Поради различните стандардни системи во различни земји, постојат некои разлики во стандардите или процедурите за тестирање или процедури за прифаќање на перформансите на котелот, како што се стандардот на Европската унија EN 12952-15: 2003, ASME PTC4-1998, GB10184-1988 и DLTT964-2005. Овој труд се фокусира на анализата и дискусијата за главните разлики во пресметката на ефикасноста на котелот во различни стандарди или регулативи.

 1.Предговор

Без разлика дали е во Кина или во странство, пред котелот да се произведе и инсталира и да се предаде на корисниците за комерцијално работење, тестот за изведба на котелот обично се спроведува според договорот, но стандардите или процедурите на тестот за изведба на котелот што се користат во различни земји се се не истото. Стандард на Европската унија EN 12952-15: 2003 година котел и помошна опрема Дел 15 е за тестот за прифаќање стандард на котли, што е еден од широко користените стандарди за тест за изведба на котелот. Овој стандард е исто така применлив и за циркулираните котли со флуидиран кревет. Десулфуризацијата на варовник се додава на стандардот, што е нешто различно од релевантните регулативи во регулативите за тестирање на перформансите на котелот на Кина и АСМЕ. Детално се дискутираше за кодот ASME и сродните кодови во Кина, но има неколку извештаи за дискусијата за EN 12952-15: 2003.

Во моментов, најчесто користените стандарди за тестирање на перформанси во Кина се кинескиот национален стандард (GB) „Процедури за тестирање на перформанси на котелот на електричната станица“ GB10184-1988 и Американското здружение на механички инженери (ASME) „Процедури за тестирање на изведба на котелот“ ASME PTC 4-1998, итн. Со континуираната зрелост на кинеската технологија за производство на котел, кинеските котелски производи постепено се препознаваат од светскиот пазар. Со цел да се задоволат потребите на различни пазари, Европската унија Стандард EN 12952-15: 2003 нема да биде исклучен во иднина како стандард за имплементација за тест за изведба на котли производи произведени во Кина.

Главната содржина на пресметката на ефикасноста на котелот во EN12952-15-2003 се споредува со ASME PTC4-1998, GB10W4-1988 и DLTT964-2005.

За погодност за споредба, стандардот EN12952-15: 2003 ќе биде скратен како стандард. Кодексот ASMEPTC4-1998 е скратен како ASME код, GB10184-1988 кодот се нарекува кратко GB код, DLH'964-2005 се нарекува DI7T за кратко.

2.Главна содржина и обем на апликација

EN Standard е стандард за прифаќање на перформансите за котли со пареа, котли со топла вода и нивна помошна опрема, а тоа е основа за тест за термички перформанси (прифаќање) и пресметка на котли со пареа и индустриски котли кои директно горат. Погоден е за котли за пареа со директно согорување и котли за топла вода и нивната помошна опрема. Зборот „директно согорување“ е насочен кон опремата со позната хемиска топлина на гориво, претворена во разумна топлина, која може да има согорување на решетки, флуидизиран согорување на креветот или систем за согорување на комори. Покрај тоа, може да се примени и на индиректна опрема за согорување (како што е котел за топлина на отпад) и опрема што работи со други медиуми за пренос на топлина (како што се гас, топло масло, натриум), итн. Сепак, не е погодна за специјална опрема за горење на гориво (како што е согорувач на отпадоци), котел под притисок (како што се котел PFBC) и котел на пареа во комбиниран циклус систем.

Вклучувајќи en стандард, сите стандарди или процедури поврзани со тестот за перформанси на котелот јасно предвидуваат дека не се применува за генератори на пареа во нуклеарните централи. Во споредба со кодот ASME, EN Standard може да се примени на котел за отпад и неговата помошна опрема на котел на пареа или топла вода, а неговиот обем на примена е поширок. EN Standard не го ограничува применливиот опсег на проток на пареа на котелот, притисок или температура. Што се однесува до котлите со пареа, видовите на „соодветни котли“ наведени во EN стандардот се појасни од GB кодот или DL/T -кодот.

