya sama. Dibandingkan dengan kode DT/L, panas dekomposisi 2,2-2,5% lebih rendah dan panas formasi sekitar 3,3% lebih tinggi.

6.Kehilangan panas yang disebabkan oleh radiasi dan konveksi

Menurut standar EN, karena umumnya tidak mungkin untuk mengukur kerugian radiasi dan konveksi (yaitu, kerugian disipasi panas yang umum dipahami), nilai -nilai empiris harus diadopsi.

EN Standar mensyaratkan bahwa desain boiler uap yang paling umum harus mematuhi Gbr. 1, "Radiasi dan kerugian konveksi bervariasi dengan output panas efektif maksimum".

Gbr. 1 Radiasi dan garis kehilangan konveksi

 Kunci:

A: Kerugian radiasi dan konveksi;

B: Output panas maksimum yang berguna;

Kurva 1: Batubara coklat, gas tungku blast dan boiler bed terfluidisasi;

Kurva 2: Boiler Batubara Keras;

Kurva 3: Boiler minyak bahan bakar dan gas alam.

Atau dihitung menurut formula (1):

Qrc = cqn^0.7(1)

Jenis:

C = 0,0113, cocok untuk boiler gas dan gas alam;

0,022, cocok untuk boiler antrasit;

0,0315, cocok untuk lignite dan bedle boiler terfluidisasi.

Menurut definisi output panas efektif dalam standar EN, output panas yang efektif adalah total panas air umpan dan/atau uap yang ditransmisikan oleh boiler uap, dan entalpi limbah ditambahkan ke output panas efektif.

Misalnya:

 Dikombinasikan dengan parameter lain, output panas efektif maksimum boiler adalah sekitar 773 mW, dan kerugian radiasi dan konveksi adalah 2,3MW saat membakar antrasit, yaitu, radiasi dan kehilangan panas konveksi adalah sekitar 0,298%. Dibandingkan dengan kehilangan disipasi panas 0,2% di bawah beban pengenal bodi boiler yang dihitung sesuai dengan contoh parameter dalam kode GB, kerugian radiasi dan konveksi dihitung atau dihargai sesuai dengan standar EN sekitar 49% lebih tinggi.

Harus ditambahkan bahwa standar EN juga memberikan kurva perhitungan atau koefisien formula sesuai dengan berbagai jenis tungku dan jenis bahan bakar. Kode ASME mensyaratkan bahwa kehilangan panas diperkirakan berdasarkan pengukuran, tetapi "estimasi parameter yang diberikan oleh personel yang berkualitas profesional tidak dikecualikan". Kode GB secara kasar memberikan kurva perhitungan dan formula sesuai dengan unit dan boiler body.

7.Kehilangan gas buang

Kehilangan gas buang terutama termasuk kehilangan gas buang kering, kehilangan yang disebabkan oleh pemisahan air dalam bahan bakar, kehilangan yang disebabkan oleh hidrogen dalam bahan bakar dan kehilangan yang disebabkan oleh kelembaban di udara. Menurut gagasan perhitungan, standar ASME mirip dengan kode GB, yaitu, kehilangan gas buang kering dan kehilangan uap air dihitung secara terpisah, tetapi ASME menghitung sesuai dengan laju aliran massa, sementara GB menghitung sesuai dengan laju aliran volume. EN standar menghitung kualitas gas buang basah dan panas spesifik gas buang basah secara keseluruhan. Harus ditekankan bahwa untuk boiler dengan preheater udara, kuantitas gas buang dan suhu dalam rumus kode standar dan GB adalah kuantitas gas buang dan suhu di outlet preheater udara, sedangkan yang ada dalam rumus kode ASME adalah kuantitas gas buang di Taling masuk preheater udara dan suhu gas buang di outlet preheater ketika laju kebocoran udara preheater udara dikoreksi ke 0. Lihat Tabel 5 untuk contoh perhitungan EN dan GB. Dari Tabel 5, dapat dilihat bahwa meskipun metode perhitungan berbeda, hasil perhitungan pada dasarnya sama.

Tabel 5 Perbandingan kehilangan gas buang yang dihitung oleh GB dan EN.

 8.Koreksi efisiensi

Karena biasanya tidak mungkin untuk melakukan uji penerimaan kinerja unit di bawah standar atau kondisi bahan bakar yang dijamin dan di bawah standar operasi standar atau yang dijamin, perlu untuk memperbaiki hasil tes dengan standar atau kondisi operasi kontrak. Ketiga standar/peraturan mengajukan metode mereka sendiri untuk koreksi, yang memiliki kesamaan dan perbedaan.

8.1 Item yang direvisi.

Ketiga standar telah mengoreksi suhu udara masuk, kelembaban udara, suhu gas buang pada batas keluar dan bahan bakar, tetapi kode GB dan kode ASME belum mengoreksi abu dalam bahan bakar, sementara standar EN telah menyimpulkan dan menghitung koreksi perubahan abu dalam bahan bakar secara detail.

8.2 Metode Koreksi.

Metode revisi kode GB dan kode ASME pada dasarnya sama, yaitu untuk menggantikan parameter yang direvisi dengan rumus perhitungan asli item kerugian dan menghitung ulang mereka untuk mendapatkan nilai rugi yang direvisi. Metode amandemen standar EN berbeda dari kode GB dan kode ASME. EN Standar mensyaratkan bahwa perbedaan setara Δ A antara nilai desain dan nilai aktual harus dihitung terlebih dahulu, dan kemudian perbedaan kerugian Δ n harus dihitung sesuai dengan perbedaan ini. Perbedaan kerugian ditambah kerugian asli adalah kerugian yang dikoreksi.

