DB33 974-2015 有机热载体炉运行能效限额及监测技术要求.pdf

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1、ICS 27.010 F10 DB33 浙江省地方标准 DB 33/ 9742015 有机热载 体炉运行 能效限额 及监测技 术要求 Energy efficiency limits and monitoring technical requirements of organic heat carrier furnace 2015 - 06 - 23 发布 2015 - 10 - 01 实施 浙江省质量技术监督局 发布DB33/ 9742015 I 前 言 本标准 第5 章、 第6章为强 制性条 款, 其余 为推 荐性 条款。 本标准 依据GB/T 1.1-2009 给出的 规则 进行 起草

2、。 本标准 由浙 江省 经济 和信 息化委 员会 提出 。 本标准 由浙 江省 能源 标准 化技术 委员 会归 口。 本标准 负责 起草 单位 ：浙 江省节 能协 会、 嘉兴 市节 能协会 、浙 江省 特种 设备 检验研 究院 。 本标主 要起 草人 ：于 阳、 杨淑明 、曹 联华 、俞 保云 、张烨 、陈 征宇 、成 德芳 。 DB33/ 9742015 1 有 机热载 体炉运行 能效限 额 及 监测技 术要求 1 范围 本标准 规定 了有 机热 载体 炉相关 的定 义和 术语 、 监 测及计 算方 法 、 能 效限 额 及准入 指标 、 运行 监测 指标。 本标准 适用 于以 煤炭 、 水

3、 煤浆、 生物 质成 型燃 料、 油、 气 为能 源， 额定 输出 热功率700 千瓦 至29000 千瓦的 液相 有机 热载 体炉 。 本标准 不适 用于 烟气 余热 、电加 热有 机热 载体 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 所注 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 212 煤的 工业 分析 方法 GB 17167 用能 单位 能源 计量器具 配备 和管 理通 则 DB33/ 656 用能 单位

4、 能源 计量管 理要 求 3 术语和 定义 下列术 语和 定义 适用 于本 标准 3.1 能效 energy efficiency 有效利 用能 量与 输入 能量 之比。 3.2 能效限 额值 energy efficiency limits 在正常 使用 条件 下， 有机 热载体 炉应 达到 的最 低能 效值。 3.3 能效准 入值 energy efficiency access 新建、 改（ 扩） 建项 目有 机热载 体炉 选型 时， 在额 定负荷 条件 下应 达到 的最 低设计 能效 值。 3.4 负荷率 load rate 实际有 效输 出功 率与 额定 输出功 率之 比。 DB33

5、/ 9742015 2 3.5 监测指 标 monitoring indicators 在正常 使用 条件 下， 有机 热载体 炉运 行应 达到 的指 标值。 3.6 排烟温 度 exhaust gas temperature 末级换 热器 出口 处烟 气温 度值。 3.7 过剩空 气系 数 excess air coefficient 末级换 热器 出口 处实 际燃 烧所需 空气 量与 理论 燃烧 所需空 气量 之比 。 3.8 炉壁温 度 furnace wall temperature 有机热 载体 炉侧 面表 面平 均温度 值。 3.9 炉壁温 升 the temperature ri

6、se of furnace wall 有机热 载体 炉侧 面平 均表 面温度 高出 平均 环境 温度 的值。 3.10 灰渣可 燃物 含量 combustible matter content of ash 燃煤（ 含煤 粉、 水煤 浆） 有机热 载体 炉排 放的 灰、 渣中可 燃物 的含 量。 3.11 生物质 成型 燃料 biomass pellet fuel 生物质 经过 加工 生产 而成 的成型 燃料 。 4 技术要 求 4.1 被监测 有机 热载 体炉 应具 备在有 效期 内的 锅炉 使用 许可证 。 4.2 有机热 载体 炉使 用的 燃料 应符合 设计 允许 范围 。 4.3 有机

7、热 载体 炉应 处于 正常 使用状 态。 4.4 应提供 运行 参数 记录 。 5 能效指 标 有机热 载体 炉运 行能 效指 标见表1。 DB33/ 9742015 3 表1 运行能 效限 额值 、能 效准 入值 额定热功率 Qe（kW） 燃料品种及燃烧方式 层燃 流化床燃烧 室 燃 煤粉、水煤浆 油、气 能效值（% ） 限额 准入 限额 准入 限额 准入 限额 准入 700Qe 1400 68 76 - - 76 80 80 88 1400Qe 7000 70 78 - - 78 82 82 90 7000Qe 14000 73 79 76 82 80 84 83 91 14000Qe 2

