SY T 6381-2008 加热炉热工测定.pdf

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1、ICS 75-010 E 01 备案号:24380-2008 SY 中华人民共和国石油天然气行业标准加热炉热工测定Heat determination for heating furnace 2008-06-16发布国家发展和改革委员会发布遐思黯烹:;SY /T 6381-2008 代替SY/T6381-1998 2008-12-01实施SY/T 6381-2008 目次前言. . H 1 范围.2 规范性引用文件-3 术语和定义4 符号和单位 . u . 2 5 总则 . 3 6 测试要求. 3 7 测试准备上作 . 4 自测试项目. . 4 9 测试方法. 目. 目.5 川加热炉效率的计算

2、. . 6 11 测试报告. . 7 附录A(规范性附录)测试技术要求. . 13 附录B(规范性附录)所测主要参量及仪器准确度(分度值)等级要求.14 附录c(规范性附录)煤的取样和煤样的制备. . 15 附录D(规范性附录)散热损失. 16 附录E(资料性附录)炯气、空气的平均定压比热容. . 17 附录F(资料性附录)烟气、空气和灰的熔. . 18 参考文献-I 冒圄嚣嚣军立可是SY/T 6381-2008 目。昌本标准代替SY/T 63RI-1998 (加热炉热工测定。本标准与SY/T6381-1998相比，主要变化如下:整体结构、内容进行了增加和调整，增加了第3章术语和定义及第4章符

3、号及单位增加了部分定义;对加热炉有效输出热量的计算公式进行了修改;二一对总则中有关内容进行f修改，一对测试要求的部分内容进行了修改;一增加了对燃煤加热炉的测试计算;将SY/T 6381-1998的三个附录(附录A测试数据综合表、附录B测试技术要求、附录c所测参量及仪表准确度要求勺，增加修改为本标准四个规范性附录(附录A测试技术要求、附录B所测主要参量及仪器准确度(分度值)要求人附录c煤的取样和煤样的制备和附录D.散热损失)和两个资料性附录(附录E烟气、空气的平均定压比热容和附录F烟气、空气和灰的焰勺。本标准的附录A、附录B、附录C、附录D为规范性附录，附录E、附录F为资料性附录。本标准由石油工

4、业节能节水专业标准化技术委员会提出并归口。本标准起草单位:中国石油天然气集团公司油田节能监视中心、中国石油夭然气集团公司石油工程节能技术研究开发中心、中国石化油田企业能源检测中心、中国石油天然气集团公司西北节能监测中心、中国石油天然气股份公司泊田节能监测中心、中同石油天然气集团公司管道节能监测中心。本标准主要起草人:梁士军、吴照云、王兴东、郑钢锐、张茂华、11敬东、王东、黄晓真、刘l贺飞。E 本标准所代替标准的历次版本发布情况为:SY/T 6381- 1998; -SY 7505- 1987 SY/T 6381-2008 加热炉热工测定1 范围本标准规定了加热炉热工测试方法及计算方法G本标准适

5、用于1由(气)田和长输管道使用的以固体、液体或气体为燃料的加热炉。2 规范性引用文件下列文件小的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是比日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是百可使用这此文件的最新版本。凡是不注日期的创用文件.其最新版本适用于本标准。GB/T 213 煤的发热量测定方法GB/丁3旧石油产品热值测定法GB/T 6422 企业能耗计量与测试导则GB/T 13611l天然气的组成分析气中H色谱法3 术语和定义3.1 3.2 F列术i击和元义适用于本标准。收到基as received basis 以

6、收到状态的燃料为基准。供给热量heat supply 随每千克或每标准立方米燃料供给加热炉的热量(包括燃料的收到基低位发热量和报热，以及用外来热源加热燃料或空气时所带入的热量)与燃料供给量的乘积3.3 总供给能量total supply energy 加热炉的供给热量与供给辅机的总电能之和。3.4 被加热介质输入热量input quantity of heat by heating medium 单位时间内加热炉输入的被加热介质相对于基准温度所带入的热量，简称输入热量。3.5 被加热介质输出热量output quantity of h四tby heating medium 加热炉输出的被加热介

