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| 标准编号 | GB/T 10184-2015 (GB/T10184-2015) | | 中文名称 | 电站锅炉性能试验规程 | | 英文名称 | Performance test code for utility boiler | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | J98 | | 国际标准分类 | 27.060.30 | | 字数估计 | 77,762 | | 发布日期 | 2015-12-10 | | 实施日期 | 2016-07-01 | | 旧标准 (被替代) | GB/T 10184-1988 | | 标准依据 | National Standard Announcement 2015 No.38 | | 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 10184-2015
Performance test code for utility boiler
ICS 27.060.30
J98
中华人民共和国国家标准
代替 GB/T 10184-1988
电站锅炉性能试验规程
2015-12-10发布
2016-07-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
目次
前言 Ⅲ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和符号 2
3.1 术语和定义 2
3.2 符号 3
4 试验项目和要求 16
4.1 试验项目 16
4.2 锅炉机组热平衡系统边界 16
4.3 试验前应达成的协议 22
4.4 试验大纲 22
4.5 试验条件 22
4.6 机组稳定时间 22
4.7 预备性试验 23
4.8 正式试验 23
4.9 试验记录 24
4.10 试验工况和试验数据的舍弃 24
4.11 锅炉效率试验 25
5 测试项目、仪器和测试方法 25
5.1 主要测量项目 25
5.2 测试仪器 27
5.3 温度测量 27
5.4 压力和压差测量 28
5.5 流量测量 28
5.6 燃料量和脱硫剂量 29
5.7 燃料和脱硫剂取样 30
5.8 燃料和脱硫剂分析 30
5.9 灰、渣测量和取样分析 31
5.10 烟气取样和分析 31
6 基础计算 32
6.1 空气流量 32
6.2 烟气流量 33
6.3 理论干空气量和修正的理论干空气量 33
6.4 理论干烟气量和修正的理论干烟气量 34
6.5 过量空气系数 35
6.6 钙硫摩尔比 35
6.7 炉内脱硫效率 35
6.8 添加脱硫剂后入炉灰分 36
6.9 添加脱硫剂后修正的理论干空气量和修正的理论干烟气量 36
6.10 添加脱硫剂后过量空气系数 37
7 效率计算 37
7.1 定义式 37
7.2 输入热量 39
7.3 输出热量 42
7.4 锅炉各项热损失 44
7.5 添加脱硫剂后锅炉效率 47
7.6 高温脱硝装置对锅炉效率的影响 50
7.7 换算到设计(保证)条件下的锅炉效率 51
8 其他性能试验 52
8.1 锅炉最大连续蒸发量 52
8.2 锅炉额定蒸发量、蒸汽压力和温度 52
8.3 稳定燃烧最低蒸发量和液态排渣临界蒸发量 53
8.4 锅炉NOx排放浓度 53
8.5 锅炉SO2排放浓度 53
8.6 空气预热器性能 54
8.7 汽水系统压降 55
8.8 蒸汽品质 55
8.9 循环流化床锅炉脱硫效率 56
9 试验报告 56
9.1 试验背景 56
9.2 锅炉主辅设备介绍 56
9.3 试验目的 56
9.4 试验内容 56
9.5 测试项目、仪器设备、测点布置和测试方法 56
9.6 试验数据整理 56
9.7 试验结果分析 56
9.8 结论 56
9.9 附件 56
附录A(资料性附录) 常用法定计量单位及其换算 57
附录B(规范性附录) 网格法等面积的划分原则及代表点的确定 59
附录C(资料性附录) 气体浓度单位换算 61
附录D(资料性附录) 锅炉灰、渣比例 62
附录E(资料性附录) 常用气体和灰(渣)特性 64