3.Граница на котелскиот систем

ASME кодот ги наведува илустрациите за демаркација на границите на термичкиот систем на неколку типични типови на котел. Типични илустрации се дадени и во GB код. Според EN Standard, пликот на конвенционалниот систем на котел треба да го вклучува целиот систем на пареа-вода со циркулирачка пумпа, систем за согорување со мелница за јаглен (погоден за систем за горење на јаглен), циркулирачки вентилатор на грип, систем за рефлукс на летање и грејач на воздухот. Но, тоа не вклучува опрема за греење на нафта или гас, отстранувач на прашина, присилен нацрт -вентилатор и предизвикан нацрт -вентилатор. En стандардот и другите регулативи во основа ја делат границата на термодинамичкиот систем на котелот на ист начин, но en стандардно силно укажува дека формулацијата на пликот на котелниот систем (границата) бара границата на пликот поврзан со топлинска рамнотежа да биде во согласност со границата на Котелот во „испорачаната“ состојба и може да се утврди внесувањето на топлината, излезот и загубата потребна за мерење на термичката ефикасност. Доколку е невозможно да се добијат квалификувани измерени вредности на границата на статусот „снабдување“, границата може да се редефинира со договор помеѓу производителот и купувачот. Спротивно на тоа, EN Standard го нагласува принципот на делење на границата на термодинамичкиот систем на котелот.

4.Стандардна состојба и референтна температура

EN Standard ја дефинира состојбата на притисок од 101325Pa и температура од 0 ℃ како стандардна состојба, а референтната температура на тестот за изведба е 25. Наведената стандардна состојба е иста како GB код; Референтната температура е иста како и кодот ASME.

EN Standard дозволува договорот да користи други температури како референтна температура за тест за прифаќање. Кога другите температури се користат како референтни температури, неопходно е да се поправи калориската вредност на горивото.

5.Вообичаени коефициенти

ЕН стандардот дава специфична топлина на пареа, вода, воздух, пепел и други супстанции во опсег од 25 ℃ до нормална работна температура и топлинска вредност на некои нецелосно изгорени супстанции.

5.1 Специфична вредност на топлината

Погледнете ја Табела 1 за делумна специфична вредност на топлината.

Табела 1 Специфична вредност на топлината на некои супстанции.

Како GB код, енталпијата или специфичната топлина на различни супстанции дадени со EN стандард зема 0 ℃ како почетна точка. ASME кодот предвидува дека 77 ℉ (25 ℃) се зема како почетна точка за пресметување на енталпија или специфична топлина на разни супстанции, освен енталпија на пареа и енталпија со масло од гориво.

Во GB код, специфичната топлина на најчесто користените супстанции се пресметува според пресметаната температура преку табела или со употреба на формула, а добиената специфична топлина е просечна специфична калориска вредност од 0 ℃ до пресметаната температура. За гасовити материи и вода, тоа е просечна специфична топлина при постојан притисок. ASME кодот генерално зема 25 ℃ како репер и дава формула за пресметување на специфична топлина или енталпија на различни супстанции.

Во споредба со GB кодот и ASME кодот, EN Standard ги има следниве две разлики во одредувањето на специфична топлина на супстанциите:

1) Енталпијата или специфичната топлина на различни супстанции зема 0 ℃ како почетна точка, но дадената специфична вредност на топлината е просечна вредност во опсег од 25 ℃ до конвенционалната работна температура.

2) Земете ја фиксната вредност од 25't ℃ до нормалната работна температура.

На пример:

 Во комбинација со други параметри, кога референтната температура е 25 ℃, резултатите пресметани според GB кодот и EN стандардот се споредуваат во Табела 2.

Табела 2 Споредба на специфична вредност на топлината и пресметана загуба на некои супстанции.

 Според споредбата на резултатите од пресметката, за горивото со мала содржина на пепел, разликата на резултатите предизвикани од различни вредности на специфична топлина на материјата е помала од 0,01 (апсолутна вредност), што може да се смета дека нема или мало влијание врз Резултати од пресметката и во основа може да се игнорираат. Меѓутоа, кога циркулираниот флуидизиран котел во креветот согорува високо гориво од пепел или додава варовник за десулфуризација во печката, можната разлика во загубата на топлина на пепел може да достигне 0,1-0,15 или дури и повисока.

