| 标准编号 | GB/T 10180-2017 (GB/T10180-2017) | | 中文名称 | 工业锅炉热工性能试验规程 | | 英文名称 | Thermal performance test code for industrial boilers | | 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 | 74,723 | | 发布日期 | 2017-07-12 | | 实施日期 | 2018-02-01 | | 旧标准 (被替代) | GB/T 10180-2003 | | 引用标准 | GB/T 211; GB/T 212; GB/T 213; GB/T 214; GB/T 260; GB/T 384; GB/T 474; GB/T 476; GB/T 508; GB/T 1884; GB/T 2900.48; GB/T 6284; GB/T 8174; GB/T 10184; GB/T 10410; GB 13271; GB/T 13610; GB/T 19227; GB 23971; GB/T 24747; GB/T 25214; GB/T 28730; GB/T 28731 | | 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 | | 范围 | 本标准规定了工业锅炉的热工性能试验中的术语与定义、符号和单位、总则、试验准备、试验要求、测量项目和试验用仪器仪表、试验方法、锅炉热效率的计算以及试验报告。本标准适用于额定压力小于3.8 MPa，介质为水或液相有机热载体的固体燃料锅炉、液体燃料锅炉、气体燃料锅炉以及电加热锅炉的热工性能试验。油田注汽锅炉、余热利用装置或设备(烟道式余热锅炉除外)、蒸汽压力不小于3.8 MPa且蒸汽温度小于450℃的锅炉可参照使用。 | GB/T 10180-2017
Thermal performance test code for industrial boilers
ICS 27.060.30
J98
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 10180-2003
工业锅炉热工性能试验规程
2017-07-12发布
2018-02-01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 Ⅰ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 2
4 符号和单位 3
5 总则 11
6 试验准备 14
7 试验要求 15
8 测量项目和试验用仪器仪表 17
9 试验方法 21
10 锅炉热效率的计算 26
11 试验报告 29
附录A(资料性附录) 在锅炉热平衡系统边界内发生烟气冷凝且热量回收利用
的锅炉热效率计算 30
附录B(规范性附录) 锅炉运行试验 33
附录C(规范性附录) 煤和煤粉的采样和制备 37
附录D(规范性附录) 网格法等面积的划分原则及代表点的确定 38
附录E(规范性附录) 奥氏分析仪的使用 40
附录F(规范性附录) 散热损失的测量与计算 42
附录G(规范性附录) 饱和蒸汽湿度和过热蒸汽含盐量测定方法 43
附录H (资料性附录) 工业锅炉热工性能试验报告主要内容 47
附录I(规范性附录) 添加脱硫剂的循环流化床锅炉热效率的计算 61
附录J(资料性附录) 烟气、灰和空气的平均比定压热容、常用气体的有关量值、常用法定计量
单位及其换算 68
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 10180-2003《工业锅炉热工性能试验规程》,与GB/T 10180-2003相比,除编
辑性修改外主要技术变化如下:
---修改了范围(见第1章,2003年版的第1章);
---增加和修改了术语和定义(见第3章,2003年版的第3章);
---增加和修改了符号和单位(见第4章,2003年版的第4章);
---修改了锅炉在定型试验和验收试验时基准温度的确定方法(见5.7,2003年版的7.10);