附录F(规范性附录) 煤、灰和吸收剂的比热 68
附录G(资料性附录) 燃料基质换算 69
附录H (资料性附录) 烟气中CO2含量的计算方法 70
附录I(规范性附录) 锅炉散热损失 71
参考文献 73
前言
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本标准代替GB/T 10184-1988《电站锅炉性能试验规程》,与GB/T 10184-1988相比,主要变化
如下:
---补充和修改了术语;
---根据GB 3101《有关量、单位和符号的一般原则》修改了原标准物理量的定义和符号;
---修改了锅炉效率计算公式;
---修改了仪器设备的使用建议和规定;
---修改了锅炉机组热平衡系统边界;
---增加了添加脱硫剂的锅炉效率计算;
---增加了装有高温脱硝装置的锅炉效率计算;
---增加了烟气中NOx和SO2浓度的测量项目;
---增加了空气预热器性能计算部分公式;
---删除了制粉系统主要特性参数测定的有关内容;
---删除了误差分析的有关内容;
---删除了部分附录。
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:上海发电设备成套设计研究院、西安热工研究院有限公司、中国特种设备检测研
究院、上海市特种设备监督检验技术研究院。
本标准主要起草人:俞谷颖、刘振琪、张富祥、吴生来、管坚、蔡昊。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为:
---GB/T 10184-1988。
电站锅炉性能试验规程
1 范围
本标准规定了燃用煤、油、气(主要指天然气)和生物质燃料的电站锅炉性能试验(包括鉴定试验、验
收试验和常规试验)方法。
本标准适用范围如下:
a) 适用于蒸汽流量不低于35t/h,蒸汽压力不低于3.8MPa,蒸汽温度不低于440℃的电站
锅炉;
b) 适用于为了其他目的(包括燃烧调整、燃料变动、设备改进等)进行的锅炉性能试验;
c) 燃用其他燃料的电站锅炉性能试验可参照本标准执行。
本标准不适用于核电站蒸汽发生器的性能试验以及余热锅炉、垃圾焚烧锅炉的性能试验。
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 211 煤中全水分的测定方法
GB/T 212 煤的工业分析方法
GB/T 213 煤的发热量测定方法
GB/T 214 煤中全硫的测定方法
GB/T 218 煤中碳酸盐二氧化碳含量的测定方法
GB 474 煤样的制备方法
GB/T 476 煤中碳和氢的测定方法
GB/T 483 煤炭分析试验方法一般规定
GB/T 3286.8 石灰石 白云石分析方法 灼烧减量的测定
GB/T 3286.9 石灰石 白云石分析方法 二氧化碳量的测定
GB/T 3715 煤质及煤分析有关术语
GB/T 4756 石油液体手工取样法
GB/T 6284 化工产品中水分测定的通用方法 干燥减量法
GB/T 8174 设备及管道绝热效果的测试与评价
GB/T 10410 人工煤气和液化石油气常量组分气相色谱分析法
GB/T 12145 火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量
GB 13223 火电厂大气污染物排放标准
GB/T 13610 天然气的组成分析 气相色谱法
GB/T 14416 锅炉蒸汽的采样方法
GB/T 16157 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染源采样方法
GB/T 16839.1 热电偶 第1部分:分度表
GB/T 16839.2 热电偶 第2部分:允差
GB/T 17357 设备及管道绝热层表面热损失现场测定 表面温度法
DL/T 567.3 火力发电厂燃料试验方法 飞灰和炉渣样品的采集
DL/T 567.5 火力发电厂燃料试验方法 煤粉细度的测定
DL/T 567.6 火力发电厂燃料试验方法 飞灰和炉渣可燃物测定方法
DL/T 567.8 火力发电厂燃料试验方法 燃油发热量的测定
DL/T 567.9 火力发电厂燃料试验方法 燃油元素分析
3 术语和符号
