Завдяки різним стандартним системам у різних країнах, існують деякі відмінності в стандартах тесту або процедур прийняття котла, таких як стандарт Європейського Союзу EN 12952-15: 2003, ASME PTC4-1998, GB10184-1988 та DLTT964-2005. У цьому документі зосереджено на аналізі та обговоренні основних відмінностей у розрахунку ефективності котла в різних стандартах чи правилах.

 1.Передмова

Будь то в Китаї чи за кордоном, перед тим, як котл буде виготовлений та встановлений та переданий користувачам для комерційної роботи, тест на продуктивність котла зазвичай проводиться відповідно до договору, але стандарти або процедури тесту на продуктивність котла, які зараз використовуються в різних країнах, є не те саме. Стандарт Європейського Союзу EN 12952-15: 2003 Водяний котл та допоміжне обладнання Частина 15-це стандарт випробування котлів, що є одним із широко використовуваних стандартів тестування на продуктивність котла. Цей стандарт також застосовується для циркулюючих котлів з плюшевним шаром. Вапнякована десульфуризація додається до стандарту, який дещо відрізняється від відповідних правил у Китаї та Правила тестування ефективності котла ASME. Код ASME та пов'язані з ними коди в Китаї були детально обговорені, але про обговорення EN 12952-15: 2003 є мало звітів.

В даний час загально використовувані стандарти тестування на продуктивність у Китаї є національним стандартом Китаю (GB) "Процедури тестування ефективності котла" GB10184-1988 та Американське товариство інженерів-інженерів (ASME) "Процедури продуктивності котла" ASME PTC 4-1998, і т. Д. З безперервною зрілою технологією виробництва котла Китаю продукти котла поступово визнані світовим ринком. Для задоволення потреб різних ринків, стандарт Європейського Союзу EN 12952-15: 2003 не буде виключений у майбутньому як стандарт впровадження для тесту на продуктивність продуктів котла, виготовленої в Китаї.

Основний вміст розрахунку ефективності котла в EN12952-15-2003 порівнюється з ASME PTC4-1998, GB10W4-1988 та DLTT964-2005.

Для зручності порівняння стандарт EN12952-15: 2003 буде скорочений як стандарт EN. Код ASMEPTC4-1998 скорочується як код ASME, код GB10184-1988 називається кодом GB коротко, DLH'964-2005 називається DI7T коротко.

2.Основний вміст та сфера застосування

EN Standard - це стандарт прийняття продуктивності для парових котлів, котлів з гарячою водою та їх допоміжне обладнання, і це основа для випробування на теплові показники (прийняття) та обчислення парових котлів та промислових котлів, які спалюють безпосередньо. Він підходить для парних котлів прямого згоряння та котлів з гарячою водою та їх допоміжного обладнання. Слово "пряме згоряння" спрямоване на обладнання з відомим паливним хімічним теплом, перетвореним на чутливе тепло, яке може мати спалювання врегулювання, спалювання плюхового шару або систему згоряння камери. Крім того, він також може бути застосований до обладнання непрямого згоряння (наприклад, стілець теплового котла) та обладнання, що працює з іншими носіями теплопередачі (наприклад, газом, гарячою олією, натрієм) тощо. Однак він не підходить для спеціального обладнання для спалювання палива (наприклад, відмову від сміттєзвалища), під тиском котла (наприклад, котел PFBC) та паровий котел у комбінованій системі циклу.

Включаючи стандарт EN, всі стандарти або процедури, пов'язані з тестом на продуктивність котла, чітко передбачають, що він не застосовується до пароплавів на атомних електростанціях. Порівняно з кодом ASME, EN Standard може бути застосований для відпрацьованого теплового котла та його допоміжного обладнання парових або гарячих водних котлів, а його застосування є ширшим. EN Standard не обмежує застосовний діапазон потоку пари котла, тиску або температури. Що стосується парових котлів, то типи "відповідних котлів", перелічених у стандарті EN, є більш явними, ніж код GB або код DL/T.

3.Межа котельної системи

Код ASME перераховує розмежування ілюстрацій теплової системи декількох типових типів котлів. Типові ілюстрації також наведені в коді ГБ. Відповідно до стандарту, конверт звичайної системи котла повинна включати всю пароплавну систему з циркулюючим насосом, системою згоряння з вугільним млином (підходить для системи спалювання вугілля), циркулюючому димовому газу, системі рефлюксу попелу та нагрівача повітря. Але він не включає обладнання для опалення нафти або газу, видалення пилу, примусовий вентилятор і індукований вентилятор. EN Standard та інші норми в основному розділяють межу термодинамічної системи котла таким же чином, але EN Standard сильно зазначає, що рецептура оболонки котлової системи (межа) вимагає, щоб межа оболонки, пов'язана з балансом тепла, повинна відповідати межі Котел у стані "постачається", і введення тепла, вихід та втрати, необхідні для вимірювання теплової ефективності, можна чітко визначити. Якщо неможливо отримати кваліфіковані вимірювані значення на межі статусу "постачання", межа може бути перероблена за згодою між виробником та покупцем. Навпаки, EN Standard підкреслює принцип ділення межі термодинамічної системи котла.