---修改了部分仪器设备的测量精度(见表6,2003年版的9.4~9.8);
---修改了过热蒸汽锅炉热效率计算公式[见式(5)、式(6)、式(7),2003年版的式(5)、式(6)];
---修改了锅炉热效率计算结果的误差规定(见10.1.2,2003年版的9.3);
---修改了煤和煤粉的采样和制备(见附录C,2003年版的附录A);
---修改了奥氏分析仪的使用(见附录E,2003年版的附录C);
---修改了散热损失的测量与计算(见附录F,2003年版的附录D);
---增加了进行热工性能试验的锅炉热平衡系统边界图及其相关要求(见5.1);
---增加了试验数据记录的有效性要求(见5.8);
---增加了多工质锅炉热效率计算方法(见10.2);
---增加了添加脱硫剂的锅炉热效率计算方法(见附录I);
---增加了在锅炉热平衡系统边界内发生烟气冷凝且热量回收利用的锅炉热效率计算方法(见附录A);
---增加了锅炉运行试验方法(见附录B);
---增加了网格法等面积的划分原则及代表点的确定(见附录D);
---增加了添加脱硫剂的循环流化床锅炉热效率的计算(见附录I);
---删除了轻型炉墙、重轻型炉墙等的不清晰表述内容(见2003年版的7.1.1)。
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。
本标准负责起草单位:上海工业锅炉研究所。
本标准参加起草单位:福建省锅炉压力容器检验研究院、广东省特种设备检测研究院、上海市特种
设备监督检测技术研究院、江联重工股份有限公司、江苏双良锅炉有限公司、苏州海陆重工股份有限公
司、金牛股份有限公司、南通万达锅炉有限公司、大连市锅炉压力容器检验研究院、青岛荏原环境设备有
限公司、泰山集团股份有限公司、中国特种设备检测研究院、天津宝成机械制造股份有限公司、无锡锡能
锅炉有限公司。
本标准主要起草人:王善武、张元榕、李越胜、仝庆华、雷钦祥、潘瑞林、丁杰、肖新房、徐荻萍、
李生德、杨麟、叶勉、管坚、丘性通、喻孟全、李春、孟向军、徐勇敏、王惠云、周冬雷、尹会坤、齐国利、
李耀荣、朱永忠、赵博。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为:
---GB/T 10180-1988、GB/T 10180-2003。
工业锅炉热工性能试验规程
1 范围
本标准规定了工业锅炉的热工性能试验中的术语与定义、符号和单位、总则、试验准备、试验要求、
测量项目和试验用仪器仪表、试验方法、锅炉热效率的计算以及试验报告。
本标准适用于额定压力小于3.8MPa,介质为水或液相有机热载体的固体燃料锅炉、液体燃料锅
炉、气体燃料锅炉以及电加热锅炉的热工性能试验。
油田注汽锅炉、余热利用装置或设备(烟道式余热锅炉除外)、蒸汽压力不小于3.8MPa且蒸汽温
度小于450℃的锅炉可参照使用。
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 260 石油产品水分测定法
GB/T 384 石油产品热值测定法
GB/T 474 煤样的制备方法
GB/T 476 煤中碳和氢的测定方法
GB/T 508 石油产品灰分测定法
GB/T 1884 原油和液体石油产品密度实验室测定法(密度计法)
GB/T 2900.48 电工名词术语 锅炉
GB/T 3286(所有部分) 石灰石及白云石化学分析方法
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 10184 电站锅炉性能试验规程
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 13271 锅炉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 19227 煤中氮的测定方法
GB 23971 有机热载体
GB/T 24747 有机热载体安全技术条件
GB/T 25214 煤中全硫测定 红外光谱法
GB/T 28730 固体生物质燃料样品制备方法
GB/T 28731 固体生物质燃料工业分析方法
GB/T 28732 固体生物质燃料全硫测定方法