3.1 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1.1
电站锅炉 utilityboiler,powerstationboiler
利用煤、油、气和生物燃料燃烧释放的热能加热给水,以获得规定参数和品质的蒸汽,并主要用于发
电的锅炉机组。
3.1.2
锅炉机组 boilerunit
锅炉本体及辅助、附属监控系统的总称。
3.1.3
输入热量 energyinput
相应每千克固体(液体)燃料,或者每标准立方米气体燃料进入锅炉机组热平衡系统边界所有热量
的总和,包括入炉燃料的低位发热量(数值上等于收到基低位发热量),燃料、脱硫剂、燃烧用空气、燃油
雾化蒸气带入的物理显热和边界内辅机设备动力能耗当量热。
3.1.4
输出热量 energyoutput
相应每千克或每标准立方米燃料,工质离开锅炉热平衡系统边界的总有效热量。
3.1.5
热损失 heatloss
输入热量中未被有效利用的热量。
3.1.6
基准温度 referencetemperature
进出锅炉热平衡边界的物质热量起算点温度。
注:本标准规定基准温度为25℃。
3.1.7
锅炉燃用设计燃料,在设计的给水参数、蒸汽参数及机组运行方式下,锅炉连续稳定运行所能输出
的最大过热蒸汽流量。
3.1.8
额定蒸发量 ratedrating
锅炉设备厂家根据汽轮机铭牌工况或汽轮机热耗率验收工况(THA)设计计算的锅炉蒸发量。
3.1.9
锅炉燃用设计燃料低负荷运行时,不投助燃燃料和不投运等离子点火装置,连续稳定燃烧所能输出
的最低过热蒸汽流量。
注:对于液态排渣锅炉,为稳定流渣的最低蒸发量(即液态排渣临界蒸发量)。
3.1.10
每千克固体、液体或每标准立方米气体燃料按照化学当量比完全燃烧所需的空气量。
3.1.11
每千克固体、液体或每标准立方米气体燃料与其化学当量空气完全燃烧所产生的干烟气量。
3.1.12
过量空气系数 excessaircoefficient
燃料燃烧时实际供给的空气量与理论空气量之比值。
3.1.13
漏风率 airleakagerate
漏入锅炉某段烟道的空气质量占该烟道进口烟气质量的百分率。
3.1.14
输出热量与输入热量百分比。
3.1.15
燃料效率 fuelefficiency
输出热量与输入锅炉系统边界燃料低位发热量的百分比。
3.1.16
脱硫剂 desulfurizer
用于捕捉和吸收烟气中SO2 的添加剂。
注:本标准专指石灰石。
3.1.17
钙硫摩尔比 Ca/Smolarratio
入炉脱硫剂中钙基含量与燃料中硫含量的摩尔比。
3.1.18
煅烧反应 calcinationreaction
脱硫剂(其主要成分为CaCO3,有少量的 MgCO3、杂质和水)分解为CaO和CO2 的一种吸热化学
反应。
3.1.19
经过煅烧反应分解后的脱硫剂与进入锅炉总的脱硫剂之比。
3.1.20
硫酸盐化反应 sulfationreaction
CaO与O2、SO2 生成CaSO4 的一种放热化学反应。
3.1.21
燃料中没有以SO2 形式排放的硫占入炉燃料硫分的百分比。
3.2 符号
下列符号适用本文件。
本标准符号采用英文字母和希腊字母表示,下角标均采用英文缩写。
4.3 试验前应达成的协议
试验前应达成协议的内容如下:
a) 试验目的与试验项目;
b) 试验单位职责范围;
c) 试验燃料特性及其允许变化范围;
d) 脱硫剂特性及其允许变化范围;
e) 试验项目的测试和计算方法;
f) 锅炉效率计算中,不测量项目的热损失给定值;
g) 试验测试项目、测点位置及数量;
h) 燃料、脱硫剂、飞灰、炉渣、烟气、汽、水等的取样方法及进行有关分析的实验室;
i) 试验用仪器及其技术参数和检定单位;
j) 设备状态及试验期间的运行方式,包括辅助设备和控制系统的投运方式;
k) 试验期间锅炉主要参数允许波动范围(不应超过表3的规定);
l) 测试前工况的稳定时间和测量持续时间;
m) 特殊工况及异常情况的处理,试验数据的取舍;
n) 试验原始记录和燃料、脱硫剂、飞灰、炉渣样的处置;
o) 各个灰、渣收集点之间灰渣量的分配比例(灰渣百分比)或测量(计算)方法;
p) 重复性试验工况之间的允许偏差;
q) 将测试结果修正到保证条件下的计算方法;
r) 当设备由不同供货(制造)单位共同提供时,对有关设备性能分担的责任;
