Из-за различных стандартных систем в разных странах существуют некоторые различия в стандартах или процедурах тестирования приема на эффективность котла, такие как стандарт Европейского Союза EN 12952-15: 2003, ASME PTC4-1998, GB10184-1988 и DLTT964-2005. Эта статья посвящена анализу и обсуждению основных различий в расчете эффективности котла в различных стандартах или правилах.

 1Предисловие

Будь то в Китае или за рубежом, до того, как котел будет изготовлен и установлен и передается пользователям для коммерческой работы, тест на производительность котла обычно выполняется в соответствии с контрактом, но стандарты или процедуры теста на производительность котла, которые в настоящее время используются в разных странах. не то же самое. Стандарт Европейского Союза EN 12952-15: 2003 Котлы с водопроводной трубкой и вспомогательное оборудование Часть 15 предназначена для стандарта приема на тест котлов, который является одним из широко используемых стандартов тестирования производительности котла. Этот стандарт также применим к циркулирующим псевдоожиженным котлам. Деесльфуризация известняка добавляется к стандарту, который несколько отличается от соответствующих правил в правилах теста на производительность в Китае и ASME. Код ASME и связанные с ними коды в Китае были подробно обсуждены, но есть несколько сообщений о обсуждении EN 12952-15: 2003.

В настоящее время обычно используемые стандарты тестирования производительности в Китае являются национальные стандарты Китая (GB) «Процедуры тестирования производительности котлов» GB10184-1988 и Американское общество инженеров-инженеров (ASME) «Процедуры тестирования производительности котла» ASME PTC 4-1998, и т.д. С постоянными зрелостью технологии производства котлов Китая продукты для котлов Китая постепенно признаются мировым рынком. Чтобы удовлетворить потребности различных рынков, Стандарт Европейского Союза EN 12952-15: 2003 не будет исключен в будущем в качестве стандарта реализации для тестирования производительности котлов, изготовленных в Китае.

Основное содержание расчета эффективности котла в EN12952-15-2003 сравнивается с ASME PTC4-1998, GB10W4-1988 и DLTT964-2005.

Для удобства сравнения стандарт EN12952-15: 2003 будет сокращен в качестве стандарта EN. Код ASMEPTC4-1998 сокращается как код ASME, код GB10184-1988 называется кодом GB для короткого, DLH'964-2005 называется DI7T для краткости.

2Основное содержание и применение

Стандартом является стандарт принятия производительности для паровых котлов, котлов с горячей водой и их вспомогательного оборудования, и он является основой для тестирования тепловых характеристик (принятия) и расчета паровых котлов и промышленных котлов, которые сжигают непосредственно. Он подходит для паровых котлов прямого сгорания и котлов с горячей водой, а также их вспомогательного оборудования. Слово «прямое сгорание» направлено на оборудование с известным топливом химического тепла, преобразованного в ощутимое тепло, которое может иметь сгорание решетки, сжигание псевдоожиженных слоев или систему сгорания камеры. Кроме того, его также можно применить к косвенному оборудованию для сгорания (например, тепловой котел) и оборудовании, работающим с другими теплообменными средами (такими как газ, горячее масло, натрия) и т. Д. Однако он не подходит для специального оборудования для сжигания топлива. (например, мусоросжигательный завод), котел под давлением (например, котел PFBC) и паровой котел в системе комбинированного цикла.

Включая стандарт EN, все стандарты или процедуры, связанные с тестом на производительность котла, явно предусматривают, что он не применим к парогенераторам на атомных электростанциях. По сравнению с кодом ASME, EN Стандарт может быть применен для теплового котла и его вспомогательного оборудования парового или горячего котла, а его применение шире. En Standard не ограничивает применимый диапазон потока паров котла, давления или температуры. Что касается паровых котлов, то типы «подходящих котлов», перечисленных в стандарте EN, являются более явными, чем код GB или код DL/T.

3Граница системы котла

Код ASME перечисляет демаркационные иллюстрации границ тепловых систем нескольких типичных типов котлов. Типичные иллюстрации также приведены в коде GB. Согласно стандарту EN, конверт обычной системы котла должна включать в себя всю систему парового вода с циркулирующим насосом, системой сгорания с угольной мельницей (подходящей для системы сжигания угля), воздуходувка циркулирующего дымового газа, рефлюкса Fly Ash и воздушного нагревателя. Но он не включает в себя оборудование для нефти или газа, удаление пыли, принудительный вентилятор и индуцированный вентилятор. En Standard и другие правила в основном разделяют границу термодинамической системы котла таким же образом, но стандарт на то, что на высоком уровне указывает, что составление оболочки системы котла (граница) требует, чтобы граница оболочки, связанная с тепловым балансом, соответствовала границе Котлер в состоянии «поставляемого», и тепловой вход, выход и потери, необходимые для измерения тепловой эффективности, могут быть четко определены. Если невозможно получить квалифицированные измеренные значения на границе статуса «предложения», граница может быть пересмотрена соглашением между производителем и покупателем. Напротив, en Standard подчеркивает принцип деления границы термодинамической системы котла.

