På grunn av de forskjellige standardsystemene i forskjellige land, er det noen forskjeller i teststandarder eller prosedyrer for kjeleprestasjoner og prosedyrer som EUs standard EN 12952-15: 2003, ASME PTC4-1998, GB10184-1988 og DLTT964-2005. Denne artikkelen fokuserer på analyse og diskusjon av de viktigste forskjellene i beregning av kjeleeffektivitet i forskjellige standarder eller forskrifter.

 1.Forord

Enten i Kina eller i utlandet, før kjelen produseres og installeres og overleveres til brukere for kommersiell drift, utføres vanligvis kjelens ytelsestest i henhold til kontrakten, men standardene eller prosedyrene for kjele ytelsestest som for øyeblikket brukes i forskjellige land er er ikke det samme. EUs standard EN 12952-15: 2003 Vannørkjele og hjelpeutstyr Del 15 handler om akseptteststandarden for kjeler, som er en av de mye brukte kjelens ytelsesstandarder. Denne standarden er også anvendelig for sirkulerende fluidiserte sengekjeler. Kalkstein avsvovling legges til standarden, som er noe annerledes enn de relevante forskriftene i Kina og ASME kjele -ytelsestestforskrifter. ASME-koden og relaterte koder i Kina har blitt diskutert i detalj, men det er få rapporter om diskusjonen om EN 12952-15: 2003.

For tiden er de ofte brukte ytelsesteststandardene i Kina Kinas nasjonale standard (GB) “Power Station Boiler Performance Test Prosedure” GB10184-1988 og American Society of Mechanical Engineers (ASME) ““ Boiler Performance Test Prosedures ”ASME PTC 4-1998, osv. Med den kontinuerlige modenheten til Kinas kjeleproduksjonsteknologi, blir Kinas kjeleprodukter gradvis anerkjent av verdensmarkedet. For å imøtekomme behovene til forskjellige markeder, vil ikke EU-standarden EN 12952-15: 2003 bli ekskludert i fremtiden som implementeringsstandard for ytelsestesten av kjeleprodukter produsert i Kina.

Hovedinnholdet i beregning av kjeleeffektivitet i EN12952-15-2003 sammenlignes med ASME PTC4-1998, GB10W4-1988 og DLTT964-2005.

For å sammenligne sammenligning vil EN12952-15: 2003-standarden bli forkortet som en standard. ASMEPTC4-1998-kode er forkortet som ASME-kode, GB10184-1988-kode blir referert til som GB-kode for kort, DLH'964-2005 kalles DI7T for kort.

2.Hovedinnhold og applikasjonsomfang

EN -standard er ytelsesmaktens standard for dampkjeler, varmtvannskjeler og deres hjelpeutstyr, og det er grunnlaget for den termiske ytelsen (aksept) -testen og beregningen av dampkjeler og industrielle kjeler som brenner direkte. Det er egnet for direkte forbrenning dampkjeler og varmtvannskjeler, og deres hjelpeutstyr. Ordet "direkte forbrenning" er rettet mot utstyret med kjent drivstoffkjemisk varme omdannet til fornuftig varme, som kan ha ristforbrenning, forbrenning av fluidisert seng eller kammerforbrenningssystem. Dessuten kan det også påføres indirekte forbrenningsutstyr (for eksempel avfallsvarme) og utstyr som kjører med andre varmeoverføringsmedier (for eksempel gass, varm olje, natrium), etc. Det er imidlertid ikke egnet for spesielt drivstoffforbrenningsutstyr (for eksempel avfallsforbrenning), trykk på trykk på trykk (for eksempel PFBC -kjele) og dampkjele i kombinert syklussystem.

Inkludert EN -standard, bestemmer alle standarder eller prosedyrer relatert til ytelsestest på kjelens ytelse at det ikke er aktuelt for dampgeneratorer i kjernekraftverk. Sammenlignet med ASME -kode, kan EN -standard brukes på avfallsvarme og dens hjelpeutstyr av damp eller varmtvannskjel, og påføringsomfanget er bredere. EN -standarden begrenser ikke det aktuelle området for kjelens dampstrøm, trykk eller temperatur. Når det gjelder dampkjeler, er typene "egnede kjeler" som er oppført i EN -standard mer eksplisitte enn GB -kode eller DL/T -kode.

