工业锅炉热效率远程在线监测技术规范docWord文件下载.docx
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注:
改写GB/T10180—2003的3.6输入热量定义.
2
输出热量heatoutput
相对每千克或每标准立方米燃料,蒸汽、水或其他介质等工质在锅炉能量平衡系统中所吸收的总热量,以及排污水和工质其他外用所消耗的热量等.
注:
改写GB/T10180-2003的3.7定义。
3
正平衡测量法directprocedure
直接测量输入热量和输出热量来确定效率的方法。
引用GB/T10180-2003的3。
10正平衡测量法定义.
4 工业锅炉热效率在线监测项目
4.1 监测项目
a.工业锅炉正平衡热效率ηzp,%
b.锅炉实际利用热效率ηsj,%
c。
工业蒸汽锅炉排污扩容器前的排污率δ,%
d。
排烟温度tpy,℃
e.吨蒸汽原燃料消耗量σ,kg/t或m3/t
f。
吨蒸汽标准煤量λ,kg/tce.
4.2 各项监测项目的计算公式
4.2.1工业锅炉正平衡热效率ηzp,%
ηzp=100%×
(1)
式中:
ηzp-———在线监测的工业锅炉正平衡热效率,%。
Q1--——输出热量,kJ/kg或kJ/m3;
Qr———-输入热量,kJ/kg或kJ/m3。
4.2.1.1输出热量Q1
(1)蒸汽锅炉
蒸汽锅炉输出热量可分成两部分:
一是蒸汽在锅炉系统中所吸收的热量;
二是和锅炉排污扩容器前的排污水量(含化学取样用水)所吸收的热量。
如图1所示。
图1锅炉水汽流向示意图
输出热量Q1
Q1=
(2)
式中:
Dzq——-—锅炉蒸汽质量流量,kg/s;
hzq-———蒸汽焓,kJ/kg;
hgs--—-给水焓,kJ/kg;
Dgs-—--锅炉给水流量,kg/s
hws——-—排污扩容器前的排污水焓,kJ/kg;
取锅炉的上锅筒压力Psgt下的饱和水焓;
B—--—原燃料消耗量,kg/s 或m3/s。
(2)热水锅炉或热油载体锅炉
Q1=
(3)
Drs—--—热水锅炉循环水量或有机热载体锅炉导热油流量,kg/s;
hcs——--有机热载体锅炉出口的导热油热焓或热水锅炉出水焓;
kJ/kg;
hjs——--有机热载体锅炉入口的导热油热焓或热水锅炉给水焓,kJ/kg,B同上。
4。
2。
1.2输入热量Qr
Qr=Qner,v,ar+Qrx+Qwl+Qzy (4)
Qnet,v,ar—-——燃料收到基低位发热量,kJ/kg或kJ/m3;
Qrx-——-燃料的物理显热,kJ/kg或kJ/m3;
Qrx数量相对于Qner,v,ar极小;
又因福建省常年气温平均值为20℃,固体燃料的温度极少低于0℃时,输入热量不需考虑固体燃料的解冻用热量,本标准中Qrx忽略不计;
若有个别示例另行计算固体燃料的解冻用热量。
Qwl—---外来热量,kJ/kg或kJ/m3;
Qzy---—蒸汽雾化燃油带入炉内的热量,kJ/kg或kJ/m3。
(1)外来热量Qwl
按式(5)计算:
Qwl=
(h′QR-h″QR) (5)
Dwl—-—-外来热源工质流量,kg/s、m3/s;
h′QR-—--外来热源进口的热焓,kJ/kg或kJ/m3;
h″QR--——外来热源出口的热焓,kJ/kg或kJ/m3;
(2)蒸汽雾化燃油带入炉内的热量Qzy
Qzy=
[hzy-(hzq)0] (6)
Dzy——-—雾化燃油的蒸汽量,kg/s;
hzy---—蒸汽在雾化入口参数下的焓,kJ/kg;
(hzq)0—--—基准温度下饱和汽焓,kJ/kg.
本标准推荐采用福建省常年气温平均值20℃为基准温度t0, t0=20℃.