4.Стандартний стан та опорна температура

EN Standard визначає стан тиску 101325PA та температуру 0 ℃ як стандартний стан, а опорна температура тесту на продуктивність - 25 ℃. Зазначений стандартний стан такий же, як і код ГБ; Референтна температура така ж, як і код ASME.

EN Standard дозволяє згоди використовувати інші температури як опорну температуру для тесту на прийняття. Коли інші температури використовуються як еталонні температури, необхідно виправити паливне калорійне значення.

5.Поширені коефіцієнти

Стандарт EN дає специфічне тепло пари, води, повітря, золи та інших речовин у діапазоні від 25 ℃ до нормальної робочої температури та значення тепла деяких неповно спалених речовин.

5.1 Специфічне значення тепла

Див. Таблицю 1 для часткового специфічного теплового значення.

Таблиця 1 Питома значення тепла деяких речовин.

Як і код GB, ентальпія або специфічне тепло різних речовин, заданих EN Standard, приймає 0 ℃ як вихідна точка. Код ASME передбачає, що 77 ℉ (25 ℃) сприймається як вихідна точка для обчислення ентальпії або питомого тепла різних речовин, за винятком ентальпії пари та ентальпії пільгового масула.

У коді ГБ специфічне тепло часто використовуваних речовин обчислюється відповідно до обчисленої температури через таблицю або за допомогою формули, а отримане питоме тепло - середнє специфічне значення калориве значення від 0 ℃ до обчисленої температури. Для газоподібних речовин і води це середньоспецифічне тепло при постійному тиску. Код ASME, як правило, займає 25 ℃ як орієнтир, і дає формулу розрахунку специфічного тепла або ентальпії різних речовин.

Порівняно з кодом GB та кодом ASME, EN Standard має наступні два відмінності у визначенні специфічного тепла речовин:

1) Ентальпія або специфічне тепло різних речовин займає 0 ℃ як вихідна точка, але задана питома значення тепла - це середнє значення в межах від 25 ℃ до звичайної робочої температури.

2) Візьміть фіксоване значення від 25 -го ℃ до нормальної робочої температури.

Наприклад:

 У поєднанні з іншими параметрами, коли опорна температура становить 25 ℃, результати, обчислені відповідно до коду ГБ та стандарту EN, порівнюються в таблиці 2.

Таблиця 2 Порівняння специфічної теплової вартості та обчисленої втрати деяких речовин.

 Відповідно до порівняння результатів розрахунку, для палива з низьким вмістом золи різниця результатів, спричинених різними значеннями специфічної тепла речовини Результати розрахунку і в основному можна ігнорувати. Однак, коли циркулюючий котловий котел спалює високе паливо золи або додає вапняку для десульфуризації в печі, можлива різниця в попелстях тепла може досягати 0,1-0,15 або навіть вище.

5.2 Калорійне значення окису вуглецю.

Відповідно до стандарту, калорійне значення окису вуглецю становить 1 2,633 мДж/м³, що в основному те саме, що і в коді ASME 4347BTU/фунт (12,643 МДж/м³) та код GB 12.636 МДж/м³. За звичайних обставин вміст оксиду вуглецю в димовому газі низький, а значення втрати тепла невелика, тому різниця в калорійному значенням мало впливає.

5.3 Значення тепла неповно спалених речовин.

EN Standard дає значення тепла неповних речовин горіння в антрацитовій та лігнітній золі палива, як показано в таблиці 3.

Таблиця 3 Значення тепла неповно спалених речовин.

 Згідно з кодом ASME, коли незапунгрований водень у золі незначний, неповні горючі можуть розглядатися як аморфний вуглець, а калорійне значення неперевершеного вуглецю в цій умовах повинно бути 33,7 мДж/кг. Код GB не визначає компоненти горючих матеріалів у золі, але він, як правило, вважається незабрудненим вуглецем. Калорійне значення горючих матеріалів у золі, наведеному в коді ГБ, становить 33,727 мДж/кг. Відповідно до антрацитного палива та стандарту EN, калорійне значення неповних речовин згоряння приблизно на 2,2% нижче, ніж код ASME та GB. У порівнянні з лігнітом різниця ще більша.

Тому необхідно подальше вивчити значення надання калорійних значень неперевершених речовин антрациту та лігніту відповідно в стандартному рівні.

5.4 Розкладання кальцинації Тепло карбонату кальцію та генерація сульфату.