3.Grense for kjelesystemet

ASME -kode viser avgrensningsillustrasjonene av termiske systemgrenser for flere typiske kjeletyper. Typiske illustrasjoner er også gitt i GB -kode. I henhold til EN-standarden, bør konvolutten til konvensjonelt kjelesystem inkludere hele dampvannssystemet med sirkulerende pumpe, forbrenningssystem med kullfabrikk (egnet for kullforbrenningssystem), sirkulerende røykgassblåsning, flyveaske refluksystem og luftvarmer. Men det inkluderer ikke olje- eller gassoppvarming, støvfjerner, tvangsutkast og indusert trekkvifte. EN -standard og andre forskrifter deler i utgangspunktet grensen til kjelens termodynamiske system på samme måte, men en standard påpeker sterkt at formuleringen av kjelesystemkonvolutt (grense) krever at konvoluttgrensen relatert til varmebalanse skal være i samsvar med grensen til grensen til grensen til grensen til grensen Kjele i "levert" tilstand, og varmeinngangen, utgangen og tapet som kreves for måling av termisk effektivitet kan bestemmes tydelig. Hvis det er umulig å oppnå kvalifiserte målte verdier ved grensen for "forsyning" -status, kan grensen omdefineres etter avtale mellom produsenten og kjøperen. Derimot understreker EN -standard prinsippet om å dele grensen til kjelens termodynamiske system.

4.Standard tilstand og referansetemperatur

EN -standard definerer trykkstatus på 101325pa og temperatur på 0 ℃ som standardtilstand, og referansetemperaturen for ytelsestest er 25 ℃. Den spesifiserte standardtilstanden er den samme som GB -kode; Referansetemperaturen er den samme som ASME -kode.

EN -standard lar avtalen bruke andre temperaturer som referansetemperatur for aksepttest. Når andre temperaturer brukes som referansetemperaturer, er det nødvendig å korrigere drivstofflæringsverdien.

5.Vanlige koeffisienter

EN -standarden gir den spesifikke varmen av damp, vann, luft, aske og andre stoffer i området fra 25 ℃ til normal driftstemperatur, og varmeverdien til noen ufullstendige brente stoffer.

5.1 Spesifikk varmeverdi

Se tabell 1 for delvis spesifikk varmeverdi.

Tabell 1 Spesifikk varmeverdi for noen stoffer.

I likhet med GB -kode tar entalpien eller spesifikk varme av forskjellige stoffer gitt med en standard 0 ℃ som utgangspunkt. ASME -koden bestemmer at 77 ℉ (25 ℃) tas som utgangspunkt for beregning av entalpi eller spesifikk varme av forskjellige stoffer bortsett fra damp entalpi og drivstoffolje entalpi.

I GB -kode beregnes den spesifikke varmen til ofte brukte stoffer i henhold til den beregnede temperaturen gjennom en tabell eller ved å bruke en formel, og den oppnådde spesifikke varmen er den gjennomsnittlige spesifikke brennverdien fra 0 ℃ til den beregnede temperaturen. For gassformige stoffer og vann er det den gjennomsnittlige spesifikke varmen ved konstant trykk. ASME -koden tar vanligvis 25 ℃ som målestokk, og gir beregningsformelen for spesifikk varme eller entalpi av forskjellige stoffer.

Sammenlignet med GB -kode og ASME -kode, har EN -standard følgende to forskjeller i å bestemme spesifikk varme av stoffer:

1) Enthalpi eller spesifikk varme av forskjellige stoffer tar 0 ℃ som utgangspunkt, men den gitte spesifikke varmeverdien er gjennomsnittsverdien innenfor området fra 25 ℃ til den konvensjonelle driftstemperaturen.

2) Ta den faste verdien fra 25 ikke ℃ til normal driftstemperatur.

For eksempel:

 Kombinert med andre parametere, når referansetemperaturen er 25 ℃, blir resultatene beregnet i henhold til GB -kode og EN -standard sammenlignet i tabell 2.

Tabell 2 Sammenligning av spesifikk varmeverdi og beregnet tap av noen stoffer.