GB/T 28733 固体生物质燃料全水分测定方法
GB/T 28734 固体生物质燃料中碳氢测定方法
GB/T 30725 固体生物质燃料灰成分测定方法
GB/T 30726 固体生物质燃料灰熔融性的测定方法
GB/T 30727 固体生物质燃料发热量测定方法
GB/T 30728 固体生物质燃料中氮的测定方法
GB/T 30732 煤的工业分析方法 仪器法
GB/T 30733 煤中碳氢氮的测定 仪器法
CJ/T 313 生活垃圾采样和分析方法
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
NB/T 47034 工业锅炉技术条件
NY/T 1879 生物质固体成型燃料采样方法
NY/T 1880 生物质固体成型燃料样品制备方法
NY/T 1881.1 生物质固体成型燃料试验方法 第1部分:通则
NY/T 1881.2 生物质固体成型燃料试验方法 第2部分:全水分
NY/T 1881.3 生物质固体成型燃料试验方法 第3部分:一般分析样品水分
NY/T 1881.4 生物质固体成型燃料试验方法 第4部分:挥发分
NY/T 1881.5 生物质固体成型燃料试验方法 第5部分:灰分
3 术语和定义
GB/T 2900.48界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
固体燃料 solidfuel
固态的燃料,包括煤、油页岩、生物质燃料和可燃固体废料等。
3.2
液体燃料 liquidfuel
液态的燃料,包括石油、燃料油、工业废液(如碱液、镁液等)等。
3.3
气体燃料 gasfuel
气态的燃料,包括天然气、高炉煤气、焦炉煤气、城市煤气、液化气等。
3.4
低位发热值 netcalorificvalue
单位体积的气体燃料或单位质量的固体或液体燃料在特定条件下完全燃烧所释放的热量中扣除烟
气中水蒸气凝结成水的汽化潜热后所得的热量。
3.5
输出热量 heatoutput
通过蒸汽、水或其他工质由锅炉向外提供的热量与进入锅炉的水或其他工质带入热量之差。
3.6
锅炉净效率 netboilerefficiency
锅炉有效利用热量扣除自用蒸汽和辅机设备耗用动力折算热量后的锅炉效率。
3.7
正平衡测量法 directprocedure
直接测量输入热量和输出热量来确定锅炉热效率的方法,也称直接测量法或输入输出法。
3.8
反平衡测量法 indirectprocedure
通过测量各种燃烧产物热损失和锅炉散热损失来确定锅炉热效率的方法,也称间接测量法、热损失
法或能量平衡法。
3.9
多工质锅炉 multimediumboiler
锅炉热平衡系统边界内有两种或两种以上被加热工质(如水和蒸汽、热载体和热水、热载体和水及
空气等),并分别输出至各自用热设备的锅炉。
3.10
脱硫剂 desulfurizer
用于捕捉和吸收烟气中二氧化硫的添加剂。
注:本标准专指石灰石(其主要成分为CaCO3,有少量 MgCO3、杂质和水)。
3.11
煅烧反应 calcinationreaction
脱硫剂分解为CaO、MgO和CO2 的一种吸热化学反应。
3.12
硫酸盐化反应 sulfationreaction
CaO、MgO与O2、SO2 生成CaSO4、MgSO4 的一种放热化学反应。
3.13
随燃料进入炉膛内,但没有以二氧化硫形式排放的硫占入炉燃料总硫分的百分比。
4 符号和单位
表1中所列符号及单位适用于本文件。
表1 符号和单位
序号 符号 名 称 单位 备注
1 ∑A 总受热面积 m2
2 AAH 空气预热器受热面 m2
3 Aar 收到基灰分 %
适用于固体
燃料、液体燃料
4 ACaSO4 相应每千克入炉燃料,脱硫后生成的硫酸钙的质量 kg/kg
5 ACaO
相应每千克入炉燃料,脱硫剂煅烧反应后未发生
硫酸盐化反应的氧化钙质量
kg/kg
6 Acon 对流管束受热面 m2
7 AECO 省煤器受热面 m2
8 Af.b 炉膛辐射受热面(或悬浮段受热面) m2
表1(续)
序号 符号 名 称 单位 备注
9 Ajs 添加脱硫剂后,相应每千克入炉燃料灰分的质量 kg/kg
