NB T 10771—2021 清洁采暖炉具现场测试及评价方法.pdf
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1、ICS 97.100 CCS Y 71 NB 中华人民共和国能源行业标准 NB/T 107712021 清洁采暖 炉具 现场 测试 及评 价方法 Field test and assessment protocols for clean heating stoves (发布稿) 2021-11-16 发布 2022-02-16 实施 国 家 能 源 局 发布 NB/T 10771 2021 I 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引 用文件 . 1 3 术语和定 义 . 1 4 符号和单 位 . 3 5 基本要求 . 4 6 短期测试 . 5 7 长期监测 . 8 8 评价方法
2、 . 9 附 录 A (资料性)现场调查表 . 10 附 录 B (资 料性) 现场测试与评价报告 . 11 参 考文献 . 13 NB/T 10771 2021 II 前 言 本文件按照GB/T 1.12020 标准化工作导则 第1 部分: 标准化文件的结构和起草规则 的规 定起 草。 本文件由中国农村能源行业协会提 出。 本文件由能源行业农村能源标准化技 术委员会(NEA/TC8 )归口。 本文件由中国农村能源行业协会民用清洁炉具专业委员会负责组织起草。 本文件起草单位: 北京化工大学、 农业农村部农业生态与资源保护总站、 北京大学、 北京航空航天 大学、国网冀北电力有限公司电力科学研究院
3、、淄博柳店炉业有限公司、北京未来蓝天 技术有限公司、 山西家家旺科贸有限公司、 阳信县利民生物质能技术有限公司、 唐山市丰润区神火 新能源开发有限公司、 北京中研环能环保技术检测中心、中国农业大学。 本文件主要起草人:薛春瑜、李惠斌、沈国锋、李兴华、吴华成、郭群、 张静、李赤明、于淼波、 王常军、杨明珍、周宇光、徐文勇、刘广青、王 伏虎、武亭、陈晓夫。 NB/T 10771 2021 1 清洁采 暖 炉具 现场测 试及评 价方法 1 范围 本文件规定了清洁采暖炉具现场 测试 的基本要求、短期测试、长期监测 和评价方法等。 本文件适用于燃用煤炭和生物质等 固体 燃料,额定供热量小于 50 kW
4、的采暖炉具、炊事采暖炉具 和炊事 烤火炉具。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成 本文件必不可少的条 款。其中注日期的引用文件, 仅 该日期对应的版本适用于本文件; 不注日期的引用文件, 其最新版本 ( 包括所有的修改单) 适用于本 文件。 GB/T 211 煤 的全水分的测定方法 GB/T 212 煤 的工业分析方法 GB/T 213 煤 的发热量测定方法 GB/T 8170 数值修约规则与极限数值 的表示和判定 GB 9801 空 气质量 一氧 化碳的测定 非分散红外法 GB/T 10180 工业锅炉热工性能试验规程 GB/T 18883 室内空气质量标准 GB
5、/T 28731 固体生物质燃料工业分析方法 GB/T 28732 固体生物质燃料全硫 测定 方法 GB/T 28733 固体生物质燃料全水分测定方法 GB/T 28734 固体生物质燃料中碳 氢测定 方法 GB/T 30727 固体生物质燃料发热量测定方法 GB/T 30728 固体生物质燃料中氮 的测定 方法 GB/T 31391 煤的元素分析 HJ/T 44 固定 污染源排气中一氧化碳的测定 非色 散红外吸收法 HJ 57 固定 污染源废气 二氧化硫的测定 定电位 电解法 HJ 75 固定污 染 源烟气排放连续监测技术规范(试行) HJ 194 环境 空气质量手工监测技术规范 HJ 61
6、8 环境 空气PM 10 和PM 2.5 的测定 重量法 HJ 629 固定 污染源废气 二氧化硫的测 定 非分散 红外吸收法 HJ 818 环境 空气气 态污染物(SO 2 、NO 2 、O 3 、CO )连续自动检测系 统运行和质控技术规范 HJ 870 固定 污染物废气 二氧化碳的测定 非分散 红外吸 收法 HJ 1045 固 定污染源烟气 (二氧化硫和氮氧化物) 便携式紫外吸收法测量仪器技术要求及检测方法 HJ 1131 固 定污染源废气 二氧化硫 的测定 便携 式紫外吸收法 NB/T 34059 炉具术语 3 术语和定义 NB/T 10771 2021 2 NB/T 34059 界定