 I henhold til sammenligningen av beregningsresultater, for drivstoffet med lavt askeinnhold, er forskjellen på resultater forårsaket av forskjellige verdier av spesifikk varmevarme mindre enn 0,01 (absolutt verdi), som kan anses å ikke ha noen eller liten innflytelse på Beregningsresultater, og kan i utgangspunktet ignoreres. Imidlertid, når den sirkulerende fluidiserte sengekjelen brenner høyt askebrensel eller tilfører kalkstein for avsvovling i ovnen, kan den mulige forskjellen på askevarmetap nå 0,1-0,15 eller enda høyere.

5.2 Strømverdi av karbonmonoksid.

I henhold til en standard er den brennende verdien av karbonmonoksid 1 2.633 MJ/m³, som i utgangspunktet er det samme som for ASME -kode 4347BTU/LBM (12.643 MJ/M³) og GB -kode 12.636 MJ/M³. Under normale omstendigheter er innholdet av karbonmonoksid i røykgass lavt og varmetapverdien er liten, så forskjellen i brennverdi har liten innflytelse.

5.3 Varmeverdi av ufullstendige brente stoffer.

EN -standard gir varmeverdien av ufullstendige forbrenningsstoffer i antracitt og lignitt drivstoffaske, som vist i tabell 3.

Tabell 3 Varmeverdi av ufullstendige brente stoffer.

 I henhold til ASME -koden, når uforbrent hydrogen i aske er ubetydelig, kan ufullstendige brennbarebrødninger betraktes som amorft karbon, og den brenneste verdien av uforbrent karbon under denne tilstanden skal være 33,7 mj/kg. GB -kode spesifiserer ikke komponentene i brennbare materialer i aske, men det anses generelt som uforbrent karbon. Strålingsverdien av brennbare materialer i aske gitt i GB -kode er 33,727MJ/kg. I henhold til antracittbrensel og en standard er den brenneste verdien av ufullstendige forbrenningsstoffer omtrent 2,2% lavere enn ASME -kode og GB -kode. Sammenlignet med lignitt er forskjellen enda større.

Derfor er det nødvendig å videre studere betydningen av å gi brennverdier av uforbrente stoffer av henholdsvis antracitt og lignitt i en standard.

5.4 Kalsinerings dekomponeringsvarme av kalsiumkarbonat og generering av sulfatvarme.

I henhold til beregningsformelkoeffisientene gitt i EN -standard, ASME -kode og DL/T -kode, er kalsinerings nedbrytningsvarme av kalsiumkarbonat og dannelsesvarmen til sulfat vist i tabell 4.

Tabell 4 Varme av nedbrytning og sulfatdannelse av kalsiumkarbonat.

Koeffisienter gitt av EN -standard og ASME -kode er i utgangspunktet de samme. Sammenlignet med DT/L-kode er nedbrytningsvarmen 2,2-2,5% lavere og formasjonsvarmen er omtrent 3,3% høyere.

6.Varmetap forårsaket av stråling og konveksjon

I følge EN -standarden, fordi det generelt er umulig å måle strålings- og konveksjonstapene (det vil si de ofte forståtte hetedisipasjonstapene), bør empiriske verdier vedtas.

EN -standard krever at utformingen av den vanligste dampkjelen skal overholde fig. 1, "Stråling og konveksjonstap varierer med maksimal effektive varmeutgang".

Fig. 1 Strålings- og konveksjonstapslinjer

 Nøkkel:

A: Stråling og konveksjonstap;

B: Maksimal nyttig varmeutgang;

Kurve 1: brun kull, masovns gass og væskeisert sengekjel;

Kurve 2: Hard kullkjel;

Kurve 3: Drivstoffolje og naturgasskjeler.

Eller beregnet i henhold til formel (1):

QRC = CQN^0.7(1)

Type:

C = 0,0113, egnet for oljefyrte og naturgasskjeler;

0,022, egnet for antracittkjel;

0,0315, egnet for lignitt og fluidiserte sengekjeler.

I henhold til definisjonen av effektiv varmeutgang i EN -standard, er den effektive varmeutgangen den totale varmen av fôrvann og/eller damp overført med dampkjel, og entalpien til kloakk tilsettes den effektive varmeutgangen.

