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| 标准编号 | GB/T 27748.2-2022 (GB/T27748.2-2022) | | 中文名称 | | | 英文名称 | Stationary fuel cell power system - Part 2: Performance test methods | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | K82 | | 字数估计 | 66,620 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 27748.2-2022
Stationary fuel cell power system -- Part 2: Performance test methods
ICS 27.070
CCSK82
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 27748.2-2013
固定式燃料电池发电系统
第2部分:性能试验方法
(IEC 62282-3-200:2015,Fuelceltechnologies-Part3-200:Stationary
2022-03-09发布
2022-10-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
目次
前言 Ⅲ
引言 Ⅴ
1 范围 1
2 规范性引用文件 2
3 术语、定义、运行过程和符号 5
3.1 术语及定义 5
3.2 运行过程 8
3.3 符号 9
4 参考条件 13
4.1 概述 13
4.2 温度与压力 13
4.3 热值基准 13
5 性能试验项目 13
6 试验准备 14
6.1 通则 14
6.2 不确定度分析 14
7 测量仪器和测量方法 15
7.1 概述 15
7.2 测量仪器 15
7.3 测量方法 15
8 试验方案 22
8.1 概述 22
8.2 环境条件 23
8.3 稳态运行条件下的最大容许偏差 23
8.4 试验运行过程 24
8.5 试验持续时间和记录频次 24
9 试验方法和试验结果计算 24
9.1 概述 24
9.2 效率试验 24
9.3 电功率和热功率的响应特性试验 34
9.4 开机、关机特性试验 38
9.5 吹扫气体消耗量试验 41
9.6 水消耗量试验(可选) 42
9.7 废气排放试验 42
9.8 噪声等级试验 43
9.9 振动级别试验 44
9.10 排放水品质试验 44
10 试验报告 45
10.1 概述 45
10.2 标题页 45
10.3 目录 45
10.4 摘要报告 45
10.5 详细报告 46
10.6 完整报告 46
附录A(规范性) 不确定度分析 47
附录B(规范性) 燃料热值的计算 49
附录C(规范性) 标准气体 53
附录D(资料性) 最大可接受瞬时功率输出瞬变 56
参考文献 57
固定式燃料电池发电系统
第2部分:性能试验方法
1 范围
本文件涵盖运行与环境因素对固定式燃料电池发电系统性能的影响(以下简称“发电系统”)。
本文件适用于以下试验方法:
---在规定运行条件和动态工况下的功率输出;
---在规定运行条件下的发电效率和热回收效率;
---环境特性:例如,在规定运行条件和动态工况下的废气排放、噪声等;
---本文件不涉及电磁兼容性(EMC)试验。
本文件不适用于输出电功率小于10kW 的小型固定式燃料电池发电系统,IEC 62282-3-201适用
于该类型系统。
燃料电池发电系统可能有不同的子系统,取决于不同的燃料电池类型和应用,以及其不同的流体物
质和能量的输入与输出。但是,为了评估燃料电池发电系统,本文件确立了一个通用的系统示意图及边
界(图1)。为确定燃料电池发电系统的系统边界,考虑以下条件:
---苯。
下列微量成分应根据ISO 6974和ISO 6975中规定的具体方法进行测量。
---氢;
---氧;
---氧化碳。
硫化物(包括气味剂)应按ISO 6326中规定的具体方法进行测量。
水蒸气成分应按ISO 10101和ISO 11541中规定的具体方法进行测量。
当用氢气作为燃料时,采样和气体组分测量应按照ISO 14687-1中的规定进行。
7.3.2.2.3 气态燃料流量测量
气态燃料流量测量,可通过试验期间的流量积分计算总的燃料流量。
燃料流量对测量发电系统效率必不可少。气态燃料输入量可通过体积流量计、质量流量计,或涡轮
流量计进行测量。如果此方法不可行,则推荐使用符合ISO 5167规定的测流嘴、孔板或文丘里流量计。
燃料气流量计应与所用气体的压力相适应,不确定度应符合相应要求。流量计接入位置和流量测量应
符合以下规定:
a) 流量计安装位置:流量计应安装在靠近系统边界处;
