工業(yè)鍋爐效率測(cè)試技術(shù)規(guī)程（征求意見(jiàn)稿）

ICS27.060.30CCSJ9821代替DB21/T2567-2016在提交反饋意見(jiàn)時(shí)，請(qǐng)將您知道的相關(guān)專利連同支持性文件一并附上。遼寧省市場(chǎng)監(jiān)督管理局發(fā)布IDB21/T2567—XXXX前言 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語(yǔ)和定義 4符號(hào)和單位 25鍋爐運(yùn)行工況?效率簡(jiǎn)單測(cè)試項(xiàng)目與計(jì)算方法 3附錄A（資料性）鍋爐運(yùn)行工況?效率簡(jiǎn)單測(cè)試計(jì)算與分析實(shí)例 5DB21/T2567—XXXX本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利，本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別這些專利的責(zé)任。本標(biāo)準(zhǔn)代替DB21/T2567-2016《工業(yè)鍋爐?效率測(cè)試技術(shù)規(guī)程》，與DB21/T2567-2016相比，除編輯性修改外主要技術(shù)變化如下：——本文件由遼寧省市場(chǎng)監(jiān)管管理局提出并歸口。本文件起草單位：營(yíng)口市鍋爐壓力容器檢驗(yàn)研究有限公司本文件主要起草人：本標(biāo)準(zhǔn)所替代標(biāo)準(zhǔn)的歷次版本發(fā)布情況為：——DB21/T2567-2016。1DB21/T2567—XXXX工業(yè)鍋爐效率測(cè)試技術(shù)規(guī)程本文件規(guī)定了工業(yè)鍋爐運(yùn)行工況?效率簡(jiǎn)單測(cè)試中的的術(shù)語(yǔ)和定義、符號(hào)和單位、測(cè)試項(xiàng)目與計(jì)算方法等本文件適用于額定壓力小于3.8MPa,介質(zhì)為水或液相有機(jī)熱載體的固體燃料鍋爐、液體燃料鍋爐、氣體燃料鍋爐，且能夠按照GB/T10180進(jìn)行鍋爐運(yùn)行工況熱效率簡(jiǎn)單測(cè)試的鍋爐。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；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/T2900.48電工名詞術(shù)語(yǔ)鍋爐GB/T10180工業(yè)鍋爐熱工性能試驗(yàn)規(guī)程GB/T14909能量系統(tǒng)?分析技術(shù)導(dǎo)則GB/T17954工業(yè)鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行TSG91鍋爐節(jié)能環(huán)保技術(shù)規(guī)程3術(shù)語(yǔ)和定義GB/T10180界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1?exergy體系從所處的任意狀態(tài)（具有一定的溫度、壓力與化學(xué)組成）達(dá)到與環(huán)境參考態(tài)相平衡狀態(tài)的可逆過(guò)程中對(duì)外界做出的功。3.2?損失exergyloss由于過(guò)程不可逆性所造成的體系作功能力的減少，包括內(nèi)部?損失和外部?損失。3.3內(nèi)部?損失internalexergyloss由于體系內(nèi)部過(guò)程不可逆性所造成的體系做功能力的減少，包括燃燒?損失和傳熱?損失。3.4外部?