s) 试验原始记录的保存单位;
t) 其他在本标准内的未尽事宜。
4.4 试验大纲
试验大纲由试验负责单位编写,并经试验各方认可,内容至少应包括:
a) 试验目的;
b) 试验条件及要求;
c) 试验内容;
d) 测试项目、仪器设备、测点布置及测试方法;
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。
4.5 试验条件
试验前,应具备如下条件:
a) 所有参与试验的仪表仪器应在检定或校准有效期内;
b) 具有足够的、符合试验规定的燃料和脱硫剂;
c) 锅炉机组无明显泄漏,主、辅机能正常运转并满足试验要求;
d) 所有受热面在开始试验前均保持正常运行时的清洁度;
e) 锅炉机组与其他非试验系统完成隔离。
4.6 机组稳定时间
4.6.1 试验前,机组应连续正常运行3d以上。测量前锅炉在试验负荷及条件下稳定运行时间应不少
5.3.2 蒸汽和给水温度测量的一般要求如下:
a) 测量管道内的蒸汽和给水温度时,应采用插入式套管,套管插入深度应达到1/3管内径;并远
离束状流区域。给水温度测点应尽可能选在靠近省煤器进口处。
b) 当蒸汽温度成为重要测试项目时,如果条件许可,应分别从两个尽可能相互靠近的测点进行
测量,该两个测点读数偏差应不超过其平均值的±0.25。
注:饱和蒸汽温度可根据饱和蒸汽压力由《水和蒸汽的性质》查得。
5.3.3 烟气和空气温度测量的一般要求如下:
a) 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) 截面积较大的管道,应采用网格法测量(见附录B);
d) 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(见附录B);
e) 被测量截面存在明显的烟气分层流动现象时,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;
f) 干、湿球温度测量应在避风、避热源、遮阳并靠近风机进风口处。
5.3.4 固体物流温度测量的一般要求如下:
a) 固体物流温度通常难以测量,在试验开始前各方可协商确定采用商定值或测量值;
b) 如需测量固体物流温度,应将测量元件插入固体物料中,为防止磨损,可采用带保护套管的热
电偶温度计。
5.3.5 液体和气体燃料温度测量的一般要求如下:
a) 燃料由外界热源加热的,在加热器后测量;
b) 燃料由系统自身热源加热的,在加热器前测量。
5.4 压力和压差测量
5.4.1 压力和压差测量的一般要求如下:
a) 压力和压差测量可采用单圈弹簧管压力表、U型管压力计、电子式微压计、膜式压力计、压力
和差压变送器;
b) 压力计的最小分度应满足试验精度和对压力波动观察的要求;
c) 选择压力计时,应使被测压力值处于其满刻度范围的1/2~3/4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)。
5.4.2 汽水系统压力和压差测量的一般要求如下:
a) 压力测点尽量靠近相应设备进、出口,压力计及传压管应装设在不受高温、冰冻和振动干扰的
部位;
b) 应对取压点和测量仪器之间的高度差进行修正。
5.4.3 烟风道静压测量的一般要求如下:
a) 通常在烟风道内表面平整的直段壁面上垂直开孔测量,测孔应远离挡板、弯头等阻力部件及涡
流区。孔径宜为2mm~3mm,孔边缘不应有毛刺和倒角。
b) 测量含尘气流的静压时,测量孔应避免安装在水平管道下部,以防止堵塞。
c) 当被测烟(风)道截面当量直径超过600mm时,同一测量截面上至少应有4个测压孔。
5.5 流量测量
5.5.1 流量测量的一般要求如下:
a) 通过测量介质静压、动压和温度计算流量。测量仪器见表9。
损失量收集、称量和记录,以对测量结果进行修正。
b) 采用运行测量装置测量燃料量和脱硫剂流量,在试验开始前应对测量装置进行校准或标定。
c) 测量气体燃料量时,应同时测量气体燃料的压力和温度,将流量值换算到标准状态。
d) 当已知锅炉效率时,可以通过计算的方法得到燃料量。
5.7 燃料和脱硫剂取样
5.7.1 燃料和脱硫剂取样的一般要求如下:
a) 固体燃料和脱硫剂取样开始和结束的时间应视物料从采取点至炉膛所需的时间适当提前。
