工業(yè)鍋爐運(yùn)行能效等級(jí)及評(píng)價(jià)方法上海交通大學(xué)

1、ICS點(diǎn)擊此處添加ICS號(hào)點(diǎn)擊此處添加中國標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)分類號(hào)DB上海市地方標(biāo)準(zhǔn)DB XX/ XXXXXXXXX燃油(氣)工業(yè)鍋爐運(yùn)行能效等級(jí)及評(píng)價(jià)方法Energy efficiency grades and evaluation method for oil or gas fired industrial boiler operation點(diǎn)擊此處添加與國際標(biāo)準(zhǔn)一致性程度的標(biāo)識(shí)（本稿完成日期：2017.11）XXXX - XX - XX發(fā)布XXXX - XX - XX實(shí)施上海市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布前言根據(jù)本市關(guān)于實(shí)施燃煤（重油）鍋爐清潔能源替代工作方案，至2015年底，已對(duì)本市劃定的“無燃煤區(qū)”、“基

2、本無燃煤區(qū)”范圍內(nèi)的燃煤（重油）鍋爐實(shí)施清潔能源替代。在清潔能源替代后，本市正常運(yùn)行的燃油、燃?xì)忮仩t的能效運(yùn)行水平應(yīng)參照本標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)為推薦性標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)由上海市發(fā)展與改革委員會(huì)、上海市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)和上海市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局提出。本標(biāo)準(zhǔn)由上海市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局批準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：上海交通大學(xué)、上海市節(jié)能監(jiān)察中心、上海工業(yè)鍋爐有限公司。本標(biāo)準(zhǔn)起草人：劉建國、任庚坡、秦宏波、陳弘、韓向新、孫能正、劉加勛燃油(氣)工業(yè)鍋爐運(yùn)行能效等級(jí)及評(píng)價(jià)方法1 范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了燃油、燃?xì)忮仩t經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的能效測(cè)試方法、測(cè)試項(xiàng)目、熱效率計(jì)算方法、與能效評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于本市所轄的以輕油、燃?xì)猓ㄌ烊粴?、?/p>

3、化氣、城市煤氣等）為燃料，以水和有機(jī)熱載體為介質(zhì)的工業(yè)鍋爐及有機(jī)熱載體爐。2 規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T10180工業(yè)鍋爐熱工性能試驗(yàn)規(guī)程TSG G0003工業(yè)鍋爐能效測(cè)試與評(píng)價(jià)規(guī)則GB24500 工業(yè)鍋爐能效限定值及能效等級(jí) GB/T17954 工業(yè)鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行GB/T18292 生活鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行3 術(shù)語和定義3.1 鍋爐運(yùn)行能效等級(jí)The grades of energy efficiency for oil or gas fired b

4、oilers鍋爐運(yùn)行能效是指工業(yè)鍋爐在熱工況穩(wěn)定狀態(tài)下一定運(yùn)行周期內(nèi)鍋爐的平均運(yùn)行效率。鍋爐運(yùn)行熱效率測(cè)試采用反平衡法計(jì)算，采用正平衡法校核。對(duì)于采用余熱利用裝置使排煙溫度低于90的燃?xì)忮仩t，正平衡熱效率應(yīng)大于反平衡效率；對(duì)于排煙溫度高于或等于90的鍋爐，正反平衡的運(yùn)行效率之差不應(yīng)大于2%。在測(cè)試條件下，鍋爐運(yùn)行熱效率等級(jí)分為三級(jí)，其中， I級(jí)為最高。3.2 鍋爐運(yùn)行能效限定值The minimum allowable values of energy efficiency for oil or gas fired boilersoperation。穩(wěn)定運(yùn)行工況下，燃油燃?xì)忮仩t允許達(dá)到的最低熱

5、效率值3.3 鍋爐運(yùn)行能效推薦值The recommended values of energy efficiency for oil or gas fired boilers穩(wěn)定運(yùn)行工況下，評(píng)價(jià)節(jié)能鍋爐時(shí)應(yīng)達(dá)到的最低熱效率值3.4 鍋爐運(yùn)行能效標(biāo)桿值The advanced values of energy efficiency for oil or gas fired boilers穩(wěn)定運(yùn)行工況下，評(píng)價(jià)先進(jìn)節(jié)能鍋爐應(yīng)達(dá)到的最低熱效率值4 能效測(cè)試技術(shù)條件燃油（氣）鍋爐運(yùn)行熱效率的測(cè)試方法和技術(shù)要求按照GB/T10180工業(yè)鍋爐熱工性能試驗(yàn)規(guī)程和TSG G0003工業(yè)鍋爐能效測(cè)試與評(píng)價(jià)規(guī)則進(jìn)