Відповідно до коефіцієнтів формули розрахунку, наведених у стандартному, коді ASME та коду DL/T, кальцинація розкладається тепло карбонату кальцію та утворення тепла сульфату показано в таблиці 4.

Таблиця 4 Тепло розкладання та утворення сульфату карбонату кальцію.

Коефіцієнти, задані стандартним та кодом ASME, в основному однакові. Порівняно з кодом DT/L, тепло розкладання на 2,2-2,5% нижчий, а теплота утворення приблизно на 3,3% вище.

6.Втрати тепла, спричинені випромінюванням та конвекцією

Відповідно до EN Standard, оскільки, як правило, неможливо виміряти випромінювання та конвекційні втрати (тобто загальнодоступні втрати від розсіювання тепла), слід прийняти емпіричні значення.

EN Standard вимагає, щоб конструкція найпоширенішого парового котла відповідала фіг. 1, "Втрата випромінювання та конвекції змінюється залежно від максимально ефективної тепловидалу".

Рис. 1 Лінії втрат випромінювання та конвекції

 Ключ:

A: Втрати випромінювання та конвекції;

B: Максимальна корисна тепловіддача;

Крива 1: коричневе вугілля, вибуховий газ та котловий котел;

Крива 2: твердий вугільний котел;

Крива 3: котли з мазутом та природним газом.

Або обчислюється відповідно до формули (1):

Qrc = cqn^0,7(1)

Тип:

C = 0,0113, що підходить для нафтового та природного газу котлів;

0,022, підходить для антрацитного котла;

0,0315, що підходить для лігніту та котлів з пливом.

Відповідно до визначення ефективної теплової виходу в стандартному рівні, ефективна теплообхідна потужність - це загальна теплота подачі води та/або пари, що передається паровим котлом, а ентальпія стічних вод додається до ефективної теплової виходу.

Наприклад:

 У поєднанні з іншими параметрами максимально ефективна теплообхід котла становить близько 773 МВт, а випромінювання та втрату конвекції - 2,3 МВт при спалюванні антрациту, тобто випромінювання та конвекційні втрати тепла становить приблизно 0,298%. Порівняно з втратою розсіювання тепла 0,2% при номінальному навантаженні тіла котла, обчисленого за прикладом параметрів у коді ГБ, випромінювання та втрату конвекції, обчислені або оцінені відповідно до стандарту EN, приблизно на 49% вище.

Слід додати, що EN Standard також дає криві розрахунку або коефіцієнти формули відповідно до різних типів печі та типів палива. Код ASME вимагає, щоб втрата тепла оцінювали за допомогою вимірювання, але "оцінка параметрів, надана професійним кваліфікованим персоналом, не виключається". Код ГБ приблизно дає криву розрахунку та формулу відповідно до одиниці та корпусу котла.

7.Втрата димових газів

Втрата димових газів, головним чином, включає втрату сухого димового газу, втрати, спричинені поділом води в паливі, втратами, спричиненими воднем палива та втратами, спричиненими вологою у повітрі. Відповідно до ідеї розрахунку, стандарт ASME схожий на код ГБ, тобто втрата сухого димового газу та втрата водяної пари обчислюються окремо, але ASME обчислює відповідно до масової потоку, тоді як ГБ розраховує відповідно до швидкості потоку. EN Standard розраховує якість мокрого димового газу та питомого тепла мокрого димового газу в цілому. Слід підкреслити, що для котлів з попереднім нагрівачем повітряна кількість димових газів та температури в стандартних та гамських формулах коду є кількістю димових газів та температурою на виході з попереднього нагрівача, тоді Впускний вхід повітряного попереднього нагрівача та температура димових газів на виході з підігрівача, коли швидкість витоку повітря в попередньому нагрівачі коригувалася до 0. З таблиці 5 видно, що хоча методи розрахунку різні, результати розрахунку в основному однакові.

Таблиця 5 Порівняння втрат вихлопних газів димових газів, обчислених GB та EN.

 8.Корекція ефективності

Оскільки зазвичай неможливо провести тест на прийняття продуктивності одиниці за стандартними або гарантованими умовами палива та за точними стандартними або гарантованими умовами експлуатації, необхідно виправити результати випробувань за стандартними або контрактними умовами експлуатації. Усі три стандарти/правила висунули власні методи корекції, які мають як подібність, так і відмінності.

8.1 Переглянуті предмети.

Усі три стандарти виправили температуру вхідного повітря, вологість повітря, температуру вихлопних газів на граничному виході та паливі, але код GB та код ASME не виправили золу в паливі, тоді Детально паливо.

8.2 Метод виправлення.

