GB T 10863-2011 烟道式余热锅炉热工试验方法.pdf
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1、ICS 27.060.30 J 98 远自和国国家标准主tJ,、中华人民GB/T 10863一2011代替GB/T10863一1989烟道式余热锅炉热工试验方法Thermal test method for gas pass heat recovery boiler 2011-12-30发布2012-07-01实施数码防伪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会发布GB/T 10863-2011 目次前言.ill 1 范围2 规范性引用文件3 术语和定义4 符号和单位5 总则46 试验准备7 试验要求8 计算公式.69 测量方法和测量装置10 试验报告20附录A(规范性附
2、录)余热锅炉炉体散热损失.22 附录B(资料性附录)气体的密度与发热量24附录c(资料性附录)常用气体平均定压容职比热.25 附录D(规范性附录)氯离子滴定法化学试剂配制和蒸汽湿度的测定附录E(资料性附录)动压测量管的校准系数测定附录F(规范性附录)烟尘的等速取样方法附录G(资料性附录)设计数据和试验数据综合计算表32I GB/T 10863-2011 目。昌本标准按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本标准代替GB/T10863-1989,与GB/T10863 1989相比,主要变化如下:一一扩大了适用范围,不仅适用于低压余热锅炉,也可用于高压余热锅炉(1989版第1章;本版的第1章
3、);一一将试验条件及其规定进行了细化(1989版第4章;本版的第5,6,7章);一一计算过热蒸汽锅炉的输出热量时将取样、排污、减温水、自用蒸汽以及带有一次再热机组的情况均加以考虑1989版公式(10);本版的公式(12)J; 一一计算饱和蒸汽锅炉的输出热量时考虑了取样水的热量1989版公式。1);本版的公式(13)J; 一一修正了气体燃料的低位发热值计算公式1989版公式(15);本版的公式(17)J; 一一修正了可燃气体不完全燃烧热量损失计算公式1989版公式(18);本版的公式(20);一修正了烟气体积流量计算公式1989版公式(23)、公式(24);本版的公式(25)、公式(26);修正
4、了漏入空气量的计算公式1989版公式(32);本版的公式(34);蒸汽流量测量时增加了密度修正本版的公式(37);一对标准中引用的术语、符号、公式等与有关专业标准进行协调。本标准由全国锅炉压力容器标准化技术委员会(SAC/TC262)提出并归口。本标准起草单位:杭州锅炉集团股份有限公司、浙江省特种设备检验研究院、上海发电设备成套设计研究院。本标准主要起草人:王忠、蒋建民、虞莹、成德芳、陈征宇、俞谷颖。本标准所代替标准的历次版本发布情况为:一一GB/T10863-1989。皿GB/T 10863-2011 烟道式余热锅炉热工试验方法1 范围本标准规定了烟道式余热锅炉热工试验方法,作为烟道式余热锅
5、炉性能验收和产品定型试验的依据。本标准适用于以水为工质的烟道式余热锅炉。本标准不适用于管壳式余热锅炉。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件。其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 2900. 48 2008 电工名词术语锅炉3 术语和定义GB/T 2900. 48 2008界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3. 1 烟道式余热锅炉gas pass heat recovery boiler 利用余热介质(各种工业过程中的废气、废料或废液)中含有的显热或(和)可燃物质燃烧后产生的热量(必要