6、行，鍋爐處于熱工況穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，所有計(jì)量儀表、自控裝置可靠準(zhǔn)確及運(yùn)行記錄應(yīng)齊全。5 測(cè)試項(xiàng)目5.1 正平衡需要的測(cè)試項(xiàng)目5.1.1 蒸汽鍋爐蒸汽流量、蒸汽壓力、蒸汽溫度、給水流量、給水溫度、給水壓力、鍋水取樣量、蒸汽取樣量、燃油（氣）耗量。5.1.2 熱水鍋爐鍋爐循環(huán)水量，鍋爐進(jìn)水溫度、鍋爐出水溫度、鍋爐進(jìn)水壓力、鍋爐出水壓力、燃油（氣）耗量。5.1.3 有機(jī)熱載體爐有機(jī)熱載體爐測(cè)試項(xiàng)目參照熱水鍋爐測(cè)試項(xiàng)目進(jìn)行。5.1.4 鍋爐余熱利用裝置對(duì)于配有余熱利用裝置的鍋爐，需要考慮因余熱回收而引起的鍋爐熱效率的修正，需額外針對(duì)余熱利用裝置進(jìn)行測(cè)試：（1）余熱利用裝置輸出飽和蒸汽時(shí)：余熱利用裝置出口蒸

7、汽流量、余熱利用裝置出口蒸汽壓力、余熱利用裝置出口蒸汽溫度、余熱利用裝置進(jìn)水流量、余熱利用裝置進(jìn)水溫度、余熱利用裝置進(jìn)水壓力。（2）余熱利用裝置輸出熱水時(shí)：余熱利用裝置進(jìn)水流量，余熱利用裝置進(jìn)水溫度、余熱利用裝置出水溫度、余熱利用裝置進(jìn)水壓力、余熱利用裝置出水壓力。5.2 反平衡需要的測(cè)試項(xiàng)目排煙溫度、排煙氧含量、排煙CO含量、入爐冷空氣溫度、鍋爐外表面積。注1： 對(duì)于設(shè)有煙氣余熱利用裝置的鍋爐，鍋爐外表面積需包括余熱利用裝置外表面積。6 測(cè)試方法6.1 鍋爐監(jiān)測(cè)應(yīng)在正常生產(chǎn)、熱工況處于穩(wěn)定狀態(tài)下進(jìn)行；6.2 監(jiān)測(cè)時(shí)間為2h，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目每1015 min讀取數(shù)值一次，對(duì)熱水鍋爐或有機(jī)熱載體鍋爐進(jìn)

8、、出口工質(zhì)（熱水、有機(jī)熱載體）溫度，每5 min讀數(shù)并記錄一次；取算數(shù)平均值；6.3 測(cè)試所用的儀器、儀表應(yīng)滿足監(jiān)測(cè)測(cè)試項(xiàng)目的要求，經(jīng)檢驗(yàn)合格，并在有效檢定周期內(nèi)；6.4 溫度測(cè)點(diǎn)應(yīng)選擇在被測(cè)工質(zhì)溫度分布比較均勻的位置，溫度儀表的測(cè)溫端應(yīng)插在管道截面的1/3至2/3處；6.5 入爐冷空氣溫度測(cè)點(diǎn)應(yīng)設(shè)在鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口處；6.6 排煙溫度的測(cè)點(diǎn)應(yīng)設(shè)在鍋爐尾部最后一級(jí)受熱面后1m以內(nèi)的煙道上煙氣溫度比較均勻的位置，溫度儀表插入處應(yīng)密封。對(duì)于設(shè)有煙氣余熱利用裝置的鍋爐，排煙溫度、排煙氧含量、排煙CO含量測(cè)量在余熱利用裝置后1m以內(nèi)的煙道上進(jìn)行。7 鍋爐熱效率計(jì)算方法7.1 正平衡熱效率計(jì)算公式7.1.1