7、质相对于基准温度所带出的热量，简称输出热量。3.6 基准温度reference temperature 为计算加热炉能量、F衡巾各项输入、输出与损失能量所确定的温度基准。3.7 有效输出热量available heat output 被加热介质从加热炉总供给能量中所获得的热量。在可以忽略被加热介质带入加热炉的热量从输SY/T 6381-2008 入到输出过程所产生的能量损失时，有效输出热量为被加热介质输出热量与输入热量之差。3.8 加热炉热效率heating furnace efficiency 同时间内加热炉有效输出热量与供给能量的比值，用百分数表示。在可以忽略被加热介质带入加热炉的热量从输

8、入到输出过程所产生的能量损失时，加热炉热效率为同时间内加热炉的被加热介质输出热量与输入热量之差与供给能量的比值，用百分数表示。3.9 正平衡测量法dirl配tprocedure 直接测量输入热量和输出热量来确定效率的方法，亦称直接测量法或输入输出法。3.10 反平衡测量法indirecl prl配创ure通过测定各种燃烧产物热损失和加热炉散热损失来确定效率的方法。3.11 加热炉综合效率heating fumace synthesis efficiency 加热炉的有效输出热量与总供给能量的比值，用百分数表示。在可以忽略被加热介质带入加热炉的热量从输入到输出过程所产生的能量损失时，加热炉综合效

9、率为同一时间内加热炉的被加热介质输出热量与输入热量之差与总供给能量的比值，用百分数表示。4 符号和单位表1和表2中列出的符号及其单位适用于本标准。表1符号和单位序号手?称符号单位加热炉燃料消耗黄B kg/h或m3/h1)2 原油在被测温度t，下的比热容C, kJ/ (kg. .C) 3 实测进门温度与时原油比热容的平均值Cin kJ/ (kg. .C) 4 实测出口温度与oe时脏、油比热容的平均值Coul kJ/ (kg. .C) 5 基准温度与O.C时原油比热容的平均值c kJ/ (kg. .C) 6 被加热水流量Dw kg/h 7 被加热ll(泊流民Do mJ /h 8 加热炉进水焰hin

10、 kJ/kg 9 加热炉:H水熔ho, kJ /kg 10 水在基准温度时的始h kJ/kg 11 燃料的物理热Qo kJ/kg或kJ/m12 燃料收到某低位发热量Q,., .v,ar kJ/kg或kJ/时13 被加热介质为油时的输人热最Qo. kJ /h 14 被JO热介质为油时的输出热量Q )JU( kJ /h o丰标准巾气体单位符号旷的意义为:标准状态下测得的体积且其单位为立方米。2 SY!T 6381-2008 表1(续)!于甘| 名称符号单位15 被加热介质为油时加热炉有效输出热量Qo kJ /h 16 被1m热介质为水时的输入热量Qw, kJ /h 17 被加热介质为水时的输出热量

11、Qw OUI kJ /h 18 被加热介质为水时加热炉有效输出热量Qw kJ /h 19 被加热介质为油水混合物时的输入热量Q kJ /h 20 被加热介质为汕水混合物时的输出热量Q皿kJ /h 21 被加热介质为油水混合物时加热炉有效输出热量Q kJ /h 22 供给热量Q, kJ /h 23 总供给能量Qc kJ /h 24 用外米热量加热9:气时，相当于标准状况下每了克或标准状况下每J方米燃料所给的热量QWL kJ/kg或kJ/时25 排烟热损失q二% 26 气体未完全燃烧热损失q, % 27 同体未完全燃烧热损失q, % 28 散热损失q, % 29 灰消物照热损失q, % 31l J