6、时可加补燃),与布置在烟道中的受热面进行热交换,产生蒸汽或热水的锅炉,其结构类似于水管式或锅壳式锅炉。3.2 输入热量heat input 单位时间内输入余热锅炉的余热资源的总热量。3.3 有效输出热量heat output 单位时间内工质在锅炉中所吸收的总热量,包括水和蒸汽吸收的热量,以及排污水和自用蒸汽所消耗的热量。3.4 低位发热量net calorific value 是指单位体积或单位质量余热资源中所含的可燃物质在特定条件下,完全燃烧所释放的热量中扣除水蒸气凝结成水的汽化潜热后所得的热量。3.5 基准温度reference temperature 为计算锅炉能量平衡中各项输入热量和各
7、项损失热量所确定的起点温度。3.6 余热利用率utilization ratio of waste heat 有效输出热量占输入热量的百分率,其表示式:1 GB/T 10863-2011 有效输出热量 余热利用率一% 输入热量川4 符号和单位表1中列出的符号和单位适用于本标准。表1符号和单位序号符号名称单位1 B 单位时间内液体或固体余热资源的质量kg/h 2 C, 余热资源的比热kJ/( kg )或kJ/(m ) 3 Cr, 排烟平均定压比热kJ/Cm ) 4 C, 团体或液体比热kJ/( kg ) 5 D 过热蒸汽流量,实测蒸发量kg/h或t/h6 DG 草草汽管道内的蒸汽流量kg/h 7
8、 Dgj 过热蒸汽温水流量kg/h 8 Du 蒸汽管道的内径口1盯19 D 修正后的蒸汽质量流量kg/h 10 D, 仪表指示的蒸汽质量流量kg/h 11 D 同再热蒸汽减温水流量kg/h 12 D 再热器人口蒸汽流量kg/h 13 D., 折算蒸发量t/h 14 D,r 自用蒸汽流量kg/h 15 G 热水流:hi:kg/h 16 c . 给水(质量)流量kg/h 17 Gq 过热蒸汽取样量kg/h 18 G, 炉水取样量kg/h 19 G曹冷凝水量或试验中吸水管吸收的水量g 20 Gx 蒸汽取样量kg/h 21 hbq 饱和蒸汽热熔(实测)kJ/kg 22 hb, 饱和蒸汽设计参数热熔kJ
9、/kg 23 h 热水锅炉出水热熔kJ/kg 24 hgq 过热蒸汽热熔(实测kJ/kg 25 h. gq 过热蒸汽设计参数热焰kJ/kg 26 h., 蒸汽锅炉给水热熔(实测)kJ/kg 27 h;, 蒸汽锅炉设计参数给水热焰kJ/kg 28 h 自过热蒸汽减温水热熔kJ/kg 29 h;, 热水锅炉进水热熔kJ/kg 2 GB/T 10863-20门表1(续)序号符号名称单位30 h,; 再热蒸汽减温水热熔kJ/kg 31 h 再热器进口蒸汽的热熔kJ/kg 32 h:, 再热器出口蒸汽的热熔kJ/kg 33 h, 自用蒸汽的热熔kJ/kg 34 Q1 有效输出热量kJ/h 35 Qz 排
10、烟损失热量kJ/h 36 Q3 可燃气体不完全燃烧损失热量kJ/h 37 Q, 可燃固体不完全燃烧损失热量kJ/h 38 Qs 炉体散热损失热量kJ/h 39 Qs 其他损失热量,即以固体或液体的显热形式排kJ/h 出余热锅炉的热量40 Q, 输入热量kJ/h 41 Q 输出热水的有效热量kJ/h 42 Qrw 余热资源中所含的可燃物质完全燃烧后放出的kJ/h 热量43 Q 余热资源的显热kJ/h 44 Q吨输出蒸汽的有效热量同h45 Qn300 350 350 400 400 450 。C偏差范围+30 十20+10 -20 一2020 7. 7 热水锅炉的进水温度和出水温度与设计值之差不得
