工業(yè)鍋爐能效測試方法與要求

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工業(yè)鍋爐能效測試方法與要求,中國特種設備檢測研究院 于在海 二○一二年十一月 電話：010-59068781 手機：18911581355,主要內(nèi)容,一、鍋爐參數(shù)及性能指標 二、工業(yè)鍋爐能效測試方法與要求 三、相關法規(guī)對能效測試要求,一、鍋爐參數(shù)及性能指標,（一）鍋爐參數(shù) 1、鍋爐容量蒸汽鍋爐—鍋爐額定出力或額定蒸發(fā)量（D —t/h，噸/時）熱水鍋爐—鍋爐額定出力或額定熱功率（Q —MW，兆瓦） 運行條件—額定壓力、溫度、設計熱效率,（一）鍋爐參數(shù),2、鍋爐額定壓力 蒸汽鍋爐－是指鍋筒汽空間或主蒸汽閥出 口處，P －表壓，Mpa （兆帕）熱水鍋爐－是指鍋筒或熱水出口閥門處3、額定溫度蒸汽鍋爐－主蒸汽閥門處的設計蒸汽溫度t，攝氏度℃熱水鍋爐－鍋爐進、出口閥門處的設計熱水溫 度,（一）鍋爐參數(shù),1、GB/T1921-2004《工業(yè)鍋爐蒸汽鍋爐參數(shù) 系列》 2、 GB/T3166-2004《熱水鍋爐參數(shù) 系列》 3、JB/T1626-2002《工業(yè)鍋爐產(chǎn)品型號編制辦法》,（二）鍋爐經(jīng)濟性指標,1、鍋爐熱效率 —送入鍋爐的熱量中被有效利用的百分數(shù) 2、受熱面蒸發(fā)率 —蒸汽鍋爐受熱面單位面積、單位時間的蒸發(fā)量（金屬材料的利用率） 3、單位容量金屬消耗量 —單位額定蒸發(fā)量（熱功率）所用金屬材料（鍋爐主要成本指標）,（二）鍋爐經(jīng)濟性指標,4、鍋爐及相關系統(tǒng)耗電率 —單位額定蒸發(fā)量（熱功率）及相關系統(tǒng)的耗電量（是產(chǎn)品和運行重要經(jīng)濟指標）5、對鍋爐的要求 （1）熱效率高 （2）金屬耗量低 （3）燃料適應強 （4）凈效率高,二、工業(yè)鍋爐能效測試方法與要求,（一）工業(yè)鍋爐能效測試是對工業(yè)鍋爐在穩(wěn)定（即正常燃燒狀態(tài)下）工況下，測定其各種熱工性能參數(shù)，從而對鍋爐能效狀況作以判斷。 目的—通過測試，能夠確定鍋爐的熱效率，明確鍋爐各項熱損失的大小，分析造成各項熱損失的原因并尋求降低熱損失的方法，以提高鍋爐的熱效率。 分類—鍋爐定型產(chǎn)品熱效率測試、鍋爐運行工況熱效率詳細測試、鍋爐運行工況熱效率簡單測試三種。,二、工業(yè)鍋爐能效測試方法與要求,（一）鍋爐定型產(chǎn)品熱效率測試 —是指為評價工業(yè)鍋爐產(chǎn)品在額定工況下能效狀況而進行的熱效率測試。 目的—判斷鍋爐的各項技術(shù)指標是否達到設計要求，是否符合相關法規(guī)、標準的要求，是鍋爐制造單位是否可進行批量生產(chǎn)的條件。 指標—鍋爐熱效率、排煙溫度、排煙處過量空氣系數(shù)能效指標。,（一）鍋爐定型產(chǎn)品熱效率測試,測試方法— （1）對手燒鍋爐、下飼式鍋爐、電加熱鍋爐采用正平衡法進行測試； （2）對于額定蒸發(fā)量（額定熱功率）大于或等于20t/h（14MW）的鍋爐，可以采用反平衡法進行測試； （3）其余鍋爐均應當同時采用正平衡法與反平衡法進行測試。