4Стандартное состояние и эталонная температура

EN Стандарт определяет состояние давления 101325PA и температуру 0 ℃ в качестве стандартного состояния, а эталонная температура тестирования производительности составляет 25 ℃. Указанное стандартное состояние такое же, как код GB; Эталонная температура такая же, как код ASME.

En Standard позволяет соглашению использовать другие температуры в качестве эталонной температуры для приемочного теста. Когда другие температуры используются в качестве эталонных температур, необходимо исправить калорийную стоимость топлива.

5Общие коэффициенты

Стандарт EN дает удельное тепло от пара, воды, воздуха, золы и других веществ в диапазоне от 25 ℃ до нормальной рабочей температуры, а также тепловое значение некоторых не полностью сжигаемых веществ.

5.1 Удельное тепловое значение

См. Таблицу 1 для частичного удельного теплового значения.

Таблица 1 Удельное тепловое значение некоторых веществ.

Как код GB, энтальпия или конкретная теплота различных веществ, заданных en Standard, требует 0 ℃ в качестве отправной точки. Код ASME предусматривает, что 77 ℉ (25 ℃) принимается в качестве отправной точки для расчета энтальпии или удельной тепла различных веществ, за исключением энтальпии для паровой масла.

В коде GB удельное тепло часто используемых веществ рассчитывается в соответствии с рассчитанной температурой через таблицу или с помощью формулы, а полученное удельное тепло представляет собой среднее удельное калорийное значение от 0 ℃ до рассчитанной температуры. Для газообразных веществ и воды это среднее удельное тепло при постоянном давлении. Код ASME, как правило, занимает 25 ℃ в качестве эталона и дает формулу расчета особого тепла или энтальпии различных веществ.

По сравнению с кодом GB и кодом ASME, en Standard имеет следующие два различия в определении конкретного тепла веществ:

1) Энтальпия или удельная теплота различных веществ занимает 0 ℃ в качестве отправной точки, но заданное удельное тепловое значение - это среднее значение в диапазоне от 25 ℃ до обычной рабочей температуры.

2) Возьмите фиксированное значение от 25't ℃ до нормальной рабочей температуры.

Например:

 В сочетании с другими параметрами, когда эталонная температура составляет 25 ℃, результаты, рассчитанные в соответствии с кодом GB и стандартом EN, сравниваются в таблице 2.

Таблица 2 Сравнение удельного теплового значения и рассчитанной потери некоторых веществ.

 В соответствии с сравнением результатов расчета, для топлива с низким содержанием золы разница результатов, вызванных различными значениями удельного тепла материн. Результаты расчета и могут быть в основном игнорироваться. Однако, когда циркулирующий псевдоожиженный котел сжигает высокое пепельное топливо или добавляет известняк для десульфуризации в печи, возможная разница в потере тепла пепла может достигать 0,1-0,15 или даже выше.

5.2 Калорийная стоимость угарного газа.

Согласно стандарту EN, калорий монооксида углерода составляет 1 2,633 МДж/м³, который в основном такой же, как у ASME CODE 4347BTU/LBM (12,643 MJ/M³и код GB 12.636 MJ/M³Полем При нормальных обстоятельствах содержание монооксида углерода в дымовой газе является низким, а значение потери тепла невелико, поэтому разница в калорийном значении имеет незначительное влияние.

5.3 Тепловая стоимость не полностью сгоревших веществ.

En Standard дает тепловое значение неполных веществ сгорания в антрацитовом и лигнитном топливном япеле, как показано в таблице 3.

Таблица 3 Тепловая стоимость не полностью сгоревших веществ.

 Согласно коду ASME, когда несгоревший водород в золе незначительна, неполные горючие можно рассматривать как аморфный углерод, а калорийное значение несгоревшего углерода в этом состоянии должно составлять 33,7 мдж/кг. Код GB не указывает компоненты горючих материалов в золе, но обычно считается несгоревшим углеродом. Калорийная стоимость горючих материалов в золе, приведенных в коде GB, составляет 33,727 мдж/кг. Согласно антрацитовому топливу и стандарту EN, калорийное значение неполных веществ сгорания примерно на 2,2% ниже, чем код ASME и код GB. По сравнению с лигнитом разница еще больше.

Следовательно, необходимо дальнейшее изучение значения предоставления калорийных значений несгоревших веществ антрацита и лигнита соответственно в стандарте EN.

5.4. Разложение кальцинирования Тепло от карбоната кальция и тепла сульфата генерации.