Методи ревізії коду GB та коду ASME в основному однакові, які повинні замінити переглянуті параметри на початкову формулу розрахунку предметів втрат і перерахувати їх для отримання переглянутого значення збитків. Метод поправки стандарту EN відрізняється від коду GB та коду ASME. EN Standard вимагає, щоб еквівалентна різниця δ a між проектним значенням та фактичним значенням слід було обчислити спочатку, а потім різницю втрат δ n слід обчислити відповідно до цієї різниці. Різниця втрат плюс початкова втрата - це виправлена ​​втрата.

8.3 Зміни складання палива та умови корекції.

Код GB та код ASME не обмежують зміну палива в тесті на продуктивність, якщо обидві сторони досягають угоди. Доповнення DL/T збільшує допустимий діапазон варіацій випробувального палива, і EN Standard ставить чіткі вимоги до варіації діапазону вологи та золи в паливі, що вимагає відхилення YHO від гарантованої вартості води в паливі Не слід перевищувати 10%, і відхилення яша від гарантованої вартості не повинно перевищувати 15% до виправлення. У той же час, передбачено, що якщо випробувальне відхилення перевищує діапазон кожного відхилення, тест на прийняття продуктивності може бути здійснений лише після досягнення домовленості між виробником та користувачем.

8.4 Виправлення калорійності палива.

Код GB та ASME не визначає корекцію паливного калорійного значення. EN Standard підкреслює, що якщо узгоджена референтна температура не становить 25 ℃, значення калорійного палива (NCV або GCV) слід виправити до узгодженої температури. Формула корекції така:

HA: Чисте калорійне значення палива при опорній температурі 25 ℃;

HM: Паливне чисте калорійне значення, виправлене відповідно до узгодженої довідкової температури TR.

9.Помилка тесту та невизначеність

Включаючи тест на продуктивність котла, будь -який тест може мати помилки. Помилки тесту в основному складаються з систематичних помилок, випадкових помилок та помилок упущення тощо. Усі три стандарти вимагають, щоб можливі помилки слід оцінювати та усунути якомога більше перед тестом. Код ASME та стандарт висунуті відповідно до понять невизначеності та невизначеності.

Відповідно до вмісту тесту GB, обчислюються похибка вимірювання та аналіз кожного елемента вимірювання та аналізу, а остаточна помилка обчислення ефективності отримується, щоб оцінити, чи є тест кваліфікованим.

У відповідних розділах коду ASME передбачено, що всі сторони тесту повинні визначати прийнятні значення невизначеності результатів тесту перед тестом, і ці значення називаються цільовою невизначеністю результатів. Код ASME забезпечує метод обчислення невизначеності. Код ASME також передбачає, що після завершення кожного тесту невизначеність повинна бути обчислена відповідно до відповідних розділів коду та коду ASME PTC 19.1. Якщо обчислена невизначеність більша, ніж цільова невизначеність, досягнута заздалегідь, тест буде недійсним. Код ASME підкреслює, що невизначеність обчислених результатів тесту не є допустимим обмеженням помилки ефективності котла, і ці невизначеності використовуються лише для оцінки рівня тесту на продуктивність (тобто, чи є тест чи ні), а не для оцінки продуктивність котла.

EN Standard вважає, що кінцева відносна невизначеність ефективності Eηb повинна бути обчислена відповідно до невизначеності кожного підтему, а потім невизначеність ефективності Uη β обчислюється відповідно до наступної формули:

Uηβ = ηβxεηβ

Якщо виконані такі умови, вважається, що гарантована вартість ефективності досягається:

ηβg≤ηb+uηβ

В якому:

η g - гарантія значення ефективності;

ηb - виправлене значення ефективності.

З наведеного обговорення чітко видно, що аналіз помилок ГБ та розрахунок невизначеності в коді ASME є критеріями для судження про те, чи є тест успішним, що не має нічого спільного з тим, чи кваліфікований індекс ефективності, тоді як невизначеність У стандарті EN не судиться, чи є тест успішним, що тісно пов'язане з тим, чи є індекс ефективності кваліфікованим.

10.Висновок

GB10184-88, DL/T964-2005, ASME PTC4-1998 та EN12592-15: 2003 чітко передбачають метод тесту та розрахунку котла, що робить прийняття продуктивності котла на основі доказів. Коди GB та ASME широко використовуються в Китаї, тоді як стандарти EN рідко використовуються для домашнього прийняття.

Основна ідея тесту оцінки ефективності котла, описаного трьома стандартами, однакова, але завдяки різним стандартним системам є відмінності в багатьох деталях. Цей документ робить певний аналіз та порівняння трьох стандартів, що зручно використовувати стандарти різних систем більш точно для прийняття проекту. EN Standard не використовувався в Китаї, але необхідно зробити більш глибокий аналіз та дослідження деяких його положень. Щоб зробити технічну підготовку в цьому відношенні, сприяйте експорту внутрішніх котлів до країни чи регіону, яка реалізує стандарт ЄС та покращує нашу пристосованість на міжнародному ринку.