,（一）鍋爐定型產(chǎn)品熱效率測試,測試條件— （1） 制造單位需要提供的資料 內(nèi)容 — 設計資料、運行資料 目的—制定測試大綱；現(xiàn)場條件是否符合設計要求；核查被測鍋爐是否與鍋爐圖紙相符；測試后編制報告；是否符合法規(guī)的要求。,（一）鍋爐定型產(chǎn)品熱效率測試,（2）鍋爐及其系統(tǒng)測試具備的條件a)鍋爐能夠在額定參數(shù)下處于安全、熱工況穩(wěn)定的運行狀態(tài)； b)輔機應當與鍋爐出力相匹配且運行正常，系統(tǒng)不存在跑、冒、滴、漏現(xiàn)象； c)測試所用燃料應當符合設計燃料的要求； d)鍋爐及輔機系統(tǒng)各測點布置應滿足測試大綱的要求。,（一）鍋爐定型產(chǎn)品熱效率測試,（3）正平衡法測試項目： 1）發(fā)熱量，固體、液體燃料元素分析（硫、氫、水分）； 2）蒸汽鍋爐輸出蒸汽量，熱水鍋爐、有機熱載體鍋爐的介質(zhì)循環(huán)流量； 3）自用蒸汽量； 4）蒸汽取樣量； 5）鍋水取樣量； 6）排污量（連續(xù)排污量，計入鍋水取樣量）；,（3）正平衡法測試項目：,7）蒸汽鍋爐的給水溫度、給水壓力； 8）熱水鍋爐、有機熱載體鍋爐的進、出口介 質(zhì)溫度； 9）過熱蒸汽溫度；10）蒸汽鍋爐的蒸汽壓力，熱水鍋爐、有機 熱載體鍋爐的進、出口介質(zhì)壓力；11）飽和蒸汽濕度或過熱蒸汽品質(zhì)； 12）燃料消耗量、電加熱鍋爐耗電量； 13）試驗開始到結(jié)束的時間。,（3）反平衡法測試項目：,1）燃料元素分析、工業(yè)分析、發(fā)熱量； 2）排煙溫度；燃燒室排出爐渣溫度、溢流灰和冷灰溫度； 3）排煙處煙氣成分（含RO2、O2、CO）； 4）爐渣、漏煤、煙道灰、溢流灰和冷灰的重量； 5）爐渣、漏煤、煙道灰、溢流灰、冷灰和飛灰可燃物含量； 6）入爐冷空氣溫度； 7）試驗開始到結(jié)束的時間。,（4）測試要求,a）正式測試應在鍋爐熱工況穩(wěn)定和燃燒調(diào)整到測試工況1h后開始進行。 (1)對無磚墻（快、組裝）的鍋殼式燃油、燃氣鍋爐不少于1h，燃煤鍋爐不少于4h； (2)對輕型爐墻鍋爐不少于8h ； (3)對重型爐墻鍋爐不少于24h 。,b)測試期間鍋爐運行參數(shù)要求:,(1)鍋爐出力的最大允許波動正負值 (2)蒸汽鍋爐的壓力允許波動范圍 (3)過熱蒸汽溫度允許波動范圍 ※最大值與最小值之差不得大于15 ℃ (4)蒸汽鍋爐的實際給水溫度與設計值之差宜控制在+30℃至-20℃之間。 (5)熱水鍋爐的進水溫度和出水溫度與設計值之差不宜大于±5℃。 (6)熱水鍋爐測試時的壓力應當保證出水溫度比該壓力下的飽和溫度至少低 20℃。,c)測試期間鍋爐運行狀況要求:,(1)測試期間安全閥無啟跳，鍋爐不得吹灰，不得定期排污，連續(xù)排污一般亦應關閉。對過熱蒸汽鍋爐，當必須連續(xù)排污時，連續(xù)排污量應計量(計入鍋水取樣量內(nèi))，其數(shù)量不得超過鍋爐出力的3%。 (2)在測試結(jié)束時，鍋筒水位和煤斗的煤位均應與試驗開始時一致，如不一致應進行修正。測試期間過量空氣系數(shù)、給煤量、給水量、爐排速度、煤層或沸騰燃燒鍋爐料層高度應基本相同。 (2)對于手燒鍋爐在測試開始前和測試結(jié)束前均應進行一次清爐。測試結(jié)束時與開始時，煤層厚度和燃燒狀況應基本一致。,d)正式測試時間應按下述規(guī)定,(1) 火床燃燒、火室燃燒、沸騰燃燒固體燃料鍋爐應不少于4h； (2) 火床燃燒甘蔗渣、木柴、稻殼及其他固體燃料鍋爐應不少于6h； (3) 對于手燒爐排、下飼爐排等鍋爐應不少于5h；對于手燒鍋爐，測試時間內(nèi)至少應包含一個完整的出渣周期； (4) 液體燃料和氣體燃料鍋爐應不少于2h。,e)測試次數(shù)、蒸發(fā)量修正方法及誤差,(1) 鍋爐的新產(chǎn)品定型試驗應在額定出力下進行兩次。 (2) 每次測試的實測出力應為額定出力的97%～105%。當蒸汽和給水的實測參數(shù)與設計不一致時 ，鍋爐的蒸發(fā)量應進行修正。,f)電加熱鍋爐測試要求,(1)電加熱鍋爐定型試驗應在額定出力下至少進行兩次，測試應在鍋爐運行達到穩(wěn)定工況1h后進行，每次試驗時間為1h，鍋爐效率取兩次效率的算術(shù)平均值； (2)電耗量可用電度表(精度不低于1.0級)和互感器(精度不低于0.5級)測量。每kW·h的發(fā)熱量折算為3600kJ。,h)有機熱載體爐測試要求,可按熱水鍋爐的測試方法進行。只是在計算載熱量時，導熱油的比熱容以其實測溫度下的進、出口油的比熱容與在0℃時的比熱容的平均值為準。,i)測試結(jié)果規(guī)定,每次測試的正、反平衡的效率之差應當不大于5％，兩次測試測得的正平衡或反平衡效率之差均應當不大于2％，燃油、燃氣和電加熱鍋爐各種平衡的效率之差均應當不大于1％。 取兩次測試結(jié)果的算術(shù)平均值作為鍋爐熱效率最終測試結(jié)果。,（二）鍋爐運行工況熱效率詳細測試,場合—鍋爐運行工況熱效率詳細測試是為評價工業(yè)鍋爐在實際運行參數(shù)下能效狀況或者進行節(jié)能診斷而進行的熱效率測試。 目的—通過測試，可以明確鍋爐在該工況下的能效狀況，分析各項熱損失，并找出提高熱效率的方法，為該工況下鍋爐的經(jīng)濟運行提供合理的運行數(shù)據(jù)。,測試條件,(1)鍋爐能夠在設計工況范圍內(nèi)處于安全、熱工況穩(wěn)定的運行狀態(tài)； (2)輔機運行正常，系統(tǒng)不存在跑、冒、滴、漏現(xiàn)象； (3)測試期間應使用同一品種和質(zhì)量的燃料； (4)鍋爐及輔機系統(tǒng)各測點布置應滿足測試大綱的要求。,（三）鍋爐運行工況熱效率簡單測試,場合—鍋爐運行工況鍋爐熱效率簡單測試是對在用工業(yè)鍋爐進行主要參數(shù)的簡單測試，用于快速判定鍋爐實際運行能效狀況。 目的—通過對基本參數(shù)的測試，并查表運用相關經(jīng)驗數(shù)據(jù)，對鍋爐的運行能效狀況作基本的判定。 1、測試方法 鍋爐運行工況熱效率簡單測試采用反平衡法,2、測試條件,(1)鍋爐能夠在實際運行工況（額定參數(shù)）下處于安全、熱工況穩(wěn)定的運行狀態(tài)； (2)輔機運行正常，系統(tǒng)不存在跑、冒、滴、漏現(xiàn)象； (3)測試期間應使用同一品種和質(zhì)量的燃料； (4)鍋爐及輔機系統(tǒng)各測點布置應滿足測試大綱的要求。