5.2 Калорична вредност на јаглерод моноксид.

Според EN Standard, калориската вредност на јаглерод моноксид е 1 2.633 MJ/m³, што е во основа исто како и оној на ASME Code 4347BTU/LBM (12.643 MJ/m³) и GB код 12.636 MJ/m³. Во нормални околности, содржината на јаглерод моноксид во грип гас е мала, а вредноста на загубата на топлина е мала, така што разликата во калориската вредност има мало влијание.

5.3 Вредност на топлина на нецелосно изгорени супстанции.

EN Standard ја дава топлинската вредност на нецелосните материи за согорување во пепел од антрацит и лигнитно гориво, како што е прикажано во Табела 3.

Табела 3 Вредност на топлина на нецелосно изгорени материи.

 Според кодот ASME, кога незначителниот водород во пепел е незначителен, нецелосните согорувања може да се сметаат за аморфен јаглерод, а калориската вредност на неизгорен јаглерод под оваа состојба треба да биде 33,7MJ/kg. GB кодот не ги специфицира компонентите на запаливи материјали во пепел, но генерално се смета за неизгорен јаглерод. Калоричната вредност на запаливи материјали во пепел дадена во GB код е 33.727MJ/kg. Според Anthracite Fuel и EN стандардот, калориската вредност на нецелосните материи за согорување е за 2,2% пониска од ASME кодот и GB код. Во споредба со лигнитот, разликата е уште поголема.

Затоа, неопходно е понатамошно проучување на значењето на давање калорични вредности на неизгорени материи на антрацит и лигнит, соодветно во стандардот EN.

5.4 Калцинациска распаѓање Топлина на калциум карбонат и генерација топлина на сулфат.

Според коефициентите на формула за пресметување дадени во EN стандард, ASME код и DL/T код, топлината на распаѓање на калцинацијата на калциум карбонат и топлината на формирање на сулфат се прикажани во Табела 4.

Табела 4 Топлина на распаѓање и формирање на сулфат на калциум карбонат.

Коефициентите дадени со EN стандард и ASME код се во основа исти. Во споредба со DT/L-кодот, топлината на распаѓање е 2,2-2,5% пониска, а топлината за формирање е поголема за 3,3% поголема.

6.Губење на топлина предизвикана од зрачење и конвекција

Според EN Standard, затоа што генерално е невозможно да се измерат загубите на зрачење и конвекцијата (т.е. најчесто разбраните загуби на дисипација на топлина), треба да се усвојат емпириски вредности.

EN Standard бара дизајнот на најчестиот котел на пареа да се придржува кон Сл. 1, „Загуби од зрачење и конвекција се разликуваат со максималното ефикасно излез на топлина“.

Сл. 1 линии за загуба на зрачење и конвекција

 Клуч:

О: загуби на зрачење и конвекција;

Б: Максимално корисно излез на топлина;

Крива 1: кафеав јаглен, гас со печка од експлозија и флуидизиран котел за кревети;

Крива 2: Тежок котел на јаглен;

Крива 3: Котли за гориво и природен гас.

Или пресметано според формулата (1):

QRC = CQN^0,7(1)

Тип:

C = 0.0113, погоден за котли со нафта и природен гас;

0,022, погоден за котел на антрацит;

0,0315, погоден за лигнитни и флуидизирани котли за кревети.

Според дефиницијата за ефективно производство на топлина во EN стандард, ефективниот излез на топлина е вкупната топлина на вода за добиточна храна и/или пареа што се пренесува со котел на пареа, а енталпијата на канализацијата се додава на ефективниот излез на топлина.