8、4500 75 80 78 84 81 85 84 92 24500Qe 29000 77 82 81 85 82 86 86 92 注1 ：功率换算：1kW=860kcal/h。 注2 ：有机热载体炉额定热功率 Qe1400 kW 的应安装烟气余热回 收利用装置。 注3 ：在集中供热区 域，燃煤 （包括煤 粉、水煤浆 ）有机热 载体炉不 允许安装有 机热载体 炉外换热 装置用于生 产蒸 汽或热水。 注4 ：表 1 中数据为有机热载体炉在 负荷率50%运行时的能效限额 值和新建、改（扩）建时设备选用准入值。 6 监测指 标 6.1 排烟温 度 排烟温 度指 标见 表2 。 表2 排烟温 度 燃

9、料品种 煤炭 （含煤粉、 水煤浆） 、 生 物质燃料 油、气 额定热功率 Qe（kW ） 700Qe1400 不高于介质进口温度 50 不高于介质进口温度 50 1400Qe 24500 170 160 24500Qe29000 160 6.2 过剩空 气系 数 过剩空 气系 数指 标见 表3 。DB33/ 9742015 4 表3 过剩空 气系 数 燃 料 品 种 煤炭、生物质成型燃料 油、气 燃 烧 方 式 层燃 流化床 室燃 室燃 额定热功率 Qe（kW ） 700Qe1400 2.4 1.6 1.1 1400Qe 7000 2.2 7000Qe 14000 2.0 1.7 14000Q

10、e24500 1.8 24500Qe29000 1.7 1.5 1.5 注：使用煤粉、水煤浆的有机热载体炉过剩空气系数按照煤炭室燃方式指标执行。 6.3 炉体壁 面温 升 炉体壁 面温 升见 表4 。 表4 炉体壁 面温 升 额定热功率 Qe（kW） Qe700 壁面温升 30 6.4 燃煤有 机热 载体 炉灰 渣可 燃物含 量 燃煤有 机热 载体 炉灰 渣可 燃物含 量见 表5 。 表5 燃煤有 机热 载体 炉灰 渣可 燃物含 量 燃 烧 方 式 层燃( 渣)% 流化床（渣/ 灰）% 室燃（灰）% 额定热功率 Qe（kW ） 700Qe7000 18 8 7000Qe 14000 15 1

11、/ 12 14000Qe24500 1 / 10 24500Qe29000 12 1 / 8 6 注：使用水煤浆的有机热载体炉灰可燃物含量指标参照煤炭室燃方式指标执行。 7 监测及 计算 方法 7.1 能效 7.1.1 输入能 量 采集、 统计 期输 入锅 炉的 能量之 和。 采 集、 统计 期输 出锅炉 的能 量之 和。 DB33/ 9742015 5 7.1.2 计算方 法 采用正 平衡 法或 反平 衡法 两种方 法计 算能 效。 a) 正平衡 法 采用正 平衡 法， 能效 按式 （1）计算 ： ( )% 100 in out Q Q = . (1) 式中： 有机 热载 体炉 热效 率（%

12、 ） out Q 有 效输 出能 量， 单位 为千焦 每小 时（kJ/h ）； in Q 输 入热 量， 单位 为千 焦每小 时（kJ/h ）； 其中， 有效 输出 能量 out Q 按式 （2）计算 ： ( ) hs p p out Q t c t c D Q + = 1 * 1 2 * 2 . (2) 式中： D 热载 体流 量， 单位 为千克每 小时 （kg/h） ； 1 t 热 载体 进口 温度 ，单 位为摄 氏度 () ； 2 t 热 载体 出口 温度 ，单 位为摄 氏度 () ； 1 cp 进口处 热载 体热 比容 ，单位 为kJ/kg. ； 2 cp 出口处 热载 体热 比容 ，

13、单位 为kJ/kg. ； hs Q 通过 炉外 换热 设备 回 收利用 烟气 余热 后再 输出 的热量 ，单 位千 焦每 小时 （kJ/h ）。 输入热 量 in Q 按式（3）计算 ： ( ) 1 1 . . w r ar v net in Q Q Q B Q + + = .(3) 式中： B 燃料消 耗量 （kg/h或Nm 3 /h ）； ar v net Q . . 燃料收 到基 低位 发热 量， 单位为 千焦 每千 克（kJ/kg）或千 焦每 标立 方米 （kJ/ Nm 3 ）， 以实际 值为 准； 1 r Q 燃 料的 物理 热， 单位为 千焦 每千 克（kJ/kg ）或千 焦每 标