10 ASH 过热器受热面 m2
11 Azz 相应每千克入炉燃料,脱硫剂灰分的质量 kg/kg
12 Awfj 脱硫剂未分解的碳酸钙的质量 kg/kg
13 B 燃料消耗量(入炉燃料的质量或体积流量) kg/h或 m3/h
14 Bshs 脱硫剂质量流量 kg/h
15 Car 收到基碳 %
适用于固体
燃料、液体燃料
16 Cas 飞灰可燃物含量 %
17 Cca 冷灰可燃物含量 %
18 Ccl 漏煤可燃物含量 %
19 Coa 溢流灰可燃物含量 %
20 Cpd 烟道灰(沉降灰)可燃物含量 %
21 Cs 炉渣可燃物含量 %
22 Crec 循环灰可燃物含量 %
CH4
C2H6
C3H8
C4H10
C5H12
收到基甲烷
收到基乙烷
收到基丙烷
收到基丁烷
收到基戊烷
适用于
气体燃料
28 CO 收到基一氧化碳 % 适用于气体燃料
29 CO' 排烟处CO %
30 CO2 收到基二氧化碳 % 适用于气体燃料
31 ∑CmHn 收到基不饱和烃 % 适用于气体燃料
32 CaCO3,ar 脱硫剂中碳酸钙的质量分数 %
33 CmH'n 排烟处CmHn %
34 Crar 燃料收到基实际烧掉的碳质量分数 %
35 C 灰渣中平均含碳量与燃料计算灰量之比 %
36 cas 飞灰比热 kJ/(kg·℃)
37 cca 冷灰(炉底渣)比热 kJ/(kg·℃)
38 ccl 漏煤比热 kJ/(kg·℃)
39 cd.fg 排烟处干烟气平均比定压热容 kJ/(m3·℃)
40 cen 热空气进口温度下的平均比热 kJ/(m3·℃)
41 cH2O 排烟处水蒸气平均比定压热容 kJ/(m3·℃)
表1(续)
序号 符号 名 称 单位 备注
42 clv 热空气出口温度下的平均比热 kJ/(m3·℃)
43 coa 溢流灰比热 kJ/(kg·℃)
44 cpd 烟道灰(沉降灰)比热 kJ/(kg·℃)
45 crec 循环灰比热 kJ/(kg·℃)
46 cs 炉渣比热 kJ/(kg·℃)
47 ct()as 飞灰焓 kJ/kg
48 ct()ca 冷灰(炉底渣)焓 kJ/kg
49 ct()cl 漏煤焓 kJ/kg
50 ct()oa 溢流灰焓 kJ/kg
51 ct()pd 烟道灰(沉降灰)焓 kJ/kg
52 ct()rec 循环灰焓 kJ/kg
53 ct()s 炉渣焓 kJ/kg
54 Cl- sat.st 饱和蒸汽凝结水氯根含量 mg/kg
55 Cl- w 锅水氯根含量 mg/kg
56 Dato 雾化用蒸汽耗汽率 kg/kg
57 Dc.fw 余热利用装置(冷凝器)的给水流量 kg/h
58 Dcon 锅炉折算蒸发量 kg/h
59 Dfw 给水流量 kg/h
60 Disc 冷渣器划归锅炉热平衡系统边界内冷却工质流量 kg/h
61 Dno 受试锅炉在试验工况时的名义蒸发量 kg/h
62 Dout 输出蒸汽量(即锅炉实测蒸发量) kg/h
63 Dp.st 雾化用蒸汽耗量 kg/h
64 Dpu 自用蒸汽量 kg/h
65 Dr 锅炉的额定蒸发量 kg/h
66 Ds 过热蒸汽流量 kg/h
67 d 蒸汽引出管内径 mm
68 ds 蒸汽试样管孔内径 mm
69 Eb 相当于每小时每吨蒸汽的用电量 kW
70 F
锅炉散热总表面积,散热总表面积包括锅炉热
平衡系统边界内的锅炉本体、余热回收装置、
烟道和水箱等部件
m2
71 F1,F2,,Fn 分别为各区段的散热面积 m2
72 Ffl 锅炉分离回送系统等的表面积之和 m2
73 Fsep
锅炉分离回送系统等的表面积之和,包括分离器、
立管和回料阀的表面积
m2
表1(续)
序号 符号 名 称 单位 备注
74 FZ 锅炉散热总表面积 m2
75 fxz 面积修正系数
76 G 热水(有机热载体)锅炉工质循环流量 kg/h
77 Gca 冷灰(炉底渣)质量 kg/h
78 Gcl 漏煤质量 kg/h
79 GHum 测定蒸汽湿度时的锅水取样量 kg/h
80 Goa 溢流灰质量 kg/h
81 Gpd 烟道灰(沉降灰)质量 kg/h
82 Grec 循环灰排灰质量 kg/h
83 Gs 测定过热蒸汽含盐量时的蒸汽取样量 kg/h