11、大于士5。7.8 余热锅炉验收试验及新产品定型试验的余热资源应符合设计要求。7.9 正式试验时间和次数7. 9. 1 余热资源为连续稳定时,试验持续时间每次不少于4h0 十10-15 450 +5 一107.9.2 余热资源为间断、且供热周期少于4h时,每次试验不少于两个连续周期,累计试验时间不少于4h。5 GB/T 10863-2011 7.9.3 余热锅炉新产品定型试验的试验次数不应少于两次,其他目的试验次数可协商而定。当蒸汽和给水的实测参数与设计不一致时,余热锅炉的蒸发量可按式。)或式(2)进行修正z饱和蒸汽余热锅炉:h hn - ho. 皿lJ2一一L= hbq - h;. 过热蒸汽余
12、热锅炉:hon h D . =D一旦一一旦= h;q -h:. 式中zD,. 一一折算蒸发量,单位为吨每小时(t/h); D 实测蒸发量,单位为吨每小时(t/h) ; hgq hbq hg.一一过热蒸汽、饱和蒸汽、给水的实测参数下的焰,单位为千焦每千克CkJ/kg); h品,h,比一一过热蒸汽、饱和蒸汽、给水的设计参数下的焰,单位为千焦每千克CkJ/kg)。7. 10 测量时间间隔. ( 1 ) ( 2 ) 7. 10. 1 蒸汽流量:用指示式流量计测定流量时应5min测量一次。用积算仪测定流量时可每lh测量一次。7. 10. 2 蒸汽温度、压力、排烟温度:10min 15 min测量一次。7
13、. 10. 3 烟气成分分析:15min、20min分析一次。7. 10. 4 动压测量:15min 20 min测量一次,如被测管径较大、测点较多时,时间间隔可适当延长。7. 10. 5 环境温度:15miw、20min测量一次。7. 10. 6 其他次要参数20min 30 min测量一次。7. 11 预备性试验7. 11. 1 正式试验前,应按正式试验的要求和测试项目进行一次预备性试验。7.11.2 预备性试验的目的为:检查测试装置和仪器,培训试验观测人员,发现问题及时解决。7.11.3 经试验各方认可,对试验数据元异议时,可转入正式试验,预备性试验也可作为正式试验的一部分。7. 12
14、试验结果的允许偏差7. 12. 1 余热资源连续稳定的余热锅炉,两次试验结果之差不大于5%。7. 12. 2 余热资源为周期性的余热锅炉,两次试验结果之差不大于6%。7. 12. 3 试验受各种条件限制的场合,经试验各方认可,可按协议认可的允许偏差。8 计算公式8. 1 余热锅炉热平衡按式(3)或式(的计算:Q,=Q1 Q. . ( 3 ) Q,. + Q,. = Q,. + Q呵Qz+Q3 +Q4十Qs十Qs. ( 4 ) 式中zQ, 输入热量,单位为千焦每小时也J/h);Q,.一一余热资源的显热,单位为千焦每小时也J/h);Q,. 可燃物质完全燃烧后放出的热量,单位为千焦每小时(kJ/h)
15、;6 Ql 有效输出热量,单位为千焦每小时(kJ/h);Q,一一输出热水的有效热量,单位为千焦每小时也J/h);Q呵一一输出蒸汽的有效热量,单位为千焦每小时也J/h);L:Q,一一各项损失热量之和,单位为千焦每小时也J/h);Qz 一一排烟损失热量,单位为千焦每小时(kJ/h);也一一可燃气体不完全燃烧损失热量,单位为千焦每小时也J/h);也一一可燃固体不完全燃烧损失热量,单位为千焦每小时也J/h);Qs 一一炉体散热损失热量,单位为千焦每小时(kJ/h);GB/T 10863-20门Q5 一一其他损失热量,即以固体或液体的显热形式排出余热锅炉的热量,单位为千焦每小时(kJ怡。8.2 余热利用
16、率按式(5)或式(6)计算:去100 = 100 - qz -q3一弘一qs- q5 式中:E一一余热利用率,%;qz一一排烟热损失,%,按式(7)计算:qz 去100q3一可燃气体不完全燃烧热损失,%,按式(8)计算:q3 去100q4可燃固体不完全燃烧热损失,%,按式(9)计算:q4 去100qs一一炉体散热损失,%,可按式(10)计算,或按附录A求得:qs 艺100q5 其他热损失,%,按式(11)计算:q5 艺1008. 3 有效输出热量的计算公式8. 3. 1 有效输出热量为蒸汽的余热锅炉a) 有蒸汽过热器的余热锅炉的有效输出热量按式(12)计算:. ( 5 ) . ( 6 ) .