14、立 方米 （kJ/ Nm 3 ） ； 1 w Q 用外 来热 量加 热时 每 千克或 每标 立方 米燃 料所 给的热 量， 单位 为千 焦每 千克 （kJ/kg）或 千焦每 标立 方米 （kJ/ Nm 3 ）； DB33/ 9742015 6 b) 反平衡 法 采用反 平衡 法， 能效 按式 （4）计算 ： ( ) 6 5 4 3 2 100 q q q q q + + + + = .(4) 式中： 2 q 烟气 热损 失%； 3 q 化学 不完 全燃 烧热 损失%； 4 q 机械不 完全 燃烧 热损 失%； 5 q 炉体表 面散 热损 失% ； 6 q 炉渣热 损失%。 7.1.3 测量仪

15、表 热载体 流量 采用 高温 型 （350 ） 流量 计进 行测 量， 精度 等于 或优 于2.0 级， 传感器 位置 位于 进口 或出口 段，要 求平 直管段 10D； 有机 热载体 进、 出 锅炉端 口温度 采用 数字温 度计测 量，精 度等 于或优 于1.0 级,插 入深 度为 管道 直径的1/3 1/2 。 7.1.4 数据记 录 仪表处 于正常 状态 ，流量 累计清 零后开 始进 行连续 测量， 时间不 少于4 小时， 采用自 动记录 模式 ， 每5分 钟读 数记 录一 次， 直 至结束 。同 时记 录瞬 时流 量值、 累计 流量 值、 温度 值。 7.1.5 数据计 算 流量： 以

16、分 段累 计热 载体 流量值 之和 作为 热载 体流 量值结 果。 温度 ： 取各点 测量 值算 术平均值 作为 测量 结果 ， 用该结果 查附 录B ： 常用有 机热载体 物性 参数 表B.1 或有机 热载 体生 产单 位提 供的物 性参 数得 到对 应温 度值的 比热 容值 。 7.2 排烟温 度 7.2.1 测点位 置 末级换 热器 出口 处3 米以 内。 7.2.2 测量仪 表 数字温 度计 ，精 度等 于或 优于1.0 级，传 感器 插入 深度为烟 道直 径的1/3 1/2 。 7.2.3 数据记 录 传感器 插入 烟道5分钟后 开始读数 ，每 隔5 分钟 读数 记 录一次 ，共6次

17、。 7.2.4 数据计 算 取6次算术 平均 值作 为测 量结果。 DB33/ 9742015 7 7.3 过剩空 气系 数 7.3.1 测点位 置 末级换 热器 出口 处3 米以 内 （与排 烟温 度同 一测 点且 同时进 行） 。 7.3.2 测量仪 表 烟气分 析仪 ，精 度等于 或 优于1.0 级， 用于 分析 烟气 中O2 、RO2 、CO 的百 分 比含量。取 样管 插入 深度 为烟道 直径 的1/3 1/2 。 7.3.3 数据记 录 仪器开 机达 到稳 定状 态后 ， 用橡胶 导管 连接 取样 管， 将烟气 引导 到烟 气分 析仪进气 管处 ， 连续 抽吸 5分钟 后开 始读

18、数（ 或取 样），每 隔5 分钟 读数 （或 取样）记 录一 次， 共6 次。 7.3.4 数据计 算 取6次算术 平均 值作 为测 量结果。 7.3.5 过剩空 气系 数 过剩空 气系 数按 式(5) 计算: ( ) ( ) ) ( 100 5 . 0 79 21 21 2 2 2 CO O RO CO O + + = .(5) 式中： RO2 、O2 、CO 烟气 中干 燃烧产 物的 百分 含量(%) 。 7.4 炉壁温 升 7.4.1 测点位 置 7.4.1.1 炉壁温 度 有机热 载体 炉左 右两 个侧 面， 按照平 均分 布原 则布 置， 每0.5 1 平方 米面 积设 置 一个测

19、点， 观察 孔、 炉门、 管道 遮蔽 处等 附近0.5 米以 内不 设测 点。 7.4.1.2 环境温 度 在锅炉 本体侧 面5米 范围内 空旷处 ，非阳 光直 射条件 下离地1 米位 置分别 选择6 点进行 测量， 取算 术 平均值 作为 测量 结果 。 7.4.1.3 测量仪 表 （1）数字 温度 计、 红外 温度计， 精度 等于 或优 于1.0级； （2）红外 温度 计最 高上 限温度400 。 7.4.2 数据记 录 表面式 传感 器接 触表 面达 到平衡 后读 数； 红外 温度 计需要 根据 炉墙 材料 进行 黑度系 数修 正， 或用接 触式表 面温 度计 进行 直接 校正 ， 测量