7、的以及下列术语和定义适用于本 文件。 3.1 采暖炉具 heating stoves 燃用固体燃料, 额定供热 量小于 50kW , 额定工作压力为常压, 循环系 统高度不超过 10m , 出 口水 温不高于 85 的水暖炉具。 3.2 炊事采暖炉具 cooking and heating stoves 兼有炊事功能的采暖炉具。 3.3 炊事烤火炉具 cooking and radiant heating stoves 燃用固体燃料,以烤火功能为主,兼有炊事功能的炉具 。 3.4 清洁采暖炉具 clean heating stoves 热效率和大气污染物排放指标符合 本文件 表2 中2 级及以
8、上的 采暖炉具。 3.5 基线 baseline 传统采暖炉具的热效率、大气污染物排放、 采暖期燃料消耗量和室内 空气质量等指标的平均水平。 3.6 短期测试 short-term measurement 在采暖期 内 对炉具 供 暖 系统进行 室内 外温度 、 燃料消耗 量 、炉具热 性 能、 室内 空 气质量 和 污 染 物 排放的 现场测试。其中炉具热性能和 污染物排放 测试时间不少于24h , 其他 指标测试时间不少于72h 。 3.7 长期监测 long-term monitoring 在 整 个 采暖季 内 对 炉具供 暖 系 统进行 室 内 外温度 、 燃 料消耗 量 、 室 内
9、空 气 质 量和使 用 率 的 现场 测 试。 3.8 纵向调查 before-and-after survey 对同一用户前后使用的传统采暖 炉具和清洁 采暖炉具进行测试调查。 3.9 横截面调查 cross-sectional survey 对使用传统采暖炉具和清洁采暖 炉具的不同用户进 行测试调查。 3.10 使用采暖热效率 heating efficiency in field NB/T 10771 2021 3 炉具在采暖测试期间输出的有效热量与投入到炉具内燃料 发热总量的百分比, 表明炉具的热利 用程 度。 3.11 炊事功率 cooking power 单位时间锅水吸收的有效热量
10、,表明炉 具的炊事能力,也称炊事火力 强度。 3.12 单位质量燃料排放因子 fuel mass based emission factor 燃用单位质量燃料所排放某种大气污染物 的质量。 3.13 单位有效热量排放因子 useful energy based emission factor 输出单位有效热量所排放某种大气污染物 的质量。 3.14 使用率 stove usage 炉具供暖系统实际使用天数与当地 采暖季 天数的比值。 4 符号和单位 下列符号和单位适用于本文件。 B 炉具采暖季燃料用量 ,单位为千克(kg); B c 清洁炉具采暖季燃料 用量,单位为千克(kg ) ; B e
11、炉具采暖现场使用热效率测试期间 的燃料用量(kg ) ; B N 测试期间炉具 N 天的燃 料 用量,单位为千克(kg ) ; B s 采暖季节省燃料量或 替代燃煤量,单位为千克标准煤(kgce ) ; B t 传统炉具采暖季燃料用量,单位为千克(kg); C X 炉具大气污染物 X (CO 、CO 2 、SO 2 和 PM 2.5 ) 标 准状态下 的质量浓度, 单位 为毫克 每立方米(mg/m 3 ) ; EF e,X 炉具大气污染物 X 的 单 位有效 热量排放因子, 单 位为克每 兆焦(g/MJ ) ; EF m,X 炉具大气污染物 X 的 单 位质量燃料排放因子, 单 位为克每千 克
12、(g/kg ) ; EF mc,X 清洁炉具大气污染物 X 的单位质量燃料排放因子,单位为克每千克(g/kg); EF mt , X 传统炉具大气污染物 X 的单位质量燃料排放因子,单位为克每千克(g/kg ) ; G 1 蒸发锅内初始水量, 单位为千克(kg); G 2 蒸发 60 min 后蒸发锅内剩余水量, 单位为千克(kg ) ; G i 第 i 次记录的 水流量, 单位为升每秒(L/s ) ; M X 采暖季大气污染物 X 的 减排量,单位为千克(kg ) ; m a 大气污染物测试期间 剩余灰中碳的质量,单位为克(g ) ; m f 大气污染物测试期间所用 燃料中碳的质量,单位为克
13、(g ) ; N 测试时间,单位为天(d ) ; n 采暖时间,单位为天(d); NB/T 10771 2021 4 P c 炊事功率,单位为千瓦(kW); Q net.v.ar 燃料的收到基低位发热量,单位为千焦每千克 (kJ/kg); q 2 排烟热损失,% ; q 3 气体未完全燃烧热损失 ,% ; q 4 固体未完全燃烧热损失 ,% ; T 根据当地采暖需求确定的室内日均温 度参考值,取 12 18 ,单位为摄氏度(); T i , N 测试期间 N 天的室内日 均温度, 单位为摄氏度(); T o 采暖季室外平均温度, 单位为摄氏度() ; T o , N 测试期间 N 天的室外 日