損失externalexergyloss由于體系發(fā)生的摩擦生熱、絕熱不良、廢氣排熱等導(dǎo)致的做功能力減少,以及環(huán)境污染物和廢棄物等外部廢棄造成的做功能力減少，包括排煙?損失、氣體未完全燃燒?損失、固體未完全燃燒?損失、散熱?損失、灰渣物理?損失。3.5鍋爐?效率boilerexergyefficiency2DB21/T2567—XXXX同一時(shí)間內(nèi)鍋爐有效利用的?與輸入?的百分比。3.6鍋爐運(yùn)行工況熱效率簡(jiǎn)單測(cè)試simpletestforthermalefficiencyunderboileroperatingconditions是對(duì)在用燃煤、燃油和燃?xì)獾裙I(yè)鍋爐進(jìn)行日常運(yùn)行狀態(tài)下主要參數(shù)的簡(jiǎn)便快速試驗(yàn),用于快速判定鍋爐實(shí)際運(yùn)行熱效率。3.7鍋爐運(yùn)行工況?效率簡(jiǎn)單測(cè)試simpletestforexergicefficiencyunderboileroperatingconditions在鍋爐運(yùn)行工況熱效率簡(jiǎn)單測(cè)試的基礎(chǔ)上，通過(guò)測(cè)定和計(jì)算各項(xiàng)內(nèi)部?損失和外部?損失來(lái)確定鍋爐?效率的方法。4符號(hào)和單位表1中所列的符號(hào)及單位適用于本文件。表1符號(hào)和單位1E2E3%4%5%6%7%8%9%η%QQ%%%%%%ω%TKTKTKTKTK3DB21/T2567—XXXXTKTK5鍋爐運(yùn)行工況?效率簡(jiǎn)單測(cè)試項(xiàng)目與計(jì)算方法5.1測(cè)試條件和測(cè)試要求與鍋爐運(yùn)行工況熱效率簡(jiǎn)單測(cè)試相同。5.2測(cè)試項(xiàng)目在鍋爐運(yùn)行工況熱效率簡(jiǎn)單測(cè)試項(xiàng)目基礎(chǔ)上增加以下項(xiàng)目：a)固體燃料中水的質(zhì)量份數(shù)ω,%；b)環(huán)境溫度T0，K；c)爐體外表面平均溫度Tlt，K；d)爐膛內(nèi)的最高溫度Th，K；e)工質(zhì)出口溫度Tck，K；f)工質(zhì)入口溫度Trk，K；5.3各項(xiàng)?損失的計(jì)算鍋爐的?損失包括：外部?損失（排煙?損失e2、氣體未完全燃燒?損失e3、固體未完全燃燒?損失e4、散熱?損失e5、灰渣物理?損失e6）和內(nèi)部?損失（燃燒?損失e7、傳熱?損失e8）。5.3.1排煙?損失（e2）排煙?損失是指排入大氣的煙氣物理?，按照公式（1）進(jìn)行計(jì)算：Ere2=Qnet,v,arq21?T0T?y?T0lnT?yT0100100?q4×100%·······Er式中：式中：Er為所消耗燃料的化學(xué)?，對(duì)于氣體、液體和固體燃料可分別按照公式（2）、（3）和（4）進(jìn)行計(jì)算：Er=0.950Qgr,v,ad Er=0.975Qgr,v,ad Er=Qgr,v,ad+2438w 5.3.2氣體未完全燃燒?損失（e3）氣體未完全燃燒?損失是由于燃料在燃燒過(guò)程中所生成的一部分殘留在煙氣中的可燃體未完全燃燒所造成的，即損失了這部分可燃?xì)怏w的化學(xué)?，按照公式（5）進(jìn)行計(jì)算：5.3.3固體未完全燃燒?損失（e4）固體未完全燃燒?損失是由未燃盡的可燃固體造成的，即損失了這部分可燃固體的化學(xué)?，按照公式（6）進(jìn)行計(jì)算：4DB21/T2567—XXXX5.3.4散熱?損失（e5）散熱?損失是由于鍋爐運(yùn)行中鍋爐表面爐墻溫度高于周圍環(huán)境溫度，以輻射、對(duì)流的傳熱方式傳給周圍環(huán)境熱量而損失的熱量?