GB T 20116.1-2006 燃料加热装置的试验方法 第1部分;通用部分.pdf

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1、ICS 25.180.20 K 60 GB 中华人民共和国国家标准GB/T 20116. 1-2006 燃料加热装置的试验方法第1部分:通用部分2006-02-15发布Test methods for fuel fired furnaces一Part 1 : General 中华人民共和国国家质量监督检验检茂总局中国国家标准化管理委员严2006-06-01实施GBjT 20116. 1-2006 目次Il-111i9年9?。L9年9?9qJndndqJndndnJA吐444&A吐4ARU巧j月i巧tRUQU算算uu计计-u与算与算定计定计算测与测与计的定的定与率测件uu. uu标测定效的2.量

2、条uu量t指的测热量U件验uu测HH姗析HU目目法法工力的置耗文试u量量的量量自分量量-ru项项u方方热能率装消用义和验验件压表u测测度测测幢分测测叫叫验验u验验炉产损热料引定求试试条电仪量的的温的的、成的的目试试法试试料生烧加燃焰性和要态态境源量测间度境度力速体流主页态态方态态燃子属料位火围范语般冷热环电测本时温环湿压流气热物验冷热验冷热业炉金燃单Z范规术一基0试试工=E1iqquA吐RUTiqqdA吐EURU巧ioOQd1i1i?1iqL11qLndA吐前12344444.At5旦旦5.115555566677788888前言GB/T 20116(燃料加热装置的试验方法目前包括以下4个部分

3、:第1部分:通用要求:一一第2部分:燃煤加热装置;一一一第3部分:燃气加热装置;一一第4部分:燃油加热装置。G/T 20116. 1一2006本部分为GB/T20116的第1部分，是我国首次制定的第一部工业用燃料加热装置的试验方法国家标准。其他的为各类燃料加热装置的专用部分。根据需要，还将陆续制定其他部分。各类燃料加热装置的专用部分根据本部分制定。在专用部分中针对各类燃料加热装置的特点，分别对本部分中的有关规定进行完善和补充。各类燃料加热装置的产品标准应根据相应的专用部分制定，没有专用部分时，根据本部分制定。在产品标准中针对各系列的特点，对本部分或相应的专用部分中的有关规定进行完善和补充。各类

4、燃料加热装置的企业产品标准根据相应的产品标准制定;无产品标准时，根据相应的专用部分制定;无专用部分时，根据本部分制定。制定时允许对本部分、专用部分或产品标准中的有关规定作必要的完善和补充。本部分由中国电器工业协会提出。本部分由全国工业电热设备标准化技术委员会归口。本部分起草单位:西安电炉研究所。本部分主要起草人:王志超。I 燃料加热装置的试验方法第1部分:通用部分GB/T 20116. 1-2006 1 范围本部分的目的是使适用于所有燃料加热装置的试验条件、基本测量和通用试验方法标准化，以确认其安全和性能方面的技术要求。本部分适用于使用固态、液态和气态燃料加热的各类加热装置，它们主要包括用于熔

5、炼、加热、热处理、化工反应等工艺用途及各种型式的燃料加热装置，如高炉、轧钢加热炉、热处理炉、窑、反应炉等。本部分不适用于家庭、建筑和类似用途的燃料加热器具和取暖设施。本部分应与有关的燃料加热装置的特殊安全和性能标准配合使用。当这些标准不适用时，可由制造厂和用户商定。本部分给出的试验项目既不是强制性的也不具约束性。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，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部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GB/T 25

6、87-1981 热设备能量平衡通则GB/T 2900.23 电工术语工业电热设备(GB/T2900.23一1995，neq IEC 60050-841: 1983) GB/T 3768-1996 声学声压法测定噪声源声功率级反射面上方采用包络测量表面的简易法GB 5226. 1 机械安全机械电气设备第1部分:通用技术要求CGB5226. 1-2002, IEC 60204-1 : 2000 , lDT) GB/T 9079-1988 工业炉害烟尘测试方法GB/T 10066. 1-2004 电热设备的试验方法第1部分:通用部分(lEC60398: 1999 , MOD) GB/T 16839.