17、( 7 ) . ( 8 ) ( 9 ) . ( 10 ) . ( 11 ) Q1=(D十Gq- Dgj) (hgq -hg,)十Dgj(hgq - hgj) + n:q (h h ,) + D勾(屹h,;) + D,. f hzh.一旦旦l+G(hhn- Y h.,) zy飞ygs 100 s oq I gs . ( 12 ) 式中zD 过热蒸汽流量,实测蒸发量,单位为千克每小时(kg/h)或单位为吨每小时(t/h); G一一过热蒸汽取样量,单位为千克每小时也g/h);Dgj一一过热蒸汽减温水流量,单位为千克每小时(kg/h);h囚一一过热蒸汽减温水热焰,单位为千焦每小时(kJ/h);Dq一一
18、再热器人口蒸汽流量,单位为千克每小时(kg/h);7 GB/T 10863-2011 h二一一再热器出口蒸汽的热焰,单位为千焦每千克(kJ/kg);hq一一再热器进口蒸汽的热始,单位为千焦每千克(kJ/kg);D勾一一再热蒸汽减温水流量,单位为千克每小时(kg/h);h一一一再热蒸汽减温水热始,单位为千焦每千克(kJ/kg);Dzy 一一自用蒸汽流量,单位为千克每小时也g/h);h可一一一自用蒸汽的热焰,单位为千焦每千克CkJ/kg);y一一炉水的汽化潜热,单位为千焦每千克(kJ/kg);一一饱和蒸汽湿度,%;G,一一炉水取样量,单位为千克每小时(kg/h)。式(12)适用于一次再热,以喷水减
19、温方式调温的机组。对于多次再热机组,应加入其余各级再热器吸收的热量。b) 饱和蒸汽余热锅炉的有效输出热量按式(13)计算:Q1 =Gg,(hb -h一旦旦)G,y. ( 13 ) q gs 100 J 式中:Gg,一一给水流量,单位为千克每小时(kg/h)。8.3.2 热水余热锅炉的有效输出热量按式(14)计算:Qi =G(h臼h庐)式中:G一一热水流量,单位为千克每小时也g/h);he,一热锅炉出水热始,单位为千焦每千克CkJ/kg); 热水锅炉进水热馆,单位为千焦每千克CkJ也g)。8.4 输入热量按式(1日计算:Q, =Q,x +Q,w 8. 4. 1 对气体余热资源的输入热量按式(16
20、)计算zQ, =VC,Ct, -tk)十Qn民arJ 式中zv 一一标准状态下的气体体积流量,单位为立方米每小时(m3/h);C, 一一余热资源的比热,单位为千焦每立方米摄氏度kJ/(m3); t, 一一余热资源的温度,单位为摄氏度();tk 一一环境温度,单位为摄氏度();( 14 ) . ( 15 ) . ( 16 ) Qnet. ar一一余热资源中所含的可燃物质的收到基低位发热量,单位为千焦每立方米(kJ/m3),按式(17)计算:8 Qne飞= 126. 36CO十107.98H2 + Q,( 17 ) 式中zco一一余热资源中co含量,%;H2一一余热资源中H2含量,%。Qqt一一余
21、热资源中所含的其他可燃气体的发热量,单位为千焦每立方米比JI旷)。常见气体密度与发热量见附录B,常用气体平均定压容积比热见附录C。GB/T 10863-20门8.4.2 对液体或固体余热资源的输入热量按式(18)计算:Q, =BC,(t, -tk)十QneLaa); 一一烟气工作状态下的密度,单位为千克每立方米比g/m3),按式(28)计算:文0+ 0 p=2. 694 3盯。抗古( 28 ) po 烟气标准状态F的密度,单位为千克每立方米比g/m勺,按式(29)计算:门02- Nz po = 1. 977 1十1.429 1一一十十1?oO 4一一(29 ) 100 100 . 100 式中
22、:C02气中C02含量,%;02一一烟气中02含量,%;Nz一一烟气中Nz含量,%;如当地大气压,单位为帕(Pa);J 烟道测速点处静压,单位为帕CPa);ty 一一烟气温度,单位为摄氏度()。8.6.2 只能直接测量余热锅炉进口(或出口)烟气体积时,可通过测量漏人空气量计算出口(或进口)的烟气体积。8. 6. 2. 1 当能测量进口烟气体积时,出口烟气体积按式(30)计算:Vyo=V”v ( 30 ) 式中:凡一一余热锅炉进口烟气体积流量,单位为立方米每小时(旷h);V 一一余热锅炉区间漏入空气量,单位为立方米每小时(m3/h),按式(31)计算:V, (V到vH2 0 ) ( Q 2 )
23、de一C02)dJ= J ( 31 ) 20.657一0.984(0z)dc VH,oi一一余热锅炉进口烟气中水蒸气体积,单位为立方米每小时(m3/h),按式(32)计算:V _H20, H20i 丁丽丽Yl . ( 32 ) 式中H20i 余热锅炉进口烟气中水蒸气体积百分数,%;(02)dc 余热锅炉出口干烟气中02体积百分数,%;( 02 )dj 余热锅炉进口干烟气中02体积百分数,%。10 GB/T 10863-2011 8.6.2.2 当能测量出口烟气体积时,进口烟气体积可按式(33)计算:V到V,c-Vi . ( 33 ) 式中:vi 一一余热锅炉区间漏入空气量,单位为立方米每小时(
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