b) 应从流动的固体物料流中取样,如果给料口不止一个,则应在每个给料口等时间间隔分别取
样。每个给料口每次获取的试样质量不小于2kg。如果各给料口给料量不同或给料品种不
同,应按照各给料口的流量进行加权混合缩制,使最终的混合试样能代表试验期间燃料的平均
特性。
c) 取样完成后,应将各取样点取得的全部份样充分混合,对固体燃料和脱硫剂,按照“堆锥四分
法”(见GB 474)缩制成预先确定的份数,每份试样不小于5kg,且应立即密封保存,并尽快送
实验室分析。
d) 对于混合燃料,应将不同种燃料分别缩制成平行试样,分别分析其成分,最后根据取样点的流
量,采用流量加权的方法,计算混合燃料的化学成分和低位发热量。
5.7.2 煤粉取样的一般要求如下:
a) 对直吹式制粉系统,在一次风管垂直管道上等速取样,取样孔及取样点的确定方法见附录B。
b) 对中间储仓式制粉系统,可在细粉分离器下粉管用活动取样管取样。
c) 煤粉细度分析按DL/T 567.5的规定。
5.7.3 液体燃料取样的一般要求如下:
a) 取样前,应将取样管道中残留的液体燃料放掉,以保证取到的样品为本次试验所用的燃料。
b) 液体燃料取样按GB/T 4756的规定。
c) 液体燃料的总取样量不小于8kg。
5.7.4 气体燃料取样的一般要求如下:
a) 整个试验过程中应按均等时间间隔、等体积取样。
b) 取样前应对取样管路进行排放冲洗。
c) 气体燃料的总取样量应不少于20L。
5.8 燃料和脱硫剂分析
5.8.1 鉴定和验收试验样品分析应由有资质的实验室承担。
5.8.2 固体燃料的分析内容主要包括:低位发热量、工业分析、元素分析、煤粉细度和灰熔点,相关名词
解释见GB/T 3715,分析方法分别见 GB/T 213、GB/T 212、GB/T 476、GB/T 483、GB/T 214和
GB/T 218。
5.8.3 液体燃料至少要分析燃料的低位发热量和元素分析,此外,视需要还可分析其重度、运动黏度系
数等。分析方法见DL/T 567.8和DL/T 567.9。
5.8.4 气体燃料至少需要分析燃料各种气体组分的容积百分率,按7.2.1计算出燃料的低位发热量。
分析方法见GB/T 10410和GB/T 13610。
5.8.5 混合燃料应分别进行分析,然后按7.2.1混合燃料热值计算方法计算出混合燃料的元素分析值
和工业分析值。
5.8.6 脱硫剂分析内容包括:CaCO3、MgCO3 含量,水分和杂质含量,分析方法见 GB/T 3286.8、
GB/T 3286.9和GB/T 6284。如果有必要还应分析脱硫剂的粒径分布。
5.9 灰、渣测量和取样分析
5.9.1 灰、渣量测量的一般要求如下:
a) 火床炉的灰量包括炉渣、飞灰和漏煤。火床炉试验时应收集试验期间全部漏煤并称量。
b) 煤粉锅炉总的灰、渣量等于炉渣量、沉降灰量和进入除尘器的飞灰量之和。有条件时,可分别
测量锅炉机组各部位排出的灰、渣量,由此计算出各部分的质量比例,用于锅炉效率计算。也
可根据附录D确定各部分灰、渣比例,或根据试验开始前商定的灰、渣比例进行计算。
c) 对有飞灰回燃系统的机组,应根据该系统的具体布置选定取样点及确定灰、渣比例。必要时应
测量和计算确定灰、渣比例。
5.9.2 炉渣取样要求如下:
a) 炉渣取样应尽可能从流渣中按等时间间隔、等质量接取。如果从渣槽(池、斗)内掏取,应特别
注意样品的代表性,每次取样量应相同,取样方法见DL/T 567.3。
b) 每次取样量一般不应少于2kg,取样开始和结束的时间应考虑燃料从取样点到形成炉渣的滞
后时间。
c) 全部样品被破碎到粒度小于25mm,充分混合后,缩制成预先约定的份数,每份试样不小
于1kg。
5.9.3 灰取样要求如下:
a) 沉降灰取样可用数个固定式取样器在集灰斗或落灰管中连续收集。
b) 飞灰取样一般在尾部烟道合适部位,尽可能在垂直烟道气流稳定处,且取样截面前、后应有适
当长的直管段,取样方法见GB/T 16157。
c) 鉴定和验收试验应按网格法(见附录B)进行多点等速取样。
d) 对于常规性试验可采用代表点取样。当烟道宽度小于10m时,每个烟道布置2个测点;当烟
道宽......
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