12、J泊在150C时的密度di kg/mj 31 原泊在流量测定温度时的密度PO kg/m 32 加热炉正平衡热效率币1% 33 加热炉反平衡热效率h % 34 加热炉平均热效率币，.2 % 35 i lJU热炉综合敛率平z% 5 总则5.1 加热炉热工测试可分级进行，分级方法应符合GB!T6422的规定。5.2 加热炉热效率测定应同时采用正平衡测量法和反平衡测量法，加热炉热效率值取以正平衡测量法与反平衡测量i法测得的平均值。当对加热炉进行三级测试时，可根据需要只采用正平衡测量法或反平衡测量法进行测量。5.3 能量平衡计算温度基准为环境温度，燃料发热量基准为收到基低位发热量。6 测试要求6.1 正

13、式测试应在加热炉热工况稳定和燃烧调整到测试工况lh后开始进行。加热炉热工况稳定系指加热炉主要热力参数在许可波动范围内其平均值已不随时间不断变化的状态，热工况稳定所需时间自冷态点火开始算起，规定具体如下:3 .噩噩摇撞艺JSY/T 6381-2008 a)对元炉墙的燃油、燃气加热炉不应少于1h.燃煤加热炉不应少于4h。b)对有炉墙加热炉不应少于仙。6.2 一、二级测试时，使用固体燃料的加热炉每次测试持续时间不应少于4h;使用液体燃料和气体燃料的加热炉每次测试持续时间不应少于2ho三级测试时，每次测试持续时间不应少于lh。6.3 测试结束时，加热炉介质液位及使用固体燃料加热炉煤斗的煤位应与测试开始

14、时保持一致，如不一致成进行修正。6.4 测试技术要求见附录Ao6.5 测试所使用的仪器及有关设备!坐在检定的有效期内，且应具备法定计量部门出具的检定合格证。测试仪器准确度等级要求见附录Bo7 测试准备工作7.1 测试负责人应由熟悉本标准并有测试经验的专业人员担任，测试过程中测试人员不宜变动。应根据本标准规定，结合具体情况制定测试方案。测试方案应包括:a)测试任务和要求。b)测试项目。c)测点布置与测试仪器。d)人员组织与分工。c)测试进度安排等。7.2 测试前后应对所用仪器加以检查。7.3 应按测试方案安装测试仪器。7.4 应全面检查加热炉各部件、炉墙和辅机等的运行状况是台正常，如有不正常现象

15、应及时排除。7.5 正式测试前宜进行预备性测试，以全面检查仪器是否正常工作。8 测试项目4 测试项目应包括下列内容。a)燃料元素分析、工业分析、发热量。b)气体燃料的组成成分。c)液体燃料的密度、温度、含水量。d)燃料消耗量。e)被加热介质的流量，池水混合物的含水率。f)被加热介质密度。g)加热炉进口、出口介质温度。h)加热炉进口、出口介质压力。i)固体燃料燃烧室排出炉渣、溢流灰和冷灰的温度。j)炉渣、漏煤、烟道灰、溢ttJ:!豆和冷灰的重量3k)炉渍、漏煤、烟道灰、溢流灰、冷灰和飞灰的可燃物含量。l)排烟温度，排烟处烟气成分分析。m)入炉空气温度。n)炉体外表面温度。0)散热强度。p)大气压

16、力。q)环境温度。燃烧器前燃油(气)压力。s)燃烧器前燃油(气)温度。加热炉外友面积。u)加热炉辅机耗电。9 测试方法9. 1 燃料发热值测试:SY/T 6381-2008 a)对于人炉以煤.每次测试采集的原始燃料数量不应少于总固体燃料的1%.且总取样量不少于lIlkg，取样应在称重地点进行。固体燃料的取样和制备方法按附录C进行，测定方法(，1符合GB/T213的规定。b)对j液体燃料.应在整个测试期内从燃烧器前的管道中在开始测试。Sh内、测试中期、测试结束。比内分二次拙取2L以上原始试样，混合均匀后立即倒入两只约lL的容器内，加盖密封，并做上封口标记，送化验室检测其发热量或进行成分分析。测定