В соответствии с коэффициентами расчетов формулы, приведенным в EN Standard, кодекса ASME и кода DL/T, тепло декомпозиции кальцинации в карбонате кальция и тепло образования сульфата показаны в таблице 4.

Таблица 4 Тепло разложения и образование сульфата карбоната кальция.

Коэффициенты, приведенные в соответствии с стандартным и кодом ASME, в основном одинаковы. По сравнению с кодом DT/L тепло разложения на 2,2-2,5% ниже, а тепло образования на 3,3% выше.

6Потеря тепла, вызванные радиацией и конвекцией

Согласно стандарту EN, поскольку, как правило, невозможно измерить излучение и потери конвекции (то есть общепринятые потери рассеивания тепла), следует принимать эмпирические значения.

En Стандарт требует, чтобы конструкция наиболее распространенного парового котла должна соответствовать фиг. 1, «Радиационные и конвекционные потери варьируются с максимальной эффективной тепловой мощностью».

Рис. 1 Линии излучения и потери конвекции

 Ключ:

A: радиационные и конвекционные потери;

B: максимальная полезная тепловая мощность;

Кривая 1: коричневый уголь, взрывная печь газ и псевдоожиженный котел;

Кривая 2: твердый угольный котел;

Кривая 3: мазут и котлы из природного газа.

Или рассчитано в соответствии с формулой (1):

Qrc = cqn^0,7(1)

Тип:

C = 0,0113, подходит для нефтяных и природных котлов;

0,022, подходит для антрацитового котла;

0,0315, подходит для лигнитов и жидкости.

В соответствии с определением эффективной тепловой выходной сигнала в стандарте EN, эффективной тепловой выработкой является общее тепло питательной воды и/или пар, передаваемого паровым котлом, а энтальпия сточных вод добавляется к эффективной тепловой мощности.

Например:

 В сочетании с другими параметрами максимальная эффективная тепловая выходная мощность котла составляет около 773 МВт, а потери излучения и конвекции составляют 2,3 МВт при сжигании антрацита, то есть излучение и потери тепла конвекции составляет около 0,298%. По сравнению с потерей рассеивания тепла 0,2% при номинальной нагрузке корпуса котла, рассчитанной в соответствии с примерами параметров в коде GB, излучение и потери конвекции, рассчитанные или оцененные в соответствии с стандартом EN, примерно на 49% выше.

Следует добавить, что EN также дает кривые расчета или коэффициенты формулы в соответствии с различными типами печи и типами топлива. Код ASME требует, чтобы потеря тепла была оценена по измерению, но «оценка параметров, приведенная профессиональным квалифицированным персоналом, не была исключена». Код GB примерно дает кривую расчета и формулу в соответствии с единицей и корпусом котла.

7Потеря дымохода газа

Потеря дымового газа в основном включает в себя потерю газа сухого дымохода, потерю, вызванные разделением воды в топливе, потерей, вызванными водородом в топливе и потерей, вызванными влажностью в воздухе. Согласно идее расчета, стандарт ASME аналогичен коду GB, то есть потерю газа сухого дымохода и потерю водяного пара рассчитываются отдельно, но ASME рассчитывается в соответствии с массовым расходом, в то время как GB рассчитывается в соответствии с скоростью объема потока. En Standard рассчитывает качество влажного дымового газа и удельное тепло влажного дымового газа в целом. Следует подчеркнуть, что для котлов с предпочтением воздуха количество и температуру дымового газа в стандартных и кодовых формулах GB - это количество дымовых газов и температура на выходе с предпочтением воздуха, в то время как в формулах кода ASME - это количество дымовых газов в Вход в воздухопогреватель и температура дымового газа на выходе приобретателя, когда скорость утечки воздуха в воздухе корректируется до 0. См. Таблицу 5 для расчета примеров EN и GB. Из таблицы 5 видно, что, хотя методы расчета различны, результаты расчета в основном одинаковы.

Таблица 5 Сравнение потери выхлопных газа дымовых газов, рассчитанное с помощью GB и EN.

 8Коррекция эффективности

Поскольку обычно невозможно провести тест на принятие производительности устройства в стандартных или гарантированных условиях топлива, а в точных стандартах или гарантированных условиях эксплуатации необходимо исправить результаты испытаний в стандартные или контрактные условия. Все три стандарта/правила выдвигают свои собственные методы коррекции, которые имеют как сходство, так и различия.

8.1 Пересмотренные предметы.

Все три стандарта корректировали температуру воздуха на входе, влажность воздуха, температуру выхлопного газа на граничном выходе и топливе, но код GB и код ASME не исправляли золу в топливе, в то время как EN Стандарт вышел и рассчитал коррекцию изменения золы в топливо в деталях.

8.2 Метод коррекции.