На пример:

 Во комбинација со други параметри, максималниот ефикасен излез на топлина на котелот е околу 773 MW, а загубата на зрачење и конвекција е 2,3MW при горење на антрацит, односно зрачењето и конвекцијата загуба на топлина е околу 0,298%. Во споредба со загубата на дисипација на топлина од 0,2% под номиналното оптоварување на телото на котелот пресметано според параметрите на примерот во GB код, зрачењето и загубата на конвекцијата пресметана или вредна според стандардот EN е околу 49% поголема.

Треба да се додаде дека EN стандардот исто така дава криви на пресметка или коефициенти на формула според различни типови на печки и типови на гориво. ASME кодот бара загубата на топлина да се процени со мерење, но „проценката на параметарот дадена од професионален квалификуван персонал не е исклучена“. GB код приближно ја дава кривата на пресметката и формулата според единицата и телото на котелот.

7.Загуба на грип гас

Загубата на грип на грип главно вклучува губење на сув грип, загуба предизвикана од одвојување на вода во гориво, загуба предизвикана од водород во гориво и загуба предизвикана од влага во воздухот. Според идејата за пресметување, стандардот ASME е сличен на GB код, односно губење на сув грип и загубата на водата на пареата се пресметуваат одделно, но ASME пресметува според стапката на проток на маса, додека GB пресметува според стапката на проток на волумен. EN Standard го пресметува квалитетот на влажниот грип и специфичната топлина на влажниот грип гас како целина. Треба да се потенцира дека за котлите со загревање на воздухот, количината на грип и температурата во формулите на стандардниот и GB код се количината на грип и температурата на излезот на загревањето на воздухот, додека оние во формулите за код ASME се количината на грип на гас во Влезот на загревање на воздухот и температурата на грип на гасот на излезот на загревање кога стапката на истекување на воздухот на загревањето на воздухот се корегира на 0. Погледнете ја Табела 5 за примери на пресметка на EN и GB. Од Табела 5, може да се види дека иако методите за пресметување се различни, резултатите од пресметката се во основа исти.

Табела 5 Споредба на загуба на издувни гасови од грип пресметана со GB и EN.

 8.Корекција на ефикасност

Бидејќи обично е невозможно да се изврши тестот за прифаќање на ефикасноста на единицата според стандардните или загарантираните услови за гориво и според прецизните стандардни или загарантирани услови за работа, неопходно е да се поправат резултатите од тестот до стандардни или услови за работа на договор. Сите три стандарди/регулативи изнесуваат свои методи за корекција, кои имаат и сличности и разлики.

8.1 Ревидирани предмети.

Сите три стандарди ја поправија влезната температура на воздухот, влажноста на воздухот, температурата на издувниот гас на граничниот излез и горивото, но кодот на GB и ASME кодот не ја поправија пепелта во горивото, додека EN стандардот ја донесе и пресмета корекцијата на промена на пепел во Гориво детално.

8.2 Метод на корекција.

Методите за ревизија на GB кодот и ASME кодот се во основа исти, кои треба да ги заменат ревидираните параметри со оригиналната формула за пресметување на елементите за загуба и да ги пресметаат за да ја добијат ревидираната вредност на загубата. Методот за изменување и дополнување на стандардот е различен од GB кодот и ASME кодот. EN Standard бара прво да се пресмета еквивалентната разлика Δ A помеѓу дизајнерската вредност и реалната вредност, а потоа разликата во загубата Δ N треба да се пресмета според оваа разлика. Разликата во загуба плус првичната загуба е корегирана загуба.

8.3 Промени во составот на горивото и условите за корекција.

GB код и кодот ASME не ја ограничуваат промената на горивото во тестот за перформанси, сè додека обете страни постигнат договор. Додатокот DL/T го зголемува дозволениот опсег на варијација на тест -горивото, а EN стандардот ги поставува јасните барања за опсегот на варијации на влага и пепел во горивото, за што е потребно отстапувањето на YHO од загарантираната вредност на водата во горивото не треба да надминува 10%, а отстапувањето на јаш од загарантираната вредност не треба да надминува 15% пред корекцијата. Во исто време, се предвидува дека доколку девијацијата на тестот го надминува опсегот на секое отстапување, тестот за прифаќање на перформансите може да се изврши само откако ќе се постигне договор помеѓу производителот и корисникот.