4.2.1。
3工业锅炉正平衡热效率ηzp,%
(1) 工业锅炉正平衡热效率热量流向图
图2 工业锅炉正平衡热效率热量流向图
(2)工业蒸汽锅炉正平衡热效率ηzp的计算公式
ηzp=100%×
(7)
(3)热水锅炉或有机热载体锅炉正衡热效率ηzp的计算公式
ηzp=100%×
(8)
(4)以电加热的工业锅炉
a)以电加热的蒸汽锅炉
(9)
式中,N---—电量,kWh。
b)以电加热的热水锅炉
(10)
4.2。
2 实际利用热效率ηsj,%
在线监测的锅炉实际利用热效率ηsj的计算公式:
ηsj=100%×
(11)
ηsj----实际利用热效率,%.
2。
3 工业蒸汽锅炉排污扩容器前的排污率δ,%
工业蒸汽锅炉排污扩容器前排污率δ的计算公式:
δ=100%×
(Dgs—Dzq)/Dzq (12)
δ----锅炉排污扩容器前的排污率,%;
Dzq、Dgs同上。
4排烟温度tpy,℃
锅炉未级受热面、烟气流出方向侧的出口1m内测量烟气温度为排烟温度tpy,列入工业锅炉在线监测的技术指标之一。
4.2.5吨蒸汽原燃料消耗量σ,kg/t或m3/t
工业锅炉热效率远程在线监测规定了吨蒸汽原燃料消耗量σ的计算公式如下:
σ=
(13)
σ———-吨蒸汽原燃料消耗量,kg/t或m3/t.
4.2。
6吨蒸汽标准煤量λ,kgce/t
工业锅炉热效率在线监测规定了吨蒸汽标准煤量λ的计算公式如下:
λ=
(14)
λ—--—吨蒸汽标准煤量,kg/tce。
29307kJ/kg取值于GB/T2589—2008的6.2标准煤低位发热量.
4.3采集方法
4.3.1 工业锅炉热效率采集的参数
工业蒸汽锅炉、热水锅炉、有机热载体锅炉正平衡热效率的采集参数见图3。
参数测点位置见表1,测量仪表准确度等级的要求见表2。
3。
2 燃料低位发热量的获取
4.3.2。
1 取统计期内燃料低位发热量与燃料量的加权平均值.
2.2 燃料低位发热量可通过直接或间接方法获得,但当对于管网系统使用直接测量方法不能实现或不经济时,采用间接方法。
3.2.3采用间接方法
a)燃煤和燃油的工业锅炉:
采用每批次燃煤或燃油测定的收到基低位发热量。
无此条件的工业锅炉使用单位推荐采用与供应商贸易结算、或贸易双方协商的燃煤、燃油收到基低位发热量.
b) 燃气锅炉:
推荐采用与供应商贸易结算的燃气低位发热量.
图3 工业锅炉热效率在线监测的采集点示意图
3参数测点位置和测量仪表准确度等级的要求
满足工业锅炉热效率在线监测的各个监测项目而采集的锅炉参数、测点位置见表1.配置的测量仪表准确度等级优于或等于表2的要求。
表1参数的测点位置表
序号
名称
符号
单位
测点位置
性质
1
原燃料消耗量
B
kg/s
燃煤:
送入锅炉前、且无旁支的输送通道上
累计值
kg/s
燃油:
燃油燃烧器前
m3/s
燃气:
燃气燃烧器前
电量
N
kWh
电加热锅炉的进线刀闸前
蒸汽流量
Dzq
kg/s
锅炉出口蒸汽管的直管段
4
蒸汽压力
Pzq
MPa
平均值
5
蒸汽温度
Tzq
℃
6
给水流量
Dgs
kg/s
锅炉给水调节阀后、省煤器之前的进水管
7
给水压力
Pgs
MPa
8
给水温度
Tgs
9
上锅筒压力
Psgt
上锅筒
10
热水锅炉循环水量
Drs
kg/s
热水锅炉出水管的直管段
11
热水锅炉出水压力
Pcs
12
热水锅炉出水温度
Tcs
13
有机热载体锅炉导热油流量
有机热载体锅炉回油管或出油管
表1(续)
14
有机热载体锅炉导热油进油压力
Pjy
MPa
有机热载体锅炉回油管
15
有机热载体锅炉导热油进油温度