9、 飽和蒸汽鍋爐正平衡熱效率計(jì)算按公式（1）或（2）進(jìn)行：（1）測(cè)量給水流量時(shí)：（1）（2）測(cè)量蒸汽流量時(shí)：（2）a)7.1.2 過熱蒸汽鍋爐系統(tǒng)熱效率計(jì)算按式（3）、式（4）或式（5）進(jìn)行：（1）測(cè)量給水流量時(shí)：（3）（2）測(cè)量過熱蒸汽流量時(shí)： 當(dāng)自用蒸汽為飽和蒸汽時(shí)：（4）當(dāng)鍋爐自用蒸汽為過熱蒸汽時(shí)：（5）式中：1鍋爐正平衡效率，%Dgs蒸汽鍋爐給水流量，kg/hGs鍋水取樣量，kg/hDsc輸出蒸汽量（即鍋爐實(shí)測(cè)蒸發(fā)量）， kg/hGq測(cè)定蒸汽濕度或過熱蒸汽含鹽量時(shí)的蒸汽取樣量， kg/hB燃料消耗量（入爐燃料的質(zhì)量或體積流量），kg/h或m3/hQr輸入熱量，kJ/kg或kJ/ m3hb

10、q飽和蒸汽焓，kJ/kg；hgq過熱蒸汽焓， kJ/kg；hzy自用蒸汽焓， kJ/kg；hgs鍋爐給水焓，kJ/kg；氣化潛熱，kJ/kg；蒸汽濕度，以百分?jǐn)?shù)表示（%），對(duì)于水管鍋爐取3.0%，煙火管鍋爐取4.0%。Dzy自用蒸汽量，kg/h7.1.3 熱水鍋爐正平衡熱效率計(jì)算按公式（6）進(jìn)行：(6)式中：G熱水鍋爐循環(huán)水量，kg/h ；hjs熱水鍋爐進(jìn)水焓，kJ/kg；hcs熱水鍋爐出水焓，kJ/kg。7.1.4 有機(jī)熱載體爐正平衡熱效率計(jì)算公式參照公式（2）執(zhí)行，公式中的hjs（熱水鍋爐進(jìn)水焓）和hcs（熱水鍋爐出水焓）改為介質(zhì)油的進(jìn)口處油焓和出口處油焓。計(jì)算進(jìn)、出油比熱容時(shí),以其實(shí)測(cè)溫

11、度下的進(jìn)、出口油的比熱容與在0時(shí)的比熱容的平均值為準(zhǔn)，即：hjs=0.5×（C0+C1）×t1(7)hcs=0.5×（C0+C2）×t2(8)式中：t1進(jìn)口處油溫，；t2進(jìn)口處油溫，；C0、C1、C2分別為0和進(jìn)、出口油溫的比熱容，kJ/（kg）。7.1.5 鍋爐或有機(jī)熱載體爐采取節(jié)能措施，利用余熱利用裝置回收的熱量在鍋爐正平衡熱效率計(jì)算中應(yīng)予以考慮，公式（9）考慮了回收熱能對(duì)鍋爐正平衡效率的修正：=1+（9）（10）式中：鍋爐正平衡修正熱效率，%；余熱利用裝置熱效率，等于余熱利用裝置有效吸熱量除以鍋爐輸入熱量，%；Qhs余熱利用裝置有效吸熱量，kJ/h

12、。根據(jù)余熱利用裝置與鍋爐本體的連接關(guān)系，余熱利用裝置有效吸熱量的計(jì)算分兩種情況：（1）回收熱量用于直接加熱鍋爐給水（余熱利用裝置出口水直接作為鍋爐給水進(jìn)入鍋爐，此時(shí)鍋爐給水量等于預(yù)熱回收裝置出水量），則取余熱利用裝置的入口水溫作為鍋爐給水溫度，無需再對(duì)余熱利用裝置吸熱量單獨(dú)進(jìn)行計(jì)算。即Qhs=0；（2）回收熱量用于他處，則需對(duì)余熱利用裝置回收的熱量單獨(dú)進(jìn)行計(jì)算，Qhs可根據(jù)余熱利用裝置出口工質(zhì)狀態(tài)的不同，參照公式（1）或公式（2）、公式（6）中的相關(guān)項(xiàng)進(jìn)行計(jì)算。7.2 反平衡熱效率計(jì)算公式2=100-（q2+ q3+ q5） (11)式中：2鍋爐反平衡效率，%； q2鍋爐排煙熱損失，%； q3