7、2-1997热电偶第2部分:允差(IEC60584-2: 1982 ,lDT GB/T 17195-1997 工业炉名词术语GB/T 13338 1991 工业燃料炉热平衡测定计算基本规则GB/T 20115. 1-2006 燃料加热装置基本技术条件第1部分:通用部分3 术语和定义GB/T 2587-1981、GB/T2900. 23、GB/T17195-1997、GB/T20115. 1一2006和下列定义适用于本部分。3. 1 热稳态thermal steady state 工业炉的一种热学状态，此时输入工业炉体系中的全部热量输入总和(2，Q，)等于体系热量支出总和(2，Q,) 3.2 即

8、:2,Q, = 2,Q , 生产能力production rate kg/h 在正常工作状态下，单位时间内工件出炉数量。GBj T 20116.1-2006 4 一般要求和试验条件4. 1 冷态试验冷态试验应在燃料加热装置出厂前安装和冷态调整过程中进行(-些大型炉多在用户现场安装和调试)。安装和试验准备应按制造厂的使用说明书进行。试验前，应对燃料加热装置的燃烧设备、烧嘴所有管路系统、阀门、传动设备、电气接线、仪表开关和控制设备、砌砖质量、内外尺寸、排烟系统等进行一般检查。试验中应采取必要的安全保护措施。4. 2 热态试验除非另有规定，热态试验应在冷态试验合格后进行。被试验的燃料加热装置应处于正

9、常工作状态。试验中不得采取任何会影响试验设备性能的临且革L4.3 环境条件试验应在表1所列的环境条件环境温度/C注:试验期间的电4.5 测量仪表试验所用的测所有测量仪表商定。5 基本测量5.1 时间的测量时间的测量和所用的仪和灿5.2 温度的测量根据试验要求温度可选用玻璃i20 5 式或非接触式温度计测量。除非另有规杀回二跑车蝉在得表2规定。表2温度测量仪表的允许误差或测量准确度温度测量仪表的类型允许误差或测量准确度玻璃温度计1K 热电偶见GB/T16839.2一1997热电阻温度计2. 5级热电温度计1级高温计取决于校准2 GB/T 20116. 1一20065. 3 环境温度的测量环境瘟度

10、是用放置在距离燃料加热装置适当远，无气流处的玻璃温度计测量。对于室式炉，温度计放置在距离炉子中心1m远处，对于其他燃料加热装置，该距离必要时可在特殊的试验方法标准中规定或由制造厂和用户商定。在温度计与燃料加热装置之间应当用一上箱形隔热罩隔开(见图1，图中1 m距离适用于一般室式炉)。隔热罩对着燃料加热装置的一面，另一面应贴附光亮的金属筒。测量湿度用的干温球湿度计的干球温度计，也可用来测量环境温度。当有必要时，可对环境温度进行自动监测或记录，测量时，可用铀电阻温度计或相应的仪表。钳电阻温度计应设置在图1球壳的中心部位。5.4 湿度的测量湿度用干湿球温度计或类似效能的其他仪器测量。湿度计的安装位置

11、应与测量环境温度的温度计的安装位置一样(见5.3和图1)，应放气流的地方了图、史的隔热罩应放在湿度计和炉之间。相对湿度可从湿度计的表格中读出5.5 压力的测量压力测量在燃料加热装E压力的测量用压力压力表的选择应度大小、腐蚀性、脏污诸因素，可选用节矿、l推算出碳势。测量露点量计，测量COz则用热导式、在氮化热处理工艺中，通违阳5. 8 热流的测量用热流计测量热流。应根据实际需要确定热流计种类。如测炉壁外表面温度，测量加热炉炉膛热流分布或安全管理的测量，可选用贴片型、水冷型或埋没型。或其他相同类似性能的其他仪器。5. 9 物位的测量测量液体表面位置量用液位计。3 GB/T 20116.1-2006

12、 测量固体颗粒、粉料或块料表面位置用料位计。应根据被测介质种类、特点、腐蚀性、剧毒性、粘度和密度大小具体选择用合适类型的物位计。5.10 火焰监测火焰监测是燃料炉自动控制必须具备的检测手段之一，通过监测烧嘴的火焰，以保证烧嘴开闭状态。监控可控保护气体排出口引焰烧嘴的火焰，以保证炉子安全运行。燃料炉通常采用紫外线火焰监测器和火焰导电电极式火焰监测器。火焰监测器可以单独使用，通常与自动点火装置配合使用。6 试验项目各类燃料加热装置的试验项目可在下列试验项目中选用和进行增删。6. 1 冷态试验项目a) 控制电路的试验(见7.1.1);b) 冷却系统试验(见7.1.2);c) 动力气路系统试验(见7.