17、方法成符合GB!T384 的规定。c)对于气体燃料，口I在燃烧器前的管道上开取样孔，接上燃气取样器取样，保温送化验室进行成分分析。成分分析测试方法应符合GB!T13610的规定。9.2 燃料消耗量测量a)对于固体燃料，应使用衡器称重。b)对液体燃料，所采用流量tf来测定。c)对于气体燃料-用气体流量计来测定。气体燃料的压力和温度应在流量点附近视IJ山，用以实际状态的气休流量换算成标准状态下的气体流量。9.3 被加热介质流量.J但在被加热介质管路t采用流量计测定。9.4 温度的测量.a)对于介质温度的测量，口J使用热电阻温度计和玻璃水银温度计。测温点应布置在管道截面t介质温度比较均匀的位置。b)

18、对于才If炯温度的测量，口J使用热电阻温度计或热电偶温度计。测温点应在加热炉最后一级尾部受热面后1m以内的烟道上进行。现IJ温热电偶温度计或热电阻温度计应插入烟道中心处，并保恃热电偶或热电阻温度计插入处的密封。c)对j炉休外农面温度的测量，用可测量表面温度的仪器测定。测点布置应具有代表性，般11. J时_lm2一个测点，取其算术平均值进行计算。在炉门、烧嘴孔、焊孔等附近，边距31川)mm范围内不应布置Ntl点。9.5 烟气成分口I用烟气分析仪测定。9.6 为计算加热炉同体未完全燃烧热损失及灰渣物理热损失，应进行灰平衡测量。灰平衡是指炉渣、漏煤、俐道灰、溢流/;J(、冷灰和飞灰中的含灰量与人炉灰

19、量相平衡，通常以炉溃、漏煤、烟道灰、溢流灰、冷灰和飞灰的?可灰量占入炉煤总灰量的质量分数来核算。9.7 为进行灰平衡计算，成对炉渣、漏煤、烟道灰、溢流灰和冷灰进行称1J:和取样化验，对飞灰进行取样化验。9.8 各种灰淡的取样h法:a)装有机械除渣设备的加热炉，口J在灰;进出口处定期取样(.般每ISmin取-次)。样品的制备方法按附录C进行c每次采集的原始灰渣祥质量不少f总灰渣质量的2%，当煤的灰分Ad二三411%肘，原始灰j查梓质量不应少于总灰J岳重的1%.且总灰渣质量不rt.少于20kg。当总灰渣tt少J二211kg时，应F全部取样，缩分后灰渣质量不少rlkg, b)在i显ik除渣时，应将灰

20、渍铺开在清洁地面上，待稍干后再称章和取样。漏煤与飞灰取样缩分后的质量不少于1I.ikgo5 回国盟撞撞黯L鄂TSY!T 6381-2008 9.9 散热损失的确定按附录D的规定进行。9.10 除需化验分析的有关测试项目外，所有测试参数每隔10mn应读数记录一次。9.11 为了便于测试和计算，附录E提供了烟气、空气的平均定压比热容，附录F给出了烟气、空气和灰的焰。10 加热炉效率的计算10.1 有效输出热量计算2川、当被加热介质带入加煞费层的热孟从输入到输出过程所产生的能量损失可以忽略时，有效输出热量的计算如下:a)被加热介质为水:。三被加热介质输入热量接或心变t等号Q吟唱D挥主hin叩奇在-.

21、 . . . (1) 被加热介质输出热量按式(2)七Jt:.100 CZ .a1m10 () C1m ,ayh1()() Cyh ,ayll0U Cy1 热损失q, C1h) X川664AmH+ Glh 100 -Cih十anllJOCh J -0; 9 1叫反平衡热妓幸z % 式(11) 104 加效率热炉平均热| 可1.2% (币+币12)/2 (阿)加热炉综合效率1115 燃烧设备耗电昂i (kW 测试数据1116 风机耗电量、lt，(kW h)/h 测试数如1117 给水泵挺电量l,b (kW. h)ih 17二+丁1问|邑耗屯最王N(kW h)!h 川IJJD#.炉综合悄. % 12

