ASME PTC 47 1-2017 Cryogenic Air Separation Unit of an Integrated Gasification Combined Cycle Power Plant.pdf

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1、Cryogenic Air Separation Unit of an Integrated Gasification Combined Cycle Power PlantPerformance Test CodesAN AMERICAN NATIONAL STANDARDASME PTC 47.1-2017ASMEPTC47.1-2017CryogenicAirSeparationUnitofanIntegratedGasificationCombinedCyclePowerPlantPerformanceTestCodesANAMERICANNATIONALSTANDARDTwo Park

2、 Avenue New York, NY 10016 USAxDate of Issuance: May 31, 2018This Code will be revised when the Society approves the issuance of a new edition.ASME issues written replies to inquiries concerning interpretations of technical aspects of this Code. Interpretations arepublished on the Committee web page

3、 and under http:/go.asme.org/InterpsDatabase. Periodically certain actions of theASME PTC Committee may be published as Cases. Cases are published on the ASME website under the PTC CommitteePage at http:/go.asme.org/PTCcommittee as they are issued.Errata to codes and standards may be posted on the A

4、SME website under the Committee Pages to provide corrections toincorrectlypublisheditems,ortocorrecttypographicalorgrammaticalerrorsincodesandstandards.Sucherratashallbeusedon the date posted.The PTC Committee Page can be found at http:/go.asme.org/PTCcommittee. There is an option available to autom

5、aticallyreceive an e-mail notification when errata are posted to a particular code or standard. This option can be found on theappropriate Committee Page after selecting“Errata”in the“Publication Information”section.ASME is the registered trademark of The American Society of Mechanical Engineers.Thi

6、scodeorstandardwasdevelopedunderproceduresaccreditedasmeetingthecriteriaforAmericanNationalStandards.TheStandardsCommitteethatapprovedthecodeorstandardwasbalancedtoassurethatindividualsfromcompetentandconcernedinterestshavehadanopportunitytoparticipate.Theproposedcodeorstandardwasmadeavailableforpub

7、licreviewandcommentthatprovidesanopportunityfor additional public input from industry, academia, regulatory agencies, and the public-at-large.ASME does not“approve,”“rate,”or“endorse”any item, construction, proprietary device, or activity.ASMEdoesnottakeanypositionwithrespecttothevalidityofanypatent

8、rightsassertedinconnectionwithanyitemsmentionedinthisdocument,anddoesnotundertaketoinsureanyoneutilizingastandardagainstliabilityforinfringementofanyapplicableletterspatent,norassumeanysuchliability.Usersofacodeorstandardareexpresslyadvisedthatdeterminationofthevalidityofanysuchpatentrights,andtheri

9、sk of infringement of such rights, is entirely their own responsibility.Participationbyfederalagencyrepresentative(s)orperson(s)affiliatedwithindustryisnottobeinterpretedasgovernmentorindustryendorsement of this code or standard.ASMEacceptsresponsibilityforonlythoseinterpretationsofthisdocumentissue

10、dinaccordancewiththeestablishedASMEproceduresand policies, which precludes the issuance of interpretations by individuals.No part of this document may be reproduced in any form,in an electronic retrieval system or otherwise,without the prior written permission of the publisher.The American Society o

11、f Mechanical EngineersTwo Park Avenue, New York, NY 10016-5990Copyright2018 byTHE AMERICAN SOCIETY OF MECHANICAL ENGINEERSAll rights reservedPrinted in U.S.A.CONTENTSNotice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12、 . . . . . . . . . . . viForeword . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . viiCommitteeRoster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

13、 . . . . . . . . . . . . . . viiiCorrespondenceWiththePTCCommittee . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ixIntroduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14、. . . . . . . . . .Section 1 ObjectandScope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-1 Object . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-2 Scope .

15、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-3 TestUncertainty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21-4 References . . . . . . . . . . . . . . . .

16、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Section 2 DefinitionsandDescriptionofTerms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32-1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

17、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32-2 AirSeparationUnitEquipmentDefinitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32-3 GeneralDefinitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42-4 Symbols . . . .

18、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52-5 AbbreviationsUsedinSubscripts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5Section 3 GuidingPrinciples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

19、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63-1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63-2 TestBoundaryandRequiredMeasurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

20、 . . . 63-3 TestPlan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83-4 TestPreparations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93-5 ConductoftheTest . . . . . .