For eksempel:

 Kombinert med andre parametere er den maksimale effektive varmeutgangen til kjelen omtrent 773 MW, og strålings- og konveksjonstapet er 2,3 MW når du brenner antracitt, det vil si at strålingstapet er omtrent 0,298%. Sammenlignet med varmedissipasjonstapet på 0,2% under den nominelle belastningen av kjelekroppen beregnet i henhold til eksempelparametrene i GB -kode, er stråling og konveksjonstap beregnet eller verdsatt i henhold til EN -standarden omtrent 49% høyere.

Det skal legges til at EN -standarden også gir beregningskurver eller formelkoeffisienter i henhold til forskjellige ovnstyper og drivstofftyper. ASME -kode krever at varmetapet estimeres ved måling, men "parameterestimering gitt av profesjonelt kvalifisert personell er ikke ekskludert". GB -kode gir omtrent beregningskurven og formelen i henhold til enheten og kjelekroppen.

7.Røykgass tap

Krøggassapet inkluderer hovedsakelig tørt røykgass tap, tap forårsaket av vannseparasjon i drivstoff, tap forårsaket av hydrogen i drivstoff og tap forårsaket av fuktighet i luft. I henhold til beregningsidéen er ASME -standarden lik GB -kode, det vil si at tap av røykgass og tap av vanndamp beregnes separat, men ASME beregner i henhold til massestrømningshastigheten, mens GB beregner i henhold til volumstrømningshastigheten. EN -standard beregner våt røykgasskvalitet og spesifikk varme av våt røykgass som helhet. Det skal understrekes at for kjeler med luftforvarmer, er røykgassmengden og temperaturen i en standard og GB -kodeformler Innløpet for luftforvarmer og røykgassstemperaturen ved uttaket av forvarmer når luftlekkasjfrekvensen for luftforvarmer er korrigert til 0. Se tabell 5 for beregningseksempler på EN og GB. Fra tabell 5 kan det sees at selv om beregningsmetodene er forskjellige, er beregningsresultatene i utgangspunktet de samme.

Tabell 5 Sammenligning av røykgasseksostap beregnet med GB og EN.

 8.Effektivitetskorreksjon

Siden det vanligvis er umulig å utføre enhetens ytelsesavtale under standard eller garanterte drivstoffforhold og under de nøyaktige standard eller garanterte driftsforhold, er det nødvendig å rette testresultatene til standard- eller kontrakts driftsforhold. Alle tre standardene/forskriftene legger frem sine egne metoder for korreksjon, som har både likheter og forskjeller.

8.1 Reviderte varer.

Alle tre standardene har korrigert innløpstemperatur, luftfuktighet, avgassetemperatur ved grenseutgangen og drivstoffet, men GB -kode og ASME -kode har ikke korrigert asken i drivstoff, mens en standard har trukket og beregnet korreksjonen av askeendring i drivstoff i detalj.

8.2 Korreksjonsmetode.

Revisjonsmetodene for GB -kode og ASME -kode er i utgangspunktet de samme, som skal erstatte de reviderte parametrene med den opprinnelige beregningsformelen for tapselementer og beregne dem på nytt for å oppnå den reviderte tapsverdien. Endringsmetoden for EN -standard er forskjellig fra GB -kode og ASME -kode. EN -standard krever at den ekvivalente forskjellen Δ A mellom designverdien og den faktiske verdien skal beregnes først, og deretter skal tapsforskjellen Δ n beregnes i henhold til denne forskjellen. Tapforskjellen pluss det opprinnelige tapet er det korrigerte tapet.

8.3 Endringer i drivstoffsammensetning og korreksjonsforhold.

GB -kode og ASME -kode begrenser ikke endringen av drivstoff i ytelsestest, så lenge begge parter når en avtale. DL/T -supplementet øker det tillatte variasjonsområdet for testdrivstoffet, og EN -standarden fremmer klare krav til variasjonsområdet for fuktighet og aske i drivstoffet, noe som krever at avviket til YHO fra den garanterte verdien av vann i drivstoffet skal ikke overstige 10%, og avviket fra Yash fra den garanterte verdien skal ikke overstige 15% før korreksjon. Samtidig er det fastsatt at hvis testavviket overstiger området for hvert avvik, kan ytelsestesten bare utføres etter at en avtale er oppnådd mellom produsenten og brukeren.