，按照公式（7）進(jìn)行計(jì)算：式中：Tlt為爐體外表面平均溫度，一般按照320K選取。5.3.5灰渣物理?損失（e6）灰渣的?損失主要是指排出爐膛的爐渣所具有物理?，按照公式（8）進(jìn)行計(jì)算：式中：Thz為爐渣溫度，一般按照873K選取。5.3.6燃燒?損失（e7）鍋爐中燃料?與燃燒產(chǎn)物所具有的?的差值，即為燃燒?損失，按照公式（9）進(jìn)行計(jì)算：式中：Ers為鍋爐內(nèi)燃燒產(chǎn)物所具有的?，按照公式（10）進(jìn)行計(jì)算：Ers=Qnet,v,ar?Qnet,v,arq3?Qnet,v,arq4·············(2)5.3.7傳熱?損失（e8）鍋爐中燃燒產(chǎn)物所具有的能量經(jīng)壁面和換熱設(shè)備傳給工質(zhì)，由于壁面兩側(cè)存在溫差，而產(chǎn)生的?損失，按照公式（11）進(jìn)行計(jì)算：5.4鍋爐?效率(η)鍋爐?效率按照公式（12）進(jìn)行計(jì)算：5DB21/T2567—XXXX（資料性）鍋爐運(yùn)行工況?效率簡(jiǎn)單測(cè)試計(jì)算與分析實(shí)例A.1鍋爐概況和測(cè)試數(shù)據(jù)某廠燃煤蒸汽鍋爐型號(hào)為DZL10-1.25-AⅡ,按照鍋爐運(yùn)行工況?效率簡(jiǎn)單測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)試，已知相關(guān)測(cè)試、化驗(yàn)和計(jì)算數(shù)據(jù)如下：表A.1測(cè)試、化驗(yàn)和計(jì)算數(shù)據(jù)12K3K4K5K6K7排煙溫度tK8%9%排煙處過(guò)量空氣系數(shù)α/%%%%燃料收到基低位發(fā)熱量Q%%%%%%%A.2各項(xiàng)?損失及?效率的計(jì)算A.2.1燃料的化學(xué)?（Er）Er=Qgr,v,ad+2438w=18441.00+2438×0.1366=18774.03KJKg)A.2.2排煙?損失（e2）6DB21/T2567—XXXXe2=Qnet,v,arq21?T0T?y?T0lnT?y/T0)100100?q4)e2=Er18441.00×0.13351?Er18441.00×0.13351?ln18774.03A.2.3氣體未完全燃燒?損失（e3）A.2.4固體未完全燃燒?損失（e4）A.2.5散熱?損失（e5）e5=Qnet,v,arq5r?T0/T?t)×100%=×100%=0.29%A.2.6灰渣物理?損失e6=0.36%A.2.7燃燒?損失（e7）Ers=Qnet,v,ar?Qnet,v,arq3?Qnet,v,arq4)(1?ln=(18441.00?18441.00×0.02?18441.00×0.0543)284.131100.771100.77?284.13284.13=9202.50kJkg)×(1?284.131100.771100.77?284.13284.13=9202.50kJkg)e7=×100%=50.98%A.2.8傳熱?損失（e8）ErQnet,v,ErQnet,v,arηjT0[(lnT?k?lnTrk/T?k?Trk?lnT??lnT?y/T??T?y)]e8==18774.037DB21/T2567—XXXX=29.31A.2.9鍋爐?效率(η)η=100?iei=100?3.04+0.20+5.33+0.29+0.36+50.98+29.31,=10.49%A.3主要?損失及?效率的分析A.3.1煙?損失分析排煙?損失遠(yuǎn)小于排煙熱損失，原因是煙氣的能源品質(zhì)低可用能少，因此從?的角度分析排煙?損失不是節(jié)能潛力所在。A.3.2燃燒?損失分析燃料在鍋爐爐膛中燃燒時(shí)所放出的熱量主要是燃料的化學(xué)能。