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1、工业锅炉用管式空气预热器性能试验规程1范围本标准规定了工业锅炉用管式空气预热器性能试验的术语、定义、试验要求、主要测量方法及计算方法。本标准适用于应用于工业锅炉上的以烟气和空气换热的管式空气预热器。本标准不适用于烟气中水蒸气发生凝结现象的管式空气预热器。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/T2624.2用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量第2部分:孔板GB/T2624.3用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量第3部分:喷嘴和文丘里
2、喷嘴GB/T10180-2003工业锅炉热工性能试验规程GB/T10184-2015电站锅炉性能试验规程3术语、定义和符号3.1 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1 .1漏风率air1eakage由空气侧漏入烟气侧的空气质量占空气预热器入口烟气质量的百分比,%O3.2 .2X比X-ratiOX比定义为通过空气预热器的空气热容量与通过空气预热器的烟气热容量的比值。3.2 符号本标准采用的符号一览表见表1,下角标说明见表2。本标准中所采用的立方米(m3),除有特殊说明外,均为标准状态。表1符号一览表cP定压比热kJ(kg.K)m质量流量kg/kgt温度CT绝对温度KV体积流量m3h;m3
3、kgW比率%XRX比-a过量空气系数-细压差Pa效率%P密度kgm3体积分数%表2角标说明角标说明a空气ad附加的,空气干燥基AH空气预热器av平均值Cr修正的d干的,干燥基D设计en进口fg烟气i组分Iv出口1漏风N1无空气泄漏P定压的St标准状态的th理论的4.1 4试验要求4.2 空气预热器边界在空气/烟气流速均匀的条件下,测量位置尽可能的靠近空气预热器。4.3 试验前应达成协议的项目4.3.1 试验目的和试验内容。4.3.2 试验单位及职责范围。4.3.3 试验时锅炉使用燃料特性及其允许变化范围。4.3.4 试验测试项目、测点位置及数量。4.3.5 试验用仪器的校准/检定。4.3.6
4、稳定工况的确认方法,工况的稳定时间和试验持续时间。4.3.7 特殊工况及异常情况的处理,试验数据的取舍。4.3.8 重复性试验工况之间的允许偏差。4.3.9 试验大纲由试验负责单位编写,并经试验各方认可,内容包括(但不限于):a)试验目的;b)试验条件及要求;c)试验工况;d)主要测点布置、仪表仪器及测试方法;e)试验数据处理原则;f)试验人员及组织;g)试验日程及计划。4.2 .10其它在本标准内的未尽事宜。4.3 试验准备和试验条件4.3.1 锅炉使用燃料、负荷应满足试验的要求。验收试验中,锅炉应使用设计燃料,并在满负荷条件下运行。4.3.2 对于验收试验,应使所有空气预热器传热内、外表面
5、在开始试验前均保持清洁。4.3.3 对所有参与试验的仪表仪器进行检定或校准。4.3.4 设备的实际状态、受热面的清洁度及燃料特性等和预先规定条件的任何偏离,均应记录在试验报告中。4.4 稳定时间试验开始前,锅炉系统至少稳定运行30mio4.5 预备性试验4.5.1 正式试验前,按正式试验的测试项目及要求进行一次预备性试验。4.5.2 预备性试验的目的:a)检验测试装置和仪器;b)培训试验人员。4.5.3 经试验各方认可,对试验结果无异议的情况下,预备性试验也可作为正式试验的一部分。4.6 验收试验的持续时间及测量时间间隔锅炉宜使用设计燃料、额定负荷条件下,至少进行两次试验,试验测量时间间隔见表
6、3。两次试验的结果偏差不超过0.5%。试验结果取两次试验的平均值。每次试验时间至少为2ho表3试验测量时间间隔测量对象测量或取样时间间隔蒸汽流量、压力、温度5min15min给水流量、压力、温度5min15min测量对象测量或取样时间间隔空气静压、动压、温度,烟气静压、动压、温度5min15min烟气成分5min15min环境压力、温度、湿度10min20min燃料取样30min飞灰每个工况每个取样点至少取样2次炉渣15min30min积算表上时准确记测1次;试验中每小时记测1次。其它次要参数15min30min5主要测量方法5.1主要测量项目验收试验主要测量项目见表4。表4空气预热器验收试验
7、主要测量项目序号名称说明,漏风率1燃料量(按锅炉热效率反平衡法计算得到)按GB/T10180-2003规定的方法2燃料的组成成分结合灰渣中的可燃物含量计算燃料燃烧产生的烟气产物3大气压力、温度及湿度等参数确定由燃料燃烧空气带入烟气的水分等4飞灰、炉渣的可燃物含量及排放份额确定燃料实际燃烧的份额5空气预热器前、后的氧气含量百分比基于干基6烟气量按GB/T10180-2003规定的方法二.热力性能1.烟气侧传热效率1)空气预热器入口烟温2)无漏风空气预热器的出口烟气温度通过测量所得的空气预热器出口温度与漏风率3)空气预热器入口空气温度4)空气预热器的漏风率5)空气平均比热容空气预热器出入口之间的6