13、1.3);d) 液压系统试验(见7.1.4); 的燃烧系统及管路试验(见7.1.5);f) 运动机构运转或动作情况的冷态试验(见7.1.6);g) 安全联锁和报警系统的试验(见7.1.7);h) 排烟系统检查(见7.1.8);i) 燃烧设备的检查(见7.1.的。6.2 热恋试验项目a) 炉温的测量(见7.2.1);b) 燃料流量的测量(见7.2.2); c) 空气流量的测量(见7.2.3); d) 炉膛压力的测量(见7.2.4); e) 燃料压力的测量(见7.2.5); f) 空气压力的测量(见7.2.6); g) 预热器人口烟气温度的测量(见7.2.7);h) 预热器出口热风温度的测量(见7

14、.2.8); i) 炉气成分的检测(见7.2.9); j) 烟气成分的检测(见7.2.10);k) 受热构件表面温度的测量(见7.2.11);1) 冷却液流量的测量(见7.2.12.1);m) 冷却液温升的测量(见7.2.12.2);n) 运动机构运转或动作情况的试验(见7.2.13);0) 噪声的测量(见7.2.14);p) 废气(包括粉尘)的测量(见7.2.15);q) 热态试验后的外观检查(见7.2.16)。7 试验方法7.1 冷态试验方法7. 1. 1 控制电路的试验应按GB/T5226. 1相应规定进行。4 GB/T 20116.1-2006 7. 1. 2 冷却系统的试验首先把冷却

15、液的压力调节到规定的最低值，冷却液所在的回路内均应能通畅。然后关闭各冷却回路的出口，把冷却液的压力调节到规定最高值的1.5倍，并至少保持15mino 试验中应无冷却液渗漏现象。检查冷却液所有阀门，以确保满足规定的运行状况。对不能承受试验压力的某些部件和电气元件，冷却外壳应拆除。这些部件和装置应按其设计规定，在其制造过程中单独进行试验。7. 1.3 动力气路系统的试验出厂检验时，对以压缩空气为动力的气路系统，分部按正常工作状态操作，各个系统应动作正常，无漏气现象，对控制气氛炉用的各种气体发生装置和净化装置的管道，从进气口通人压缩空气，并采取措施使气路系统中的压力达到系统规定工作压力的1.5倍，并

16、保持15min.管路各处应无漏气现象。可用肥皂水进行检漏。系统动作检验时，在气路系统安装后，重复以上检验，在整个试验过程中，各个系统应动作准确，管路各处应无漏气现象。7. 1.4 液压系统试验出厂检验时，可分部或对系统进行检验。检验时应采取措施，使各部分或系统中的压力提高到额定工作压力的1.5倍，并在此压力下保持15min以上，各处应无漏油现象。系统动作在液压系统安装后进行。检验时，应采取措施使系统中的压力提高到额定工作压力的1.5倍，并在此压力下保持15min以上，系统各处应无漏油现象，管路不应变形，试验中对某些规定不能承受该试验压力的管路元件应作适当处理。7. 1. 5 燃烧系统及管路试验

17、包括空气管路，燃气管路、燃油管路、蒸汽管路、压缩空气，用压力试验对管路系统进行气密性试验(参照7.1.2和7.1.3进行)用蒸汽或压缩空气从进气口吹扫，以除脏物。对风机、油泵、水泵、空气压缩机等应进行运转试验。7. 1. 6 运动机构运转或动作情况的试验应分机构逐个进行，在燃料加热装置冷态试验状态下，观察和测量运动机构运转或动作的情况，如动作的正确性、行程范围、运动速度、气路或液压系统的工作压力、驱动电机的输入功率和操作于柄或于轮的作用力等。必要时，在相应炉种的试验方法标准、燃料加热装置基本技术条件或产品标准中，对各个机构分别规定其试验标准。7. 1.7 安全联锁和报警系统的试验可根据实际情况