8.4 Korreksjon av drivstoffsalorieringsverdi.

GB- og ASME -kode spesifiserer ikke korreksjonen av drivstofflegemorverdien. EN -standard understreker at hvis den avtalte referansetemperaturen ikke er 25 ℃, skal drivstofflegemorverdien (NCV eller GCV) korrigeres til avtalt temperatur. Korreksjonsformelen er som følger:

HA: netto brennverdi av drivstoff ved referansetemperatur på 25 ℃;

HM: Drivstoffnettlisede verdi korrigert i henhold til avtalt referansetemperatur TR.

9.Testfeil og usikkerhet

Inkludert ytelsestest, kan enhver test ha feil. Testfeil er hovedsakelig sammensatt av systematiske feil, tilfeldige feil og unnlatelsesfeil, etc. Alle tre standarder krever at mulige feil bør evalueres og elimineres så mye som mulig før testen. ASME -kode og en standard fremmet i henhold til konseptene usikkerhet og usikkerhet.

I henhold til GB -testinnhold beregnes målefeil og analysefeil for hver måle- og analyseelement, og den endelige effektivitetsberegningsfeilen oppnås for å bedømme om testen er kvalifisert.

Det er fastsatt i relevante kapitler i ASME -koden at alle parter i testen skal bestemme de akseptable verdiene for usikkerheten i testresultatene før testen, og disse verdiene kalles målsusikkerheten til resultatene. ASME -koden gir beregningsmetoden for usikkerheten. ASME -koden bestemmer også at etter hver test er fullført, må usikkerheten beregnes i henhold til de relevante kapitlene i koden og ASME PTC 19.1 -koden. Hvis den beregnede usikkerheten er større enn målsikkerheten som er oppnådd på forhånd, vil testen være ugyldig. ASME -kode understreker at usikkerheten i de beregnede testresultatene ikke er den tillatte feilgrensen for kjelens ytelse, og disse usikkerhetene brukes bare til å bedømme nivået på ytelsestest (dvs. om testen er effektiv eller ikke), i stedet for å evaluere den Kjeleytelse.

EN-standard bestemmer at den endelige relative effektivitetsusikkerheten ERηB skal beregnes i henhold til usikkerheten til hvert underproduksjon, og deretter skal effektivitetsusikkerheten Uη β beregnes i henhold til følgende formel:

Uηβ = ηβXεηβ

Hvis følgende betingelser er oppfylt, skal det anses at den garanterte effektivitetsverdien oppnås:

ηβG≤ηb+Uηβ

Der:

η G er garantiverdien for effektivitet;

ηB er den korrigerte effektivitetsverdien.

Det kan tydelig sees fra diskusjonen ovenfor at feilanalysen av GB og beregningen av usikkerhet i ASME -koden er kriteriene for å bedømme om testen er vellykket, noe som ikke har noe å gjøre med om effektivitetsindeksen er kvalifisert, mens usikkerheten I en standard bedømmer ikke om testen er vellykket, noe som er nært knyttet til om effektivitetsindeksen er kvalifisert.

10.Konklusjon

GB10184-88, DL/T964-2005, ASME PTC4-1998 og EN12592-15: 2003 bestemmer tydelig kjeleffektivitetstesten og beregningsmetoden, noe som gjør at kjelens ytelse aksept er basert på bevis. GB- og ASME -koder er mye brukt i Kina, mens EN -standarder sjelden brukes i innenlandsk aksept.

Hovedideen til evalueringstest for kjeleprestasjoner beskrevet av de tre standardene er den samme, men på grunn av de forskjellige standardsystemene er det forskjeller i mange detaljer. Denne artikkelen gjør en viss analyse og sammenligning av de tre standardene, noe som er praktisk å bruke standardene for forskjellige systemer mer nøyaktig i prosjektaksept. EN -standarden har ikke blitt mye brukt i Kina, men det er nødvendig å gjøre en dypere analyse og forskning på noen av bestemmelsene. For å gjøre tekniske forberedelser i denne forbindelse, fremme eksport av innenlandske kjeler til et land eller en region som implementerer EU -standarden, og forbedre vår tilpasningsevne til det internasjonale markedet.