8.4 Корекција на калориската вредност на горивото.

GB и ASME кодот не ја наведуваат корекцијата на калориската вредност на горивото. EN Standard потенцира дека доколку договорената референтна температура не е 25 ℃, калориската вредност на горивото (NCV или GCV) треба да се поправи на договорената температура. Формулата за корекција е како што следува:

ХА: нето калориска вредност на горивото на референтна температура од 25 ℃;

ХМ: Калориската вредност на горивото на горивото корегирана според договорената референтна температура TR.

9.Грешка во тестот и неизвесност

Вклучувајќи тест за перформанси на котелот, секој тест може да има грешки. Грешките во тестот главно се состојат од систематски грешки, случајни грешки и грешки на пропуст, итн. Сите три стандарди бараат дека можните грешки треба да бидат проценети и елиминирани колку што е можно пред тестот. АСМЕ код и en стандард изнесени според концептите на неизвесност и неизвесност.

Според содржината на тестот GB, се пресметува грешка во мерењето и грешката во мерењето на секоја ставка за мерење и анализа, а конечната грешка во пресметката на ефикасноста се добива за да се процени дали тестот е квалификуван.

Тој е предвиден во релевантни поглавја од кодот ASME дека сите страни на тестот треба да ги утврдат прифатливите вредности на неизвесноста на резултатите од тестот пред тестот, а овие вредности се нарекуваат целна неизвесност на резултатите. ASME кодот го обезбедува методот на пресметување на неизвесноста. Кодот ASME исто така предвидува дека по завршувањето на секој тест, неизвесноста мора да се пресмета според релевантните поглавја од кодот и ASME PTC 19.1 код. Ако пресметаната неизвесност е поголема од целната неизвесност достигната однапред, тестот ќе биде неважечки. ASME кодот потенцира дека неизвесноста на пресметаните резултати од тестот не е дозволена граница на грешка на перформансите на котелот и овие неизвесности се користат само за да се процени нивото на тест за изведба (т.е. дали тестот е ефикасен или не), наместо да се процени Изведба на котелот.

EN стандардот предвидува дека конечната релативна ефикасност неизвесност Eηb се пресметува според неизвесноста на секоја под-точка, а потоа неизвесноста на ефикасноста Uη β се пресметува според следната формула:

Uηβ = ηβXεηβ

Доколку се исполнети следниве услови, се смета дека се постигнува загарантирана вредност на ефикасноста:

ηβG≤ηb+Uηβ

Во кои:

η g е гаранција за ефикасност;

ηb е корегирана вредност на ефикасноста.

Од горенаведената дискусија може јасно да се види дека анализата на грешки на GB и пресметката на неизвесноста во кодот ASME се критериуми за проценка дали тестот е успешен, што нема никаква врска со тоа дали индексот на ефикасност е квалификуван, додека неизвесноста Во EN Standard не проценува дали тестот е успешен, што е тесно поврзано со тоа дали индексот за ефикасност е квалификуван.

10.Заклучок

GB10184-88, DL/T964-2005, ASME PTC4-1998 и EN12592-15: 2003 јасно го предвидуваат методот на тест за ефикасност и пресметка на котелот, што го прави прифаќањето на перформансите на котелот врз основа на докази. GB и ASME кодовите широко се користат во Кина, додека стандардите ретко се користат во домашното прифаќање.

Главната идеја за тест за проценка на перформансите на котелот опишан со трите стандарди е иста, но заради различните стандардни системи, постојат разлики во многу детали. Овој труд прави одредена анализа и споредба на трите стандарди, што е погодно да се користат попрецизно стандардите на различни системи во прифаќањето на проектот. EN Standard не е широко користен во Кина, но неопходно е да се направи подлабока анализа и истражување за некои од неговите одредби. За да се направат технички подготовки во овој поглед, промовирајте извоз на домашни котли во земја или регион што го спроведува стандардот на ЕУ и ја подобрува нашата прилагодливост на меѓународниот пазар.