,3、測試項目：,(1)排煙溫度； (2)排煙處過量空氣系數(shù)； (3)排煙處CO含量，； (4)入爐冷空氣溫度； (5)飛灰可燃物含量； (6)漏煤可燃物含量； (7)爐渣可燃物含量； (8)燃料收到基低位發(fā)熱量；收到基灰分； (9)測試開始和結(jié)束的時間。 ※鍋爐出力,4、測試時間要求,(1)層燃鍋爐、室燃鍋爐、流化床鍋爐等燃燒固體燃料的鍋爐不少于1小時； (2)對于手燒爐排、下飼爐排等燃燒固體燃料的鍋爐不少于1小時，且試驗時間內(nèi)至少包含一個完整的燃料添加和出渣周期； (3)液體燃料和氣體燃料鍋爐應不少于0.5小時；,（二）測試次數(shù),(1)煙氣測量不少于5次，每次間隔時間均等，測試開始、結(jié)束時各1次（對于排煙溫度、排煙處過量空氣系數(shù)、排煙處CO含量按測試數(shù)據(jù)取算術(shù)平均值作為計算數(shù)值）。 (2)鍋爐運行工況熱效率簡單測試次數(shù)為1次。,三、相關法規(guī)對能效測試要求,（一）特種設備安全監(jiān)察條例 ◆ 第十三條 按照安全技術(shù)規(guī)范的要求，應當進行型式試驗的特種設備產(chǎn)品、部件或者試制特種設備新產(chǎn)品、新部件、新材料，必須進行型式試驗和能效測試。 ◆第二十條 鍋爐、壓力容器、電梯、起重機械、客運索道、大型游樂設施的安裝、改造、維修以及場（廠）內(nèi)專用機動車輛的改造、維修竣工后，安裝、改造、維修的施工單位應當在驗收后30日內(nèi)將有關技術(shù)資料移交使用單位，高耗能特種設備還應當按照安全技術(shù)規(guī)范的要求提交能效測試報告。使用單位應當將其存入該特種設備的安全技術(shù)檔案。,2、高耗能特種設備節(jié)能監(jiān)督管理辦法,第十一條 高耗能特種設備制造企業(yè)的新產(chǎn)品應當進行能效測試。未經(jīng)能效測試或者測試結(jié)果未達到能效指標要求的，不得進行批量制造。鍋爐、換熱壓力容器產(chǎn)品在試制時進行能效測試。第十五條 高耗能特種設備的安裝、改造、維修，不得降低產(chǎn)品及其系統(tǒng)的原有能效指標。特種設備檢驗檢測機構(gòu)發(fā)現(xiàn)設備和系統(tǒng)能效項目不符合相關特種設備安全技術(shù)規(guī)范要求時，應當及時告知高耗能特種設備安裝、改造、維修單位。被告知單位應當依照特種設備安全技術(shù)規(guī)范要求進行評估或者能效測試，符合要求后方可交付使用。,2、高耗能特種設備節(jié)能監(jiān)督管理辦法,第二十四條 特種設備檢驗檢測機構(gòu)在特種設備定期檢驗時，應當按照特種設備安全技術(shù)規(guī)范和標準的要求對高耗能特種設備使用單位的節(jié)能管理和設備的能效狀況進行檢查。發(fā)現(xiàn)不符合特種設備安全技術(shù)規(guī)范和標準要求的，應當要求使用單位進行整改。當檢查結(jié)果異?；蛘咂x設計參數(shù)難以判斷設備運行效率時，應當由從事高耗能特種設備能效測試的檢驗檢測機構(gòu)進行能效測試，以準確評價其能效狀況。,3、《鍋爐節(jié)能技術(shù)監(jiān)督管理規(guī)程》,,