14、均温度, 单位为摄氏度(); t ci 第 i 次出水温 度,单位为摄氏度( ) ; t ji 第 i 次进水温 度,单位为摄氏度( ) ; r 锅水在平均蒸发温度状态的平均汽化潜热,单位为 千焦每千克 (kJ/kg); 使用热效率,% ; T i 第 i 次记录的 时间间隔,单 位为秒(s ) 。 5 基本要求 5.1 测试条件 5.1.1 综合考虑地理条件、房屋维护 结构、采暖面积和生活习惯,选择 当地典型用户进行测试。 5.1.2 测试期间被测试采暖炉具应正常 运行,运行工况符合当地用户的 采暖习惯。 5.1.3 短期测试应在开始供热 15 天 以后 进行 , 室外环境的 日平均温度宜在
15、当地采暖 期间平均温度5 的条件下进行。 5.1.4 长期监测应与采暖期同步,在 有人居住和采暖系统正常运行的条件下 持续进行。 5.2 样本选择和抽样方法 5.2.1 根据具体要求和基线情况,选择“ 纵向调查” 或“ 横截面调查” 方法,确定样本量。 5.2.2 用随机抽样方法分别选择清洁 炉具和传统炉具调查和测试的典型用 户, 调查 用户分别不少于 30 户,测试用户在 调查用户内选择,宜 分别 不少于 10 户。 5.3 测试准备 5.3.1 检查测试用户 的炉具和 燃料, 测试 期间只 准许 使用指定的 炉具和 测定 的燃料,不 准许混用其 他 炉具或燃料。 5.3.2 检查测试所用仪
16、器设备,并应 符合相关要求。 5.4 数据要求 5.4.1 在对数据处理分析时,应按照 GB/T 8170 的规定 进行修约 。 5.4.2 使用热效率和污染物排放因子指标 应与分级界值进行单样本统计检验。 显著性水平取 0.05 。 5.4.3 在线测试数据的日有效数据率 90% 。 5.5 现场调查 5.5.1 通过现场调查,填写调查问卷 获取居民家庭和采暖炉具使用的基本 信息。 NB/T 10771 2021 5 5.5.2 调查的内容 可包括 被调 查用户的经 济 及社会状 况、烹饪习 惯、传统采 暖炉具和新 型清 洁炉具的 使用对比、燃 料可获得性、取暖方式等。调查表参见附 录 A
17、。 6 短期测试 6.1 燃料使用量和燃料分析 6.1.1 燃料使用量测试 6.1.1.1 被测户需提前准备不少于 3 天正常 使用的燃料 量,并装入袋子 中。 6.1.1.2 在燃料使用量测试前,上门完成用户的调查 ,称量并记录燃料重量 和种类。 6.1.1.3 被测户在燃料使用量测试 3 天内,仅使用称重装好的燃料进行 日常取暖和炊事。测试期间被 测 户应和日常一样使用炉具。 6.1.1.4 燃料使用量测试结束后,称量 并记录剩余燃料量。 6.1.2 燃料分析 6.1.2.1 根据燃料性质检测要求,每种燃料取 一定量的样品,密封保存,带 回实验室进行燃料分析。 6.1.2.2 煤的全水分分
18、析按照 GB/T 211 的规定 进行, 生物质燃料的全水分 分析按照 GB/T 28733 的规 定 进行。 6.1.2.3 煤的元素分析按照 GB/T 31391 的规定 进行, 生物质燃料的元素 分析 GB/T 28732 、 GB/T 28734 和 GB/T 30728 的规定进行 。 6.1.2.4 煤的工业分析按照 GB/T 212 的规定进 行, 生物质燃料的工业 分析 按照 GB/T 28731 的 规定进 行 。 6.1.2.5 煤的发热量分析按照 GB/T 213 的规定 进行, 生物 质燃料的发热量 分析按照 GB/T 30727 的规 定 进行。 6.1.3 采暖季燃
19、料使用量计算 炉具采暖季燃料用量按公式(1 ) 计 算。 - (1) 6.2 热性能测试 6.2.1 采暖炉具(含炊事采暖炉具) 使用采暖热效率 6.2.1.1 调节炉具至 正常 采暖状 态后,记 录 燃料层位 置 、燃烧状况 ,准备开始 测试,测试 时间 应从上 午开始。 6.2.1.2 记录开始测试时间, 测试 期间每 10min (T ) 记录一次采暖循环进水温度 t ji 、 出水温度 t ci 和 流 量 G i 。 6.2.1.3 测试期间按照炉具的操作说明 ,添加已称重装好的袋中燃料。 待测试时间达到 24h 左右,炉 具的燃料层位置 、燃烧状况与测试开 始时保持一致时,停止测试
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