13、鍋爐氣體未完全燃燒熱損失，%； q5鍋爐散熱損失，%。（1）鍋爐排煙熱損失q2=(0.5+3.45)（tpy-tlk）/100 (12)式中：排煙處過量空氣系數(shù)；tpy排煙處煙氣溫度，； tlk入爐冷空氣溫度，；（2）鍋爐氣體未完全燃燒熱損失q3可按表1選取表1 氣體未完全熱燃燒損失q3項(xiàng)目單位數(shù)值CO%（ppm）CO0.05（CO500）0.05CO0.1（500CO1000）CO0.1（CO1000）q3%0.20.51（3）鍋爐散熱損失q5鍋爐的散熱損失可近似地按下式計(jì)算：（13）式中：q5散熱損失，%；F鍋爐散熱表面積，m2；Qr輸入熱量，單位為千焦每千克（kJ/kg）或千焦每標(biāo)準(zhǔn)立方

14、米（kJ/m3）；B燃料的消耗量，單位為千克每小時(shí)(kg/h)或標(biāo)準(zhǔn)立方米每小時(shí)(m³/h)。8 鍋爐運(yùn)行能效等級(jí)鍋爐運(yùn)行能效等級(jí)是為評(píng)價(jià)工業(yè)鍋爐在實(shí)際運(yùn)行工況下能效狀況而設(shè)置的熱效率等級(jí)。鍋爐運(yùn)行參數(shù)和運(yùn)行熱效率分為三個(gè)等級(jí)，能效等級(jí)I級(jí)最高，是能效標(biāo)桿值是評(píng)價(jià)先進(jìn)節(jié)能鍋爐時(shí)鍋爐穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)允許的最低熱效率值，該值對(duì)應(yīng)的是鍋爐采用煙氣冷凝新技術(shù)使排煙溫度低于90時(shí)可達(dá)到的運(yùn)行能效水平； II級(jí)是能效推薦值，是評(píng)價(jià)節(jié)能鍋爐時(shí)鍋爐穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)應(yīng)達(dá)到的最低熱效率值，該值對(duì)應(yīng)的是未采用煙氣深度冷凝技術(shù)所能達(dá)到的較高運(yùn)行能效水平；III級(jí)對(duì)應(yīng)鍋爐的能效限定值，是鍋爐穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)允許達(dá)到的最低能效水

15、平。不同負(fù)荷鍋爐的運(yùn)行能效等級(jí)劃分見表2。9 檢測(cè)結(jié)果評(píng)價(jià)（1）鍋爐運(yùn)行檢測(cè)必須由主管部門認(rèn)可的檢測(cè)單位進(jìn)行；（2）檢測(cè)單位根據(jù)鍋爐效率和能效等級(jí)對(duì)運(yùn)行鍋爐進(jìn)行評(píng)級(jí)；（3）對(duì)于運(yùn)行等級(jí)較低、能源浪費(fèi)嚴(yán)重的鍋爐給出改進(jìn)意見；（4）在用鍋爐運(yùn)行記錄數(shù)據(jù)中排煙溫度，排煙處過量空氣系數(shù)，爐壁溫度未達(dá)到能效等級(jí)表相應(yīng)等級(jí)中規(guī)定的能效規(guī)定值的要求時(shí)超過兩項(xiàng)時(shí)，鍋爐能效等級(jí)按降低一級(jí)選取。表2 鍋爐運(yùn)行能效等級(jí)鍋爐分類鍋爐額定蒸發(fā)量D（額定熱功率Q）指標(biāo)類別能效等級(jí)IIIIIID20t/h（Q>14MW）熱效率 %969290排煙溫度燃油90120170燃?xì)?0120170鍋爐排煙處過量空氣系數(shù)<1.1<1.15<1.2爐壁度溫爐頂506070其余部位40405020t/h>D4t/h（14.0MWQ2.8MW）熱效率 %969189排煙溫度燃油90120170燃?xì)?0120170鍋爐排煙處過量空氣系數(shù)<1.1<1.15<1.2爐壁度溫爐頂