Методы пересмотра кода GB и кода ASME в основном одинаковы, которые должны заменить пересмотренные параметры на исходную формулу расчета элементов потерь и пересчитывать их для получения пересмотренного значения потерь. Метод поправки стандарта EN отличается от кода GB и кода ASME. Стандарт EN требует, чтобы эквивалентная разница Δ A между дизайном и фактическим значением должна была быть рассчитана сначала, а затем разница в потери δ N должна была рассчитать в соответствии с этой разницей. Разница потерь плюс исходная потеря - это исправленная потеря.

8.3 Изменения состава топлива и условия коррекции.

Код GB и код ASME не ограничивают изменение топлива в тесте на производительность, если обе стороны достигают соглашения. Дополнение DL/T увеличивает допустимый диапазон вариации испытательного топлива, и en Standard выдвигает четкие требования к диапазону вариаций влаги и золы в топливе, что требует отклонений YHO от гарантированной стоимости воды в топливе не должно превышать 10%, а отклонение YASH от гарантированной стоимости не должно превышать 15% до коррекции. В то же время предусмотрено, что если испытательное отклонение превышает диапазон каждого отклонения, тест приема производительности может проводиться только после достижения соглашения между производителем и пользователем.

8.4 Коррекция топливной калорий.

Код GB и ASME не указывают коррекцию топливного калорий. En Standard подчеркивает, что если согласованная эталонная температура не составляет 25 ℃, топливолорийное значение (NCV или GCV) должно быть исправлено до согласованной температуры. Формула исправления следующая:

HA: чистая калория топлива при эталонной температуре 25 ℃;

HM: топлива чистое калорий скорректирует в соответствии с согласованной эталонной температурой Tr.

9Ошибка тестирования и неопределенность

Включая тест на производительность котла, любой тест может иметь ошибки. Ошибки тестирования в основном состоят из систематических ошибок, случайных ошибок и ошибок упущения и т. Д. Все три стандарта требуют, чтобы возможные ошибки были оценены и устраняли как можно больше перед тестом. ASME CODE и EN Стандарт выдвигаются в соответствии с понятиями неопределенности и неопределенности.

Согласно содержимому тесту GB, рассчитываются ошибка измерения и ошибку анализа каждого элемента измерения и анализа, и полученная ошибка расчета конечной эффективности, чтобы судить о том, является ли тест квалифицирован.

В соответствующих главах Кодекса ASME предусмотрено, что все стороны теста должны определить приемлемые значения неопределенности результатов теста до теста, и эти значения называются целевой неопределенностью результатов. Код ASME обеспечивает метод расчета неопределенности. Код ASME также предусматривает, что после завершения каждого теста неопределенность должна быть рассчитана в соответствии с соответствующими главами кода и кода ASME PTC 19.1. Если рассчитанная неопределенность больше, чем целевая неопределенность, достигнутая заранее, тест будет недействительным. Код ASME подчеркивает, что неопределенность рассчитанных результатов теста не является допустимым пределом ошибки производительности котла, и эти неопределенности используются только для оценки уровня теста производительности (т.е. эффективный тест или нет), а не для оценки Производительность котла.

В стандартном утверждении указывается, что конечная неопределенность относительной эффективности ELab должна быть рассчитана в соответствии с неопределенностью каждого подразделения, а затем неопределенность эффективности uη β должна быть рассчитана в соответствии со следующей формулой:

Uηβ = ηβxεηβ

Если выполняются следующие условия, следует измерить, что гарантированная стоимость эффективности достигается:

ηβg≤ηb+uηβ

В котором:

η g - гарантийная стоимость эффективности;

ηb - это скорректированное значение эффективности.

Из приведенного выше дискуссии можно ясно видеть, что анализ ошибок ГБ и расчет неопределенности в коде ASME являются критериями для оценки того, является ли тест успешным, что не имеет ничего общего с квалифицированным индексом эффективности, в то время как неопределенность В EN стандарт не судит, является ли тест успешным, что тесно связано с квалификацией индекса эффективности.

10Заключение

GB10184-88, DL/T964-2005, ASME PTC4-1998 и EN12592-15: 2003 явно предусматривают тест и расчет эффективности котла, что делает принятие характеристик котла на основе доказательств. Коды GB и ASME широко используются в Китае, в то время как стандарты EN редко используются при внутреннем принятии.

Основная идея теста на оценку эффективности котла, описанная тремя стандартами, одинакова, но из -за различных стандартных систем существуют различия во многих деталях. Эта статья делает некоторый анализ и сравнение трех стандартов, которые удобно более точно использовать стандарты различных систем в принятии проекта. Стандарт EN не использовался в Китае, но необходимо провести более глубокий анализ и исследование некоторых его положений. Чтобы сделать технические препараты в этом отношении, содействовать экспорту внутренних котлов в страну или регион, который реализует стандарт ЕС, и улучшить нашу адаптивность к международному рынку.