Tjy
16
有机热载体锅炉导热油出油压力
Pcy
MPa
有机热载体锅炉出油管
17
有机热载体锅炉导热油出油温度
Tcy
18
排烟温度
tpy
锅炉未级受热面、烟气流出方向侧的出口1m内
19
外来热源工质流量
Dwl
外来热源的输入管道
20
外来热源的进口压力
Pwljk
21
外来热源的进口温度
twljk
22
外来热源的出口压力
Pwlck
外来热源的输出管道
23
外来热源的出口温度
twlck
24
雾化燃油的蒸汽量
Dzy
kg/s
雾化燃油的自用蒸汽管
25
雾化入口的蒸汽压力
Pzy
26
雾化入口的蒸汽温度
tzy
表2参数测量仪表准确度等级要求
测量仪表准确度要求
燃料消耗量
B
a.衡器准确度等级:
0.5级
b.皮带秤:
0.5级
油流量计仪表及其系统:
0。
5级
天燃气流量仪表及其系统:
1.0级
2
N
kWh
电能表准确度等级优于或等于0。
Dzq
蒸汽流量计优于或等于:
1。
4
Pzq
MPa
压力计:
1.5级
Tzq
温度计a:
0。
6
水流量计仪表系统优于或等于0.5级
1.5级
8
温度计:
汽包压力
Pqb
1.5级
10
Drs
流量计优于或等于:
11
热水锅炉热水压力
Pcs
12
热水锅炉热水温度
温度计b:
0.1℃
13
kg/s
油流量计仪表系统:
0.5级
有机热载体导热介质的进油压力
Pjy
有机热载体导热介质的出油压力
Pcy
表2(续)
16
有机热载体导热介质的回油温度
Tjy
1℃
有机热载体导热介质的出油温度
Tcy
18
tpy
温度计:
5级
Dwl
kg/s
流量计优于或等于:
20
Pwljk
压力计:
1。
21
Pwlck
22
twljk
0.5级
23
24
雾化燃油自用蒸汽量
Dzy
25
雾化入口的自用蒸汽压力
Pzy
雾化入口的自用蒸汽温度
tzy
a和b:
在GB/T10180-2003《工业锅炉热工性能试验规程》的9.7“锅炉蒸汽、水、空气、烟气介质温度的测量,可以使用热电阻温度计、水银温度计或热电偶温度计(其显示仪表精度不低于0.5级)。
对热水锅炉进、出水温度应采用铂电阻温度计测量,读数分辨率为0。
1℃。
”有机热载导热介质的温度计要求与热水锅炉进、出水温度计的分辨率相同.
5 数据传输的方式
5.1 工业锅炉热效率在线监测系统的平台结构推荐按照GB/T29873的平台结构、协议层次和通讯协议的规定。
5.2 能源计量仪表应具有网络通信功能.能源计量仪表宜采用ModbusRTU通信协议,能源计量仪表的通讯协议、类型及寄存器推荐按照GB/T29871的规定。
5.3数据集中采集终端的技术要求、验收方法和验收规则推荐按照GB/T29872的规定。
5.4工业锅炉热效率在线监测的数据集中采集终端与能源数据中心之间的数据交换传输推荐按照GB/T29873的方法。
5.5为尽量减少数据转换误差,要求系统中配置的A/D转换器分辨率不小于12位,限制数据转换误差小于0.1%。
5。
6建议工业锅炉使用单位对工业锅炉热效率在线监测系统的实时数据更新周期设置不超过5分钟为宜。
6 参数测量仪表的量值溯源要求
6。
1总则
为维持参数测量仪表的准确性,须对测量仪表进行有效、定期的量值溯源。
6。
2 测量仪表安装前的要求
表1中所列的仪表须经检定合格,或校准的示值误差不超过其仪表的最大允许误差,方能安装。
3 仪表安装后的量值溯源要求
3.1 参数测量仪表应按规定进行周期检定或校准,不合格的计量仪表不得使用。
6.3.2 皮带秤建议每半月零位校核一次,建议至少每半年进行实煤标定一次.