b) 测量条件:燃料的温度和压力应在安装于系统边界的流量计附近进行测量。在测试点后不应
存在漏气。
7.3.2.2.4 气态燃料温度测量
推荐直接温度测量仪:
a) 带变送器的热电偶温度计;
b) 带变送器的热敏电阻温度计。
温度传感器精度应符合要求。
如果流量计要求温度校正,那么温度传感器应安装在紧贴流量计的上游处进行温度校正。
7.3.2.2.5 气态燃料压力测量
可采用校准过的压力计、净重仪、波尔登管或其他弹力型压力计,另外可选校准过的压力传感器。
气态燃料压力测量仪器应适合试验期间的压力,并且其不确定度应与不确定度分析一致。
性能试验前应检查管路连接,保证工作条件下无泄漏。
如果存在压力波动,应在有效位置安装一个合适的阻尼装置。
测量的燃料压力应是静压力,应评估并排除速度的影响。
7.3.2.3 液体燃料测量
7.3.2.3.1 概述
应采用合适的取样方法来确定燃料的特性,包括:
a) 密度(单位体积的质量);
b) 热值;
c) 黏度(适用情况下);
d) 温度;
e) 液态燃料成分。
这些特性应根据相关的ISO 标准(如:ISO 3648和ISO 8217)以及ASTMD4809标准的适用部分
进行测量。
7.3.2.3.2 液态燃料流量测量
液态燃料流量的精确测量对测量发电系统热效率必不可少。推荐使用测流嘴、孔板或文丘里流量
计。测量仪器应符合ISO 5167中的规定。也可使用包括位移流量计、质量流量计、体积流量计、涡轮流
量计、校准的液体流量计和直接称重计量方法。无论如何,应知道所用燃料流量测量仪器的不确定度,
并保证其与不确定度计算一致。
测量点后不应有燃料溢出或泄漏。
液态燃料流量累积量测量,可使用流量计的累积流量功能,或通过试验期间燃料流量积分计算总的
燃料流量。
7.3.2.3.3 液态燃料温度测量
推荐的直接温度测量仪如下:
a) 带显示器的热电偶温度计;
b) 带显示器的热敏电阻温度计。
温度传感器精度应符合要求。
如果流量计要求温度校正,那么温度传感器应安装在紧贴流量计的上游处进行温度校正。
7.3.3 热回收测量
7.3.3.1 概述
热回收流体可以是水、空气或其他冷却剂,如油等。根据试验发电系统的技术规定可使用这些流体
的组合。
热回收流体的温度和压力应同时测量。
7.3.3.2 热回收流体流量测量
每种热回收流体都应使用合适的测量设备。精确测量流入、流出热能使用设备或热能储存设备的
热回收流体流量,对确定发电系统热回收效率是必需的。推荐使用测流嘴、孔板或文丘里流量计,应符
合ISO 5167中的规定,也可采用质量流量计和涡轮流量计。
流量计应符合流量范围和精度要求。
流量计应安置于靠近发电系统的边界处。
热回收流量测量,可通过试验期间流量积分计算总热回收流量。
7.3.3.3 热回收流体温度测量
推荐带传感器的热电偶温度计或带变送器的热敏电阻温度计作为直接温度测量仪。
流体温度测量仪应符合温度量程和精度要求。
流体温度测量仪应安装在靠近发电系统的边界处。温度传感器应置于流体中,位于管路横截面的
中央,且不与管壁相接触。
7.3.3.4 热回收流体压力测量
本测量方法适用于测量气相流体,包括蒸汽。测量方法包括:
a) 测量准备:应选用符合精度要求的压力计;
b) 压力计安装位置:压力计传感器应安装于流体管路中靠近发电系统边界处(流体输出和输入
点)的紧贴相关流量计的上游。在管路周围应进行足够的隔热处理。
在性能测试之前,应该先检查管路的连接,保证在工作状态下无泄漏。
7.3.4 吹扫气体流量测量
吹扫气体消耗可通过体积流量计、质量流量计或涡轮流量计进行测量。如果此方法不可行,则推荐
符合ISO 5167中规定的测流嘴、孔板或文丘里流量计。流量计应适合所用气体压力,不确定度应与不
确定度分析相一致。
吹扫气体消耗量测量,可通过试验期间吹扫气体消耗量积分计算总吹扫气体消耗量。
流量计安装位置和测量规定如下:
a) 流量计安装位置:流量计应安装在靠近系统边界处;
b) 测量条件:吹扫气体的温度和压力应在安装于系统边界的流量计附近进行测量。
在性能测试之前,应该先检查管路的连接,保证在工作条件下无泄漏。
7.3.5 氧化剂(空气)输入测量
7.3.5.1 概述
氧化剂(空气)的下列特性应被测量:
a) 温度;
b) 压力;
c) 组分(氧化剂特性会影响到燃料电池性能):氧化剂(空气)的组分应在试验报告中予以说明;
d) 密度。
7.3.5.2 氧化剂(空气)流量测量
氧化剂(空气)流量可通过体积流量计、质量流量计或涡轮流量计进行测量。如果此方法不可行,则
推荐符合ISO 5167中规定的测流嘴、孔板或文丘里流量计。流量计应适合所用气体压力,其不确定度
应与不确定度分析相一致。
氧化剂(空气)流量测量,可通过试验期间流量积分......
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