燃料化學(xué)能與燃燒產(chǎn)物之間能級(jí)相差很大，在轉(zhuǎn)換的過(guò)程中一部分?損失掉。燃燒產(chǎn)物所具有的?與燃料?的差值，構(gòu)成燃燒?損失。這項(xiàng)?損失是客觀存在的，不可逆的，但可以控制在一定的數(shù)值之下。燃燒?損失與燃料的燃燒溫度有關(guān)，提高燃燒溫度會(huì)相應(yīng)提高燃燒產(chǎn)物的?值，燃燒?損失就會(huì)減少。工業(yè)鍋爐常見(jiàn)問(wèn)題之一就是爐膛溫度偏低，其原因主要是：a)所用燃料與設(shè)計(jì)燃料不符，各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)不能很好的滿足鍋爐燃燒所需；b)控制不當(dāng)或風(fēng)機(jī)型號(hào)與鍋爐不匹配，導(dǎo)致進(jìn)風(fēng)量偏多，爐膛平均溫度低；c)爐膛漏風(fēng)，外部冷空氣進(jìn)入鍋爐，與內(nèi)部高溫?zé)煔饣旌希瑢?dǎo)致?tīng)t膛平均溫度下降；d)無(wú)空氣預(yù)熱器，供給燃燒的空氣初始溫度低，理論燃燒溫度本身就不高；e)爐膛內(nèi)布置了過(guò)多輻射受熱面，不能達(dá)到良好的保溫、穩(wěn)燃效果。為了減少燃燒?損失，應(yīng)保證燃燒的高溫環(huán)境，提高爐膛溫度，可以從以下幾方面入手：a）燃用符合設(shè)計(jì)的燃料；b）保證燃燒的條件下適當(dāng)減少空氣供給量；c）減少爐膛漏風(fēng)量；d）從燃燒的角度考慮，加設(shè)空氣預(yù)熱設(shè)備，用尾部低能級(jí)的煙氣，加熱供給燃燒的空氣，不僅可以有效的降低排煙?損失，還能夠很好的提高爐膛燃燒溫度。A.3.3傳熱?損失分析傳熱?損失的大小與傳熱溫差有著密切關(guān)系，傳熱溫差越大，傳熱?損失就越大。爐膛中高溫?zé)煔夂凸べ|(zhì)之間存在很大的傳熱溫差，因此爐膛傳熱?損失大。要降低傳熱溫差就要通過(guò)降低爐內(nèi)煙氣的溫度、增加工質(zhì)的平均溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)。降低爐內(nèi)煙氣的溫度，雖然減少了傳熱過(guò)程的?損失，但同時(shí)增加燃燒過(guò)程的?損失。因此，要減小傳熱溫差，降低傳熱過(guò)程的?損失，必須提高工質(zhì)參數(shù)。對(duì)于在用工業(yè)鍋爐，影響傳熱?損失過(guò)大的原因有以下幾點(diǎn)：a)工質(zhì)參數(shù)過(guò)低，很多工業(yè)鍋爐在低于額定壓力很多的條件下運(yùn)行，導(dǎo)致水管中工質(zhì)的溫度較低，而爐膛的溫度較高，兩者間的溫差大，傳熱引起的?損多；b)鍋爐未安裝省煤器，供給鍋爐內(nèi)循環(huán)的工質(zhì)初始溫度低，導(dǎo)致傳熱溫差大，傳熱?損失增加；8DB21/T2567—XXXXc)工業(yè)鍋爐結(jié)水垢是個(gè)普遍存在的問(wèn)題。水垢的導(dǎo)熱系數(shù)比鋼鐵的導(dǎo)熱系數(shù)小數(shù)十倍。有水垢存在會(huì)使受熱面?zhèn)鳠釥顩r惡化，供給鍋爐的水升溫速度慢，與爐膛中高溫?zé)煔馐冀K保持較大的傳熱溫差，傳熱?損失增加；d)工業(yè)鍋爐采用的燃料品質(zhì)參差不齊，灰分過(guò)多會(huì)導(dǎo)致受熱面積灰嚴(yán)重，煙氣流通截面變窄，局部流速變化，使受熱面的傳熱性能變差，供給鍋爐的水升溫速度慢，與爐膛中高溫?zé)煔馐冀K保持較大的傳熱溫差，傳熱?損失增加。為了減少傳熱?損失，須提高工質(zhì)參數(shù)，并考慮較小的傳熱溫差，可以從以下幾方面入手：a）避免鍋爐降壓運(yùn)行