22、 附录A(规范性附录)测试技术要求测试技术要求见去/.1，表A.l测试技术要求测试级1.llJ 1时1 燃料种类| 川-7测试方法千衡法和反平衡法同时进行在应用节能产品或近行节额也负荷的97%r-能技术改造前、后，应根105%测试肉次据需要在实际压行_l况或袖在负荷的Y7%1(日%分别进行测试测试川波功|Ii体燃料土llJ%范l刮液体旦旦气体燃料土5%每次测试正主jL衡Jj休燃料三三5%法羊11反平衡法放非偏差液体或气体燃料豆2%两次测试11平衡同体燃料3% 11，效率偏差液体或气体燃料Z2% 肉次测试反平衡同体燃料4% 法效率偏差液体或气体燃料2% Ir.平衡法和反平衡法测定的效率值同时填写

23、在放率的取比报告巾，测定结果以正平衡法和反平衡法测定的效率千均值为准紫阳SY/T 6381-2008 二级止平衡法或反平衡法实际运行负荷下测试一次土10Yc士10%13 SY/T 6381-2008 附录B(规范性附录)所测主要参量及仪器准确度(分度值)等级要求所测主要参量及仪器准确度(分度值)等级的有关要求见表B.1，表B.l所测主要参量及仪器准确度分度值)等级要求仪器准确度等级要求序号参量名称级二级三级1 固体燃料消起量0.5 0.5 0.5 2 液体燃料消耗量0.5 1. 5 2.0 3 气体燃料消耗量1. 0 1. 0 2.0 4 介质流量1. 5 1. 5 2.0 5 进、出口介质温

24、度:!: 0.1 c 士。IC土。1C 6 排烟温度士1.OC 士1.OC 土1.0C7 人炉空气温度:!: o. IC 土。1C 士。1C 8 炉体外表面温度士1.OC 土1.OC 土1.0C9 介质压力1. 5 1. 5 2.0 1白燃气压力0.4 0.4 1. 5 11 燃油压力1. 5 1. 5 2.0 12 排烟处氧含量土。1%士。1%:!:0.1% 13 排烟处一氧化碳含量士1x 10- 土1X 10-6 土1X 10-6 14 排炯处二氧化碳含量士。1%土。1%士0.1%14 SY/T 6381-2008 附录C(规范性附录)煤的取样和煤样的制备C. 1 煤的取样加热炉煤的取样地

25、点如果在上煤小车上，则取样部位一般应在小车距离四角5cm处和中心部位共5点取样，如在地面上，则在煤堆四周高于地面10cm以上处，等距离取样不得少于5点，如在皮带输送机上取样，应使用铁铲横截煤流，横裁时间间隔应均匀。上述取样方法每点或每次质量不得少于().5峙，取好后的煤样应密闭放置，以防煤中水分蒸发。C. 2 煤样的制备从燃煤中取出的煤祥多达几l千克，为了取出化验室煤样，应经过1昆和缩分。混合时应把煤样放入方形铁皮盘中或铁板t。由于煤粒大小不均匀，应，将大粒煤破碎，通过13mm以F分样筛，进行充分搅拌。煤样缩分方法是采用堆掺四分法，操作时用平板铁锹将煤铲起，不应过多，自上而下散落在锥体的顶端，

26、使其均匀地落在锥体阴周，反复三次，以使煤样的粒度分布均匀。然后用锹从锥体顶端庄平，形成个饼状，再分成四个形状相等的扇形体，将相对的两个扇形体除去。再继续照同样方法进行惨合和缩分，直至所需煤样质量为止。一般缩分到不小于1怡，分为两份装入容器内，并严密封口，一份送化验室，一份保存备查。15 冒醋嚣事EEF?唁SY/T 6381-2008 D.l 总则附录D(规范性附录)散热损失加热炉散热损失应按热流计法、查表法和计算法等三种方法之一确定。D.2 热流计法D.2.1 按温度水平和结构特点将加热炉本体及部件外表面积划分成若干近似等温区段，并量出各区段的面积F1F2，凡，各区段的面积3般不得大于2时。D