18、在各机构试验时或总装完成后进行试验。试验前应具备以下基本条件:a) 机械限位装置、联锁装置、电气限位开关和电信号发生器，已先经过检验并安装就座;b) 己通过试验确认电气联锁电路接线正确;c) 监测装置己设定在其值上;d) 监测装置己输入模拟值或数据进行模拟试验。试验应证实联锁和监测电路的功能正常，它们在工业生产设备内的作用符合规定。7. 1. 8 排烟系统检查检查烟道气密性，堵塞各种缝隙、清除各种脏物，试验烟道闸板动作是否灵活可靠。7. 1.9 燃烧设备的检查检查燃烧室或烧嘴前的空气压力、燃气压力、燃油压力、蒸汽压力应符合规定。7.2 热态试验方法7.2. 1 炉温的测量取一点或多点炉内合理布

19、置测瘟点，现场指示或仪表柜指示记录，对于大型燃油、燃气炉、分多区控GB/ T 20116. 1-2006 温，自动或手动调节燃料量。7.2. 2 燃料流量的测量应在被控制区段的燃料总管上，安装孔板或流量计，现场指示或累计或仪表柜指示、记录累计。用被控制区段燃料总管路上的调节阀调节流量。7.2. 3 空气流量的测量应在被控制区段空气总管路上，安装孔板或其他流量计。如空气预热则在热风管路上测量。仪表柜上可显示。要求控制空燃比时，随燃料量的变化而调节空气量。用被控制区段空气管路上的调节阀调节空气量。7. 2. 4 炉膛压力的测量压力测点一般布置在炉膛前部的炉真技术要求高的炉子可以自动调7. 2.5

20、燃料压力的测量7. 2.9 炉气成分磁测在炉膛顶部或例仪表柜上显示记录。7.2. 11 受热构件表面温皿阳受热构件的表面温度用川测表面接触良好。当需要自动记录表面温度时，推7.2. 12 冷却系统的测量7.2.12.1 冷却液流量的测量燃料加热装置冷却液流量，用流量计或由一定时间内流出的冷却液的体积除以该时间算得。7. 2. 12.2 冷却液温升的测量进口处冷却液的压力及流量应在制造厂规定的范围内，冷却液的温升等于冷却液出口温度和进口温度差。温度用玻璃温度计或用能给出可靠数据的其他等效装置测量。试验中，冷却液的出口温度和温升应在制造厂规定范围内。测量应在制造厂和用户商定的条件进行。6 GB/T

21、 20116. 1-2006 7.2. 13 运动机构运转或动作情况的试验在热态试验过程中按7.1. 6所述方法和要求进行。7. 2.14 瞟声的测量在燃料加热装置正常工作状态下，按GB/T3768-1996和有关产品标准的规定进行测量。7. 2. 15 废气(包括粉尘)的测量在燃料加热装置正常工作状态下，按GB/T3768-1996和有关产品标准进行检测。燃料加热装置烟尘排放标准应符合GB/T9079-1988规定。7.2. 16 热态试验后的外观检查外观检查应在所有的热态试验结束后进行。主要检查燃料加热装置的受热部件，和炉衬、烧嘴、耐热钢件、炉门、炉盖、预热器、炉料传送或物位系统以及其他运

22、动机构等。看是否存在因热膨胀、烧融、氧化和蠕变而造成的脱落、开裂、变形、异常磨损等毛妨碍燃料有情举置正常运行或影响其他性能的情况。注:特殊的检查时间由制造厂和用户晓华、。生时单明位4失仇HJ叶T也川司1由每日料生一-一燃置中一一一过装式。rg通热占川料式中:8. 1 炉子生产能力的测出通过测定燃料加热、热装置生产能力Gg一-工件单重，T二生产周期，1fi对于己知燃料加热、对于大小不同的炉子进行t式中:G一一燃料加热装置的生产能力，单位为千克每小时(kg/h);A一-炉子的有效炉底面积，单位为平方米(m勺。8.2 金属烧损率的测定与计算对于比较小的加热件，通过测定被加热金属，在加热前的重量和加热

23、后经过酸洗去除氧化铁皮的重量，即可算出金属烧损率(j = gl二主主g l . ( 4 ) 7 GB/T 20116.1-2006 式中:-一金属烧损率;gj-一加热前工件重量，单位为千克(kg);gz-一加热后经过酸洗去除氧化铁皮后工件重量，单位为千克(kg)。对于比较大的加热工件，根据加热工件的表面氧化铁皮平均厚度和表面积，亦可近似地计算出金属烧损率式中zb-一-氧化铁皮平均厚度，单位为米(m); =坠堕Egj A-一加热工件表面积，单位为平方米(mZ); M-一氧化铁皮的含Fe量pr一一氧化铁皮的密度，单位为千克每立方米(kg/m3);注:p=(47005 300)kg/m3。gj-一加