3参数测量仪表建议配置便于在线检定或校准的设施。
4不便拆卸的测量仪表建议采用在线检定或校准方法。
如:
a)锅炉给水流量计可采用CJ/T 364—2011方法进行在线校准.
b)锅炉蒸汽流量计安装后,不便拆卸;
推荐采用在锅炉运行中以高准确度给水流量作为标准参考量进行现场校准方法。
3.5 仪表的更换、或更换重要部件、或维修、或对仪表性能有怀疑时,应随时重新检定、校准。
7在线监测的各项技术指标应用
7。
1建议工业锅炉使用单位参照GB/T17954、DB35/T996等标准的工业锅炉运行热效率规定值(见附录A,表A1),控制锅炉在较高热效率的工况下运行。
2 建议工业锅炉使用单位参照GB/T17954的工业锅炉运行排烟温度规定值(见附录B,表B1),务必使锅炉排烟温度低于表B1中的排烟温度值。
7.3 建议工业锅炉使用单位参照TSGG0002的第四十一条对工业蒸汽锅炉排污率的要求,控制工业锅炉排污扩容器前的排污率小于附录C表C1的规定值。
附录A
(资料性附录)
工业锅炉运行正平衡热效率规定值
表A1 工业锅炉运行正平衡热效率规定值a 单位为%
锅炉额定蒸发量De/(t/h)或额定热功率Qe/MW
等级
使用燃料及燃烧方式
层燃炉
流化床炉
室燃
烟煤
贫煤
无烟煤
褐煤
低质煤c
无烟煤b
重油
轻柴油、气d
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
1<De≤2或
7〈Qe≤1。
一等
73
76
78
75
70
68
72
74
/
76
78
73
72
77
87
89
二等
72
65
63
68
/
73
75
69
67
86
88
三等
62
60
64
70
67
66
69
85
2.1<De≤8或
4〈Qe≤5。
78
80
71
70
76
74
81
82
80
81
88
90
76
79
79
66
64
86
8<
De≤20或
6<Qe≤14
78
77
82
83
75
82
89
91
74
77
79
71
81
75
80
69
De〉20或Qe>14
81
83
84
90
92
80
71
79
a 表A1的工业锅炉运行正平衡热效率规定值参照《GB/T17954—2007工业锅炉经济运行》的6“技术指标”表2中锅炉的运行热效率规定值。
b燃用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类无烟煤流化床炉热效率参照《DB35/T 996—2010燃煤工业锅炉经济运行》的6“技术指标”表3中的锅炉热效率值。
c指收到基灰分Aar≈50%,收到基低位发热量Qnet.v。
ar≤14.4MJ/kg或折算灰分Aar。
zs≥35g/MJ的煤。
d对燃用高炉煤气的工业锅炉,其运行热效率比表中燃用轻柴油、气锅炉的热效率值低3个百分点。
附录B
工业锅炉运行排烟温度规定值
表B1工业锅炉运行排烟温度规定值a 单位:
无尾部受热面
有尾部受热面b
Dc为锅炉额定蒸发量,t/h;
Qc为锅炉额定热功率,MW。
蒸汽锅炉或有机热载体锅炉
热水锅炉
蒸汽锅炉、热水锅炉、有机热载体锅炉
燃煤
燃油、气
Dc≤2或Qc≤1.4
〈250
<230
〈220
<
200
〈180
〈160
D〉2或Q>1。
-
—
a表A2的工业锅炉排烟温度规定值参照《GB/T17954—2007工业锅炉经济运行》的表3中的工业锅炉运行排烟温度规定值;
表中所列为锅炉在70%~100%的额定负荷下运行时的排烟温度值.
b对部分地区燃用高硫(Sar≥3%)煤的有尾部受热面锅炉,其运行排烟温度可适当提高,但提高值不超过30℃。
附录C
工业锅炉排污扩容器前排污率的控制值
表C1工业锅炉排污扩容器前排污率的控制值
名称
规定值
以软化水为补给水或单纯采用锅内加药处理的工业锅炉
10%
以除盐水为补给水的工业锅炉
2%
附录D
符号和单位一览表
表D1符号和单位一览表
名 称
单 位
输入热量
Qr
kJ/kg或kJ/m3
输出热量
Q1
kJ/kg或kJ/m3
工业锅炉正平衡热效率
ηzp
%
锅炉实际利用热效率
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