27、.2.2 将热流汁探头按热流计规定的方式固定于各等温区段的中值点，待热流计显示读数近似于稳定后，连续读取10个数据，并用算术平均值法求出各个区段的散热强度qF142，qyn。D.2.3 用式(D1)求得整台加热炉的散热损失q5: (D. 1) 式中:qs 加热炉散热损失，以百分数表示gqy1 , qp2 , qpn 各区段的散热强度，单位为千焦每平方米小时kJ/(m. h); F丑，F, 各区段的面积，单位为平方米Cm); Q 加热炉供给热量，单位为千焦每小时CkJ /h)。D.3 查表法加热炉在额定负荷运行时，加热炉散热损失可按表0.1取用。表D.l加热炉散热损失加热炉额)i二负荷MW 三三

28、2.8 4.2 7.0 10.5 14 2 散热损失的% 2.9 2.4 1. 7 1. 5 1. 3 1. 1 D.4计算法加热炉散热损失可近似地按式(D.2)计算_ 1670F 民-Q，一x100 (0. 2) 式中qs 加热炉散热损失，以百分数表示;F 加热炉散热表面积，单位为平方米Cm); Q, 加热炉供给热量，单位为千焦每小时CkJ /h)。如为电加热炉，式(口2)中Q用36CX)N代替，lV为耗电量，单位为千瓦时每小时CkW h) /h。16 SY/T 6381-2008 附录E(资料性附录)烟气、空气的平均定压比热容表E.1给出了烟气、空气的半均定压比热容。表E.1烟气、空气的平

29、均定压比热容(由。至tC)平均主主斥比热容t温l主akJ/ (m可.C) 吃RO、N可0, H,O CO H, 空气11 1. S9LJR 1.2946 1. 305C) 1.4943 1.2叨21. 2766 1. 3183 10 1. 6099 1.2947 1. 31171 1. 4954 1.2叭151. 2780 1. 3194 卜一一 211 1. 61()lJ 1. 294H 1. 3083 1.4965 1.2997 1. 2794 1. 3200 30 1. 62 l)() 1.2940 1.31阳51.4976 1. 30川)1.2阳181. 3206 411 1.6399

30、 1. 2月。1.3107 1. 4987 1. 31川巳1. 2822 1. 3212 50 1. (J4(YJ 1. 2951 1.3119 1. 4963.8 699.0 794.9 任斗4.1 4王8.56川)1224.6 804.1 850. 1 )68.9 829.7 560.2 7肌)1461.9 947.5 1004. 1 1148.9 Y7R.3 662.4 8阳)1704.9 1093.6 1159, l) 1334.4 1129.1 767.0 900 1952.3 1241. 6 1318.1 1521 .1 1282.3 875.11 1000 2203.5 1391

31、. 7 1477. 5 1722.9 1437.3 9R3.CJ 11110 2458.4 1543.8 1638.2 1925.1 15Y4.Y 11阳6.l) 121川2716.6 16Y7.2 181川72132.3 1753.4 1205.8 13川)2Y76. 7 1日52.7 1963.8 2343.7 lY14.2 1306.7 14(川3239.1 2008. 7 2128.3 25S S.l 2076.2 1582.6 1500 3503.1 2166.0 2294.2 2779.0 223日9175H.5 1E叫10376约82324. :) 2460.S 31川1.824

32、()2.9 1875.7 171川4036.4 2484.0 2628. 5 322().2 2567.3 2064.1 181川)4304.7 2643. 7 2797.5 3458.4 273 1. 9 2185.5 llJ(川4574. 1 28114.1 2967.2 36圳1.3 2W阐问23阳3月20川)4844.1 2tJ65. 1 3138.4 3925.5 到164.72512.1 21011 5115.3 3127.4 3309.4 4163.1 3233.8 22()() 53 36.6 32臼SJ.:2 3482. 7 440 1. () 340 1. 6 18 参考文献ll GB.丁474-1996 煤样的制备方法2J G)iT 11l 1HIl-21l113 L业锅炉热_L试验规程3J GB/T 15317 -1994 工业锅炉节能lk测方法踵噩噩嚣嚣TfJJ SY!T 6381-2008 19