8、)烟气平均比热容空气预热器出口温度与修正温度之间的烟气平均比热容2.X比1)空气预热器入口烟温2)空气预热器出口烟温3)空气预热器出口无漏风烟温4)空气预热器入口烟气温度、出口烟气温度3.空气预热器热力性能修正计算修正到设计工况下的排烟温度1)空气预热器设计入口空气温度2)空气预热器设计入口烟气温度3)空气预热器入口烟温、出口烟温4)空气预热器入口空气温度三.阻力特性的修正算法1.烟气侧阻力1)设计烟气量2)测量平均烟气量3)空气预热器设计入口烟温、设计出口烟温绝对温度4)空气预热器入口烟温、出口烟温绝对温度2.空气侧阻力1)设计空气量2)测量平均空气量3)空气预热器设计入口空气温度、设计出口
9、空气温度绝对温度4)空气预热器入口烟温、出口烟温绝对温度5.2 仪表仪器要求及检定规定5.2.1 验收试验中,主要测量项目所用仪表仪器为专用设备。5.2.2 主要测量项目的仪表仪器须在检定或校准合格期内。5.3 仪器仪表的测量精度验收试验中,主要测试项目选用仪表仪器的测量精度按表5规定。表5主要测试项目仪表仪器的精度序号测量项目精度1燃料量(脱硫剂量)0.5级流量3.0级压力0.25级温度0.5级烟气成分:2空气和烟气氧量(O2)1O级二氧化碳(CO2)1O级一氧化碳(Co)5.0级二氧化硫(SO2)1O级一氧化氮(NO)5.05.4 温度测量5.4.1基本要求如下:a)温度测量所用测量元件见
10、表6ob)温度测点应选择在管道或通道横截面上速度与温度分布均匀的部位。对于大尺寸管道以及验收试验中的推荐采用网格法测量。网格法等截面划分原则及代表点的确定见GB/T10180-2003oc)应采取必要措施,防止温度测量仪表因受传导、对流和辐射影响,导致测量数据失真。d)采用热电偶测量温度,热电偶导线不得与电源线并行放置,以避免干扰。表6温度测量仪表名称测量对象测温范围玻璃水银温度计水箱温度和环境温度0-500热电偶温度计水及蒸汽、燃油、燃气、空气、烟气等1001800热电阻温度计水及蒸汽、燃油、燃气、空气、烟气等-50500干湿球温度计空气-50505.4.2烟气和空气温度如下:a)根据试验内
11、容,温度测点可布置在相应受热面的进、出口处。b)测量截面应远离通道的转弯、有阻碍物或变径处。c)对于截面积较大的通道,应采用网格法测量(按GB/T10180-2003执行)。d)当被测量截面速度场或温度场有一项较均匀时,可采用代表点测量,至少需要测量4个点。如果被测量截面存在明显的烟气分层流动现象,则应采用流量加权的方法计算得到该截面的温度加权平均值。e)干、湿球温度计应放置在避风、避热源、遮阳并靠近风机进风口处。5.4.3其他温度按照GB/T10180-2003执行。5.5压力及差压测量5.5.1基本要求基本要求如下:a)可采用单圈弹簧管压力表、U型管压力计和电子式微压计、膜式压力计和压力变
12、送器测量工质的压力和负压。b)压力计的最小分度应满足试验要求精度和对压力波动观察的要求。c)压力计最大量程的选择应使经常指示的压力范围处于全刻度范围的1/23/4区段内(下限适用压力波动大的情况,上限适用压力变化范围小的情况)。5.5.2烟风道静压基本要求如下:a)静压测点尽量靠近相应设备进、出口,通常在烟、风道壁面上直接开孔测量,当直接开孔时,应满足下列要求:b)尽可能在内表面平整的壁面上垂直开孔,孔径宜为2mm3mm,孔边缘不应有毛刺和倒角;c)静压测孔应开在烟(风)道直段上,尽可能远离挡板、弯头等阻力部件及涡流区。d)测量含尘气流的静压时,应采取适当措施严防测压孔堵塞(如测压孔避免从水平
13、管道下部引出,可在传压管上采用宝塔型扩容装置)。e)当被测烟(风)道截面直径超过600mm时,同一测量截面上至少应有4个测压孔。5.5.3其他压力测量按照GB/T10180-2003执行。5.6 流量测定5.7 .1基本要求基本要求如下:a)流量一般间接测定,通过测量介质静压、动压和温度,计算流量。流量测定的仪器装置见表7。表7流量测量名称测量对象检定或标定要求备注节流法孔板或喷嘴水、蒸汽和燃气标定达到表7规定符合GB/T2624.2或GB/T2624.3要求,则不需检定标准动压测定管(皮托管空气、烟气可不标定笛形管、文丘利、机翼标定靠背式动压测定管标定b)有关孔板或喷嘴的设计、制造、标定和使用,包括它们在管路中的位置和安装方法应遵循GB/T2624.2或GB/T2624.3中的规定。C)采用节流装置测定水或蒸汽流量时,应在管道中一次元件的上游测量流体的温度,并在差压计或高压侧的传压管上装设压力表以确定流体密度。d)测定流量时所需进行的温度、压力和压差测定,见本标准第5.4条和5.5条的规定。5.6.2烟气及空气流量基本要求如下:a)通过测量烟(风)道动压,求得烟(风)流速,从而确定烟气(空气)流量。b)根据被测量介质不同,推荐采用不同的动压测定装置见表7。测量点的确定见GB/T10180-2003。c)应在测量动压的同时,测