21、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123-6 CalculationandReportingofResults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15Section 4 InstrumentsandMethodsofMeasurement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

22、 . . . . . . . . . . . . . . 174-1 GeneralRequirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174-2 PressureMeasurement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214-3 TemperatureMeas

23、urement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264-4 HumidityMeasurement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314-5 FlowMeasurement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

24、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344-6 GasPurityMeasurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354-7 SpeedMeasurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

25、364-8 ElectricalMeasurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 364-9 DataCollectionandHandling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 394-10 Losses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

26、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40Section 5 CalculationsandResults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415-1 FundamentalEquations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

27、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415-2 PowerTermsintheFundamentalEquations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425-3 DiscussionofApplicationofCorrectionFactors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42iiixi5-4 ModelFunctionalRequirements

28、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 455-5 Degradation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46Section 6 ReportofResults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

29、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 476-1 GeneralRequirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 476-2 ExecutiveSummary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

30、. . . . 476-3 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 486-4 CalculationsandResults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 486-5 Instrumentation . . . . . .

31、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 486-6 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 486-7 Appendices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

32、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48Section 7 UncertaintyAnalysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 507-1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

33、. . . . . . . . . . . . . . . 507-2 ObjectiveofUncertaintyAnalysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 507-3 DeterminationofOverallUncertainty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 507-4 SourcesofError . . . . .

34、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 517-5 CalculationofUncertainty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 517-6 SensitivityCoefficients . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

35、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 527-7 SystematicUncertainty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 537-8 RandomStandardUncertaintyforSpatiallyUniformParameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 537-9 RandomStandardUn

36、certaintyforSpatiallyNonuniformParameters . . . . . . . . . . . . . . . . . 557-10 CorrelatedSystematicStandardUncertainty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55Nonmandatory AppendicesA SampleCalculation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

37、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56B SampleUncertaintyAnalysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67Figures3-2.1-1 GenericASUTestBoundary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73-2.1-2

38、 NonintegratedASUTestBoundary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73-2.1-3 IntegratedASUTestBoundary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83-5.4.3-1 UncertaintyIntervals . . . . . . . . . . . . . . . . .

39、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154-2.6.2-1 Five-WayManifold . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254-2.6.2-2 WaterLegCorrectionforFlowMeasurement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

40、 . . . . . . . . . 264-3.3.2.1-1 Three-andFour-WireRTDs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284-3.6.2-1 Flow-ThroughWell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304-3.6.3-1 DuctMea

41、surementPoints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324-8.2-1 Three-WireMeteringSystems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375-2-1 TypicalNonintegratedASUTestBoundary . . . . . . . . . . . .

42、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 435-2-2 TypicalIntegratedASUTestBoundary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44A-2-1 ExampleCaseFlowDiagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57A-6-1 Ambient

43、PressureCorrection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65A-6-2 AmbientTemperatureCorrection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65Tables1-3-1 LargestExpectedTestUncertainty . . . . . . . . . . . . .

44、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2iv5-1-1 SummaryofAdditiveandMultiplicativeCorrectionFactorsinFundamentalPerformanceEquations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 417-5-1 FormatofUncertaintyCalculat

45、ions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 517-5-2 MeasuredParametersNeededforUncertaintyCalculations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52A-3-1 ReferenceandMeasuredData . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

46、 . . . . . . 58A-4.1-1 MainAirCompressorCorrections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60A-4.1-2 OxygenCompressorCorrections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61A-4.1-3 UtilityNitrogenCompressorCorre

47、ctions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62A-4.1-4 LPNitrogenCompressorCorrections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63A-4.2-1 CorrectedSpecificPower . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

48、. . . . . . . . . . . . . . . 64A-5-1 CorrectedEffectiveness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65A-6-1 CorrectedOxygenProductionRate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66B-2-1 PressureTrans

49、mitterCharacteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68B-2-2 TemperatureTransmitterCharacteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68B-3-1 UncertaintyofCorrectedASUPowerInput . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71B-3-2 UncertaintyofCorrectedASUProductionRate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72B-3-3 UncertaintyofCorrectedASUEffectiveness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73B-3-4 UncertaintyofCorrectedA