20、时 应尽 量靠 近测量点 位置 ， 测量 圈内 不应包含 炉壁 以外 部分 。 炉壁 温度、 环境 温度 每隔15分钟读数 记录 一次 ，共 二次 。 DB33/ 9742015 8 7.4.3 数据计 算 取所有 炉壁 温度 测点 数据 算术平 均值 与环 境温 度平 均值的 差值 作为 计算 结果 。 7.5 燃煤有 机热 载体 炉灰 渣可 燃物含 量 7.5.1 取样点 位置 锅炉灰 渣出 口。 7.5.2 取样方 法 按照煤 炭分析 取样 方法进 行。采 用多点 取样 方式， 取样总 量不少 于10 公斤， 缩份至1 公斤 两份， 用 密闭带 标签 容器 存放 ，一 份用于 分析 化验

21、 ，一 份作 为备份 。 7.5.3 化验分 析 采用试 验室 分析 方法 进行 ，具体 按照GB/T212 进行 。 7.5.4 数据计 算 以实验 室分 析数 据为 结果 。 8 能效及 监测 评价 和判 定 8.1 能效值 评价 统计或 实测 能效 值达 到或 优于能 效限 额值 的， 该有 机热载 体炉 评价 为能 效值 指标合 格。 选用 设备 在 额定负 荷率 条件 下设 计能 效值达 到或 优于 能效 准入 值的， 符合 选型 要求 。 8.2 监测指 标评 价 监测指 标按 以下 四项 评价: a) 排烟温 度； b) 过剩空 气系 数； c) 壁面温 升； d) 灰渣可 燃物

22、 含量 。 燃煤有 机热 载体 炉四 个单 项指标 （ 以油 、 气 、 生物 质 成型燃 料为 能源 的有 机热 载体炉 前三 个单 项指 标）全 部合 格， 该有 机热 载体炉 评价 为监 测指 标合 格。 8.3 专项规 定 设计额 定热 功率Qe1400kW的有机热 载体 炉未 安装 烟气余热 回收 利用 装置 、 在集中供热 区域 内燃 煤 锅炉安 装有机 热载 体炉外 换热装 置用于 生产 蒸汽或 热水、 监测期 间平 均负荷 率50% 的直 接判定 为不 合 格。 8.4 监测合 格判 定 统计或 实测 能效 值、 监测 指标值 两项 都合 格者 ，该 有机热 载体 炉为 监测

23、合格 。 9 节能管 理与 措施 DB33/ 9742015 9 9.1 基础管 理 9.1.1 按照GB 17167 、DB33/656 配备能 源计 量器 具， 对入 炉燃料 、系 统电 耗进 行计 量和统 计。 9.1.2 企业应 按要 求建 立能 耗统 计体系 ，建 立能 耗数 据记 录档案 ，并 对文 件进 行受 控状态 管理 。 9.1.3 企业应 定期 对生 产过 程中 能源消 耗的 实物 量进 行考 核，并 把考 核指 标分 解落 实到各 班组 ，建 立 责任制 度。 9.2 节能技 术管 理 应定期 对供 电系 统、 供水 系统、 电动 机系 统、 泵系 统、风 机系 统进

24、行经 济运 行状态 的检 查与 监测 ， 确保各 系统 正常 运行 。 DB33/ 9742015 10 A A 附 录 A （资料 性附 录） 有机热 载体 炉节 能监 测报 告样式 有机热 载体 炉节 能监 测报 告样式 见表A.1 。 表A.1 有机热 载体 炉节 能监 测报 告样式 编号 ： 被监测单位名称 监测日期 设备型号 制造单位 设备编号 生产日期 额定热功率 Qe（kW ） 平均环境温度（） 监测依据 监测项目名称 监测数据 合格指标 结论 能效值（% ） 排烟温度（） 过剩空气系数（） 壁面温升（） 灰可燃物含量（% ） 渣可燃物含量（% ） 检查项目名称 执行状况 能源计

25、量器具配置 能耗数据记录 定期维护保养 监 测结论： 合格 不合格。 监测单位（盖章） ： 监测日期 ： 年 月 日 DB33/ 9742015 11 B B 附 录 B （资料 性附 录） 常用有 机热 载体 物性 参数 表 常用有 机热 载体 物性 参数 见表B.1 。 表A.2 常用有 机热 载体 物性 参数 表 名称 温度 分子式 分子质量 沸点 密度 kg/m 3饱和压力 MPa 比热容 kJ/kg. 联苯 （DP） 250 （C6H5 ）2 154 255.6 846 0.094 2.93 300 800 0.254 2.93 350 769 0.582 2.93 联苯醚 （DPE） 250 （C6H5 ）2O 170 258.5 834 0.086 2.59 300 831 0.235 2.72 350 779 0.531 2.85 导热姆 （DT） 250 DP26.5%+DPE73.5% 165.8 258 871 0.087 2.596 300 825 0.241 2.763 350 772 0.538 2.889 二甲苯 甲基烷 250 C15H16 196 292 714 0.056 2.219 300 735 0.105 2.345 350 700 0.228 2.479 _