24、热前工件重量，单位为千克(kg)。8.3 燃料加热装置热效率的测定与计算( 5 ) 测定燃料加热装置热效率较为准确的方法是热平衡法。通过测定体系热收入项中的燃料燃烧带人的热量和热支出项中的加热工件的有效热，即可计算出燃料加热装置热效率。应按GB/T13338 1991中有关热效率的计算和测量中的规定。式中:。一一生产能力，单位为千克每小时(kg/h); c一一被加热工件出炉的平均比热容，单位为千焦每千克摄氏度(kJ/(kgOC); t;一一被加热工件出炉的平均温度，单位为摄氏度CC);c一一被加热工件人炉时的平均比热容，单位为千焦每千克摄氏度(kJ/ (kg oC ) ) ; t;一一被加热工

25、件入炉时的平均温度，单位为摄氏度CC);B一一消耗的燃料量，单位为千克每小时(kg/h)或标准立方米每小时(Nm3/h); Qw一一-燃料的低位发热量，单位为千焦每千克(kJ/kg)或千焦每标准立方米(kJ/Nm3)。. ( 6 ) 也可用能得正确结果的其他测试计算方法，计算出热效率。各类燃料加热装置热效率测试与计算方法应在其相应的标准中具体要求规定。8.4 单位燃料消耗量的测定与计算通过测定一段时间内(10天或1个月)所消耗的燃料总量和加热工件总量，即可按下式计算出单位燃料消耗量b8 式中:B b = -:( 7 ) G b-一单位燃料消耗量，单位为千克每千克Ckg/kg)或标准立方米每千克

26、(Nm3/kg); B-一消耗的燃料总量，单位为千克(kg)或标准立方米(Nm3); G-一加热工件总重量，单位为千克(kg)。如果已知燃料的低位发热量，则燃料加热装置的单位热量消耗量(单位热耗)GB/T 20116. 1-2006 QwB q=石7. ( 8 ) 式中:q一单位热耗，单位为千焦每千克(kJ/kg); B 消耗的燃料总量，单位为千克(kg)或标准立方米CNm3); w一一燃料的低位发热量，单位为千焦每千克(kJ/kg)或千焦每标准立方米比J/Nm3); 一一加热工件总重量，单位为千克(kg)。为了便于比较，应采用单位标准燃料消耗量b一旦兰一7000G .( 9 ) 式中:b 单

27、位标准燃料消耗量，单位为千克标准燃料每千克(kg标准燃料/kg)或标准立方米标准燃料每千克(Nm3标准燃料/kg);Qw一一燃料的低位发热量，单位为千焦每千克(kJ/kg)或千焦每标准立方米(kJ/Nm3); B一一消耗的燃料总量，单位为千克(kg)或标准立方米(Nm3); G 加热工件总重量，单位为千克Ckg)。如果要测某一时刻的燃料加热装置燃料消耗量，通过测定某一时刻燃料加热装置热效率的办法来求得。此种方法对考察燃料加热装置的热工状况有实际意义。EF与一吼一一仰VP一7c-Z LU ,. ( 10 ) 式中:b一一一单位标准燃料消耗量，单位为千克标准燃料每千克Ckg标准燃料/kg)或标准立

28、方米标准燃料每千克(Nm3标准燃料/kg);c; 被加热工件出炉的平均比热容，单位为千焦每千克摄氏度(kJ / ( kg C ) ) ; t; 被加热工件出炉的平均温度，单位为摄氏度(C); C 被加热工件入炉时的平均比热容，单位为千焦每千克摄氏度(kJ/(kgC); t; 被加热工件入炉时的平均温度，单位为摄氏度(C); 平c一一炉子在某一时刻的热效率。9 GB/T 20116. 1-2006 l一一炉墙;2一一光亮的金属衙;3一一隔热罩;4一一玻璃温度计;5一一塞子;6一一厚0.2mm铜皮制球壳(外表面涂黑)。图1环境温度测量布置图10 单位为毫米CON-F.25NH阁。国华人民共和国家标准燃料加热装置的试验方法第1部分:通用部分GB/T 20116. -2006 中4峰中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045网址电话:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销奇品印张l字数24千字2006年7月第一次印刷开本880X1230 1/16 2006年7月第)版7口如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533定价12.003略书号:155066. 1-27751