84 Ghumsl 湿炉渣质量 kg/h
85 Gsl 炉渣质量 kg/h
86 Gsat.st 饱和蒸汽冷凝水的电导率值 μs/cm
87 Gto.ash 锅炉总排灰质量 kg/h
88 Gw 锅水的电导率值 μs/cm
89 H 自然通风烟囱高度 m
90 Har 收到基氢 %
适用于固体
燃料、液体燃料
91 Hfw 给水泵(循环泵、热载体泵)扬程 m
92 H'2 排烟处 H2 %
93 H2S 收到基硫化氢 % 适用于气体燃料
94 H2S' 排烟处 H2S %
95 hca 入炉冷空气焓 kJ/kg
96 hc.iw 余热利用装置(冷凝器)中的进水焓 kJ/kg
97 hc.ow 余热利用装置(冷凝器)中的出水焓 kJ/kg
98 hds 排烟处烟气焓 kJ/kg或kJ/m3
99 hfw 给水焓 kJ/kg
100 h*fw 设计参数下给水焓 kJ/kg
101 hfw.h 热水(有机热载体)锅炉进口工质焓 kJ/kg
102 h″isc 冷渣器划归锅炉热平衡系统边界内冷却工质出口焓值 kJ/kg
103 h'isc 冷渣器划归锅炉热平衡系统边界内冷却工质进口焓值 kJ/kg
104 how 热水(有机热载体)锅炉出口工质焓 kJ/kg
105 hpu 自用蒸汽焓 kJ/kg
106 hst.sh.lv 过热蒸汽焓 kJ/kg
表1(续)
序号 符号 名 称 单位 备注
107 h*st.sh.lv 设计参数下过热蒸汽焓 kJ/kg
108 hsat.st 饱和蒸汽焓 kJ/kg
109 h*sat.st 设计参数下饱和蒸汽焓 kJ/kg
110 i 从圆形截面中心起算的代表点序号
111 Kq4 修正系数 %
112 ∑Ki 容积成分之和 % 适用于气体燃料
113 Mar 收到基水分 %
适用于固体
燃料、液体燃料
114 Mar.fo 燃油含水量 %
115 Ms 炉渣淋水后含水量 %
116 Mshst 石灰石含水量 %
117 Mw 气体燃料含水分 g/m3 适用于气体燃料
118 mogycw
燃料燃烧干烟气[包括碳燃烧生成CO2、实际
生成的SO2(不包括脱硫吸收的硫、燃料中的N2 以及
脱硫剂产生的干烟气CO2)]的摩尔数
mol/kg
119 motlgy 脱硫剂生成烟气的摩尔数 mol/kg
120 molk 添加脱硫剂后修正的理论干空气量 mol/kg
121 mozz,as 脱硫剂中收到基杂质(包括碳酸镁)的质量分数 %
122 N 电加热锅炉每小时用电量 kW
123 Nar 收到基氮 %
适用于固体
燃料、液体燃料
124 Nb 燃烧器电动机功率 kW
125 Nba 送风机电动机功率 kW
126 Ncg 磨煤机电动机功率 kW
127 Ncs 给煤机电动机功率 kW
128 Ncom
燃烧设备每小时用电量
(包括燃油气燃烧器电机、燃油加热器等)
kW
129 Nfr 破碎机电动机功率 kW
130 Nfw 给水泵电动机功率 kW
131 Ng 炉排传动装置电动机功率 kW
132 Nh 燃油加热器功率 kW
133 Nin.a 引风机电动机功率 kW
134 Nm 磨煤机电动机功率 kW
135 Noth 其他电动机功率 kW
136 Nsc 筛分机电动机功率 kW
表1(续)
序号 符号 名 称 单位 备注
137 ∑N 每小时总用电量 kW
138 N2 收到基氮气 % 适用于气体燃料
139 Na+sat.st 饱和蒸汽凝结水钠离子含量 mg/kg
140 Na+w 锅水钠离子含量 mg/kg
141 nh 圆形截面所需划分的等面积圆环数 个
142 np 测点排数 个
143 ns 取样孔数量 个
144 Oar 收到基氧 %
适用于固体
燃料、液体燃料
145 O2 收到基氧气 % 适用于气体燃料
146 O'2 添加脱硫剂后排烟的干烟气中氧气的容积百分数 %
147 P 蒸汽压力(表压) MPa
148 Pam 实测蒸汽压力(表压) MPa
149 Pba 送(鼓)风机风压 Pa
150 Pfw 给水压力 MPa
151 Pfw.h 热水(有机热载体)锅炉进口......
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