8.3 Perubahan Komposisi Bahan Bakar dan Kondisi Koreksi.

Kode GB dan kode ASME tidak membatasi perubahan bahan bakar dalam tes kinerja, selama kedua belah pihak mencapai kesepakatan. Suplemen DL/T meningkatkan kisaran variasi yang diijinkan dari bahan bakar uji, dan standar EN mengedepankan persyaratan yang jelas untuk rentang variasi kelembaban dan abu dalam bahan bakar, yang mensyaratkan bahwa penyimpangan YHO dari nilai air yang dijamin dalam bahan bakar tidak boleh melebihi 10%, dan penyimpangan Yash dari nilai yang dijamin tidak boleh melebihi 15% sebelum koreksi. Pada saat yang sama, ditetapkan bahwa jika deviasi pengujian melebihi kisaran setiap penyimpangan, uji penerimaan kinerja hanya dapat dilakukan setelah perjanjian tercapai antara pabrikan dan pengguna.

8.4 Koreksi Nilai Kalor Bahan Bakar.

Kode GB dan ASME tidak menentukan koreksi nilai kalori bahan bakar. EN Standard menekankan bahwa jika suhu referensi yang disepakati bukan 25 ℃, nilai kalori bahan bakar (NCV atau GCV) harus diperbaiki ke suhu yang disepakati. Formula koreksi adalah sebagai berikut:

HA: Nilai kalori bersih bahan bakar pada suhu referensi 25 ℃;

HM: Nilai kalori bahan bakar yang dikoreksi sesuai dengan suhu referensi yang disepakati Tr.

9.Kesalahan uji dan ketidakpastian

Termasuk uji kinerja boiler, tes apa pun mungkin memiliki kesalahan. Kesalahan uji terutama terdiri dari kesalahan sistematis, kesalahan acak, dan kesalahan kelalaian, dll. Ketiga standar itu mensyaratkan bahwa kemungkinan kesalahan harus dievaluasi dan dihilangkan sebanyak mungkin sebelum pengujian. Kode ASME dan standar EN diajukan sesuai dengan konsep ketidakpastian dan ketidakpastian.

Menurut konten uji GB, kesalahan pengukuran dan kesalahan analisis dari setiap item pengukuran dan analisis dihitung, dan kesalahan perhitungan efisiensi akhir diperoleh untuk menilai apakah tes tersebut memenuhi syarat.

Ditetapkan dalam bab -bab yang relevan dari kode ASME bahwa semua pihak dalam tes harus menentukan nilai -nilai yang dapat diterima dari ketidakpastian hasil tes sebelum pengujian, dan nilai -nilai ini disebut ketidakpastian target hasil. Kode ASME menyediakan metode perhitungan ketidakpastian. Kode ASME juga menetapkan bahwa setelah setiap tes selesai, ketidakpastian harus dihitung sesuai dengan bab -bab yang relevan dari kode dan kode ASME PTC 19.1. Jika ketidakpastian yang dihitung lebih besar dari ketidakpastian target yang dicapai sebelumnya, tes akan tidak valid. Kode ASME menekankan bahwa ketidakpastian hasil tes yang dihitung bukanlah batas kesalahan yang diijinkan dari kinerja boiler, dan ketidakpastian ini hanya digunakan untuk menilai tingkat uji kinerja (yaitu apakah tes efektif atau tidak), daripada mengevaluasi kinerja boiler.

EN Standar menetapkan bahwa ketidakpastian efisiensi relatif akhir EηB harus dihitung sesuai dengan ketidakpastian masing-masing sub-item, dan kemudian ketidakpastian efisiensi Uη β harus dihitung sesuai dengan rumus berikut:

Uηβ = ηβxεηβ

Jika kondisi berikut dipenuhi, akan dianggap bahwa nilai efisiensi yang dijamin tercapai:

ηβG≤G+Uηβ

Di mana:

η g adalah nilai jaminan efisiensi;

ηB adalah nilai efisiensi yang dikoreksi.

Dapat dilihat dengan jelas dari diskusi di atas bahwa analisis kesalahan GB dan perhitungan ketidakpastian dalam kode ASME adalah kriteria untuk menilai apakah tes berhasil, yang tidak ada hubungannya dengan apakah indeks efisiensi memenuhi syarat, sedangkan ketidakpastian tersebut Dalam standar EN tidak menilai apakah tes berhasil, yang terkait erat dengan apakah indeks efisiensi memenuhi syarat.

10.Kesimpulan

GB10184-88, DL/T964-2005, ASME PTC4-1998 dan EN12592-15: 2003 dengan jelas menetapkan metode uji efisiensi boiler dan metode perhitungan, yang membuat penerimaan kinerja boiler berdasarkan bukti. Kode GB dan ASME banyak digunakan di Cina, sedangkan standar EN jarang digunakan dalam penerimaan domestik.

Gagasan utama tes evaluasi kinerja boiler yang dijelaskan oleh tiga standar adalah sama, tetapi karena sistem standar yang berbeda, ada perbedaan dalam banyak detail. Makalah ini membuat beberapa analisis dan perbandingan dari tiga standar, yang nyaman untuk menggunakan standar sistem yang berbeda lebih akurat dalam penerimaan proyek. EN Standar belum banyak digunakan di Cina, tetapi perlu membuat analisis dan penelitian yang lebih dalam tentang beberapa ketentuannya. Untuk membuat persiapan teknis dalam hal ini, mempromosikan ekspor boiler domestik ke negara atau wilayah yang mengimplementasikan standar UE, dan meningkatkan kemampuan beradaptasi kami ke pasar internasional.