热工性能试验作业指导书.docx

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热工性能试验作业指导书

工业锅炉热工性能试验作业指导书

1．目的

为了确保工业锅炉热工性能试验工作符合相关规程、标准的规定，指导工业锅炉热工性能试验的进行，提高测试的准确性以保障锅炉的性能指标，特制定本作业指导书。

2．范围

2.1本作业指导书适用于工作压力小于3.8MPa的蒸汽锅炉以及热水锅炉的热工性能试验（包括定型试验、验收试验、仲裁试验和运行试验）

2.2本作业指导书适用于手工或机械燃烧固体燃料的锅炉、燃烧液体或气体燃料的锅炉和以电作为热能的锅炉。

热油载体锅炉（导热油炉），以及垃圾燃料的锅炉可参照本指导书。

3．试验开展依据

下列文件，在本指导书公布时所示版本均为有效，其所包含的条款，经本指导书的引用而构成本指导书的条款。

文件可能会被修改，使用本作业指导书时，请探讨使用下列文件最新版本的可能性。

3.1GB/T474-1996煤样的制备方法（eqvISO1988：

1975）

3.2GB/T10180－2003工业锅炉热工性能试验规程

4．作业要求

4.1燃料取样的方法：

1）固体燃料取样量不得少于总燃料量的1%，但总取样量不少于10kg，取样方法按附录A进行。

取样时需注意一防止煤中水分蒸发，二防止异物混入样品中。

2）液体燃料从油箱或燃烧器前管道抽取不少于1L样品，倒入容器内加盖密封，并作上封口标记；在重油作为燃料取样时，应在管道上取样。

3）气体燃料可由当地煤气公司或石油天然气公司提供化验报告或在燃烧器前管道上取样，在取样时注意把燃气取样器中残剩的气体赶干净。

4）对于混合燃料可按各种燃料的成分分析资料，按混合比例求得对应值，可作为同一燃料处理。

4.2燃料计量的方法：

1）固体燃料用精度不低于0.5级的磅秤承重。

试验开始与结束时，锅筒水位和煤斗的煤位均应保持一致。

为此，在试验开始前在水位表和煤斗中应作好标记。

当试验结束时，水位和煤斗应回到其标记处。

在整个试验期间过量空气系数、煤层厚度、炉排速度、给水量，给煤量等参数应尽可能保持一致。

手烧炉测试应特别注意煤层高度和燃煤状况结束和开始是否一致。

2）液体燃料计量方法有三种：

a.称重；b.油箱计量消耗体积；c.精度不低于0.5级的油流量计。

3）气体燃料用精度不低于1.5级流量计并需将实际状态的气体流量换算到标准状态下的气体流量。

4.3当锅炉额定蒸发量（额定热功率）大于或等于20t/h（14MW）仅用反平衡法测定效率时，试验燃料消耗量的确定其步骤为：

1）首先比较锅炉实测热工性能参数和设计参数，如排烟温度、烟气含氧量等实测参数均比设计参数为好则可设定一个高于设计效率的锅炉正平衡效率；反之则相反。

2）在确定了锅炉正平衡效率后，根据效率计算公式反算出燃料消耗量。

3）根据燃料消耗量进行锅炉反平衡计算。

当计算所得的反平衡效率之值与估取值相差大于±2%时，则根据负偏差或正偏差重新设定一个锅炉正平衡效率值进行计算，直至估算值和计算值相差±2%之内。

4.4蒸汽锅炉蒸发量的测量仪表和方法：

1）饱和蒸汽因为含有部分水，实际上是一个二相（液、气）流体，所以用流量计测量其流量误差会相当大，现一般通过测量锅炉给水流量来确定。

给水流量测量可用经标定过的水箱或用达到一定精度的流量计。

2）过热蒸汽一般也通过测量锅炉给水流量来确定，同时也可采用直接测量蒸汽流量来确定，但过热蒸汽具有压缩性，此法有一定误差。

测量仪表可用达到一定精度的流量计。

4.5热水锅炉循环流量同测量给水流量一样，选用合适的达到一定精度的流量计即可，选用测量热油载体锅炉循环流量的仪表时应注意仪表能耐高温介质。

4.6锅炉水及蒸汽压力测量采用弹簧式压力表，精度不低于1.5级。

4.7锅炉蒸汽、水、空气和烟气介质温度的测量可用水银温度计、热电阻温度计、热电偶温度计。

水银温度计使用在100℃以下，精度要求不高的地方。

例：

进风温度。

热电阻温度计使用在500℃以下的地方。

例：

排烟温度。

热电偶温度计使用在500℃以上的地方。

例：

炉膛出口烟温。

热水锅炉进、出水温；热油载体锅炉进、出油温应使用精度高的铂热电阻温度计和分辨率0.1℃的显示仪表，同时还应注意二支铂电阻的误差一致性。

测温点应布置在管道式烟道截面上介质温度比较均匀的位置，温度计插入深度应在1/3至2/3之间，对于大吨位的锅炉或截面积比较大的烟道测温应用根据网格法布置每个测温点，其取算术平均值。

排烟温度的测点应接近最后一节受热面距离不大于1m处。

4.8烟气成分分析，可用奥氏仪或用烟气分析仪，其取样点应同排烟温度测点相接近处。

4.9为计算锅炉固体未完全燃烧热损失q4及灰渣物理热损失q6应进行灰平衡测量，灰平衡测量是根据物质不灭定理来计算：

指炉渣、漏煤、烟道灰、飞灰等总的含灰量等于燃料中的总含灰量，通常以炉渣、漏煤、烟道灰、飞灰等的总含灰量的重量的百分比来核算，其中飞灰所含的百分比是反推算出来的。

各灰渣的百分比计算公式如下：

式中：

α——各种灰渣的百分比，单位为%；

G——为各种灰渣重量，单位为kg/h；

C——为各种灰渣含可燃物含量，单位为%；

B——为燃料消耗量，单位为kg/h；

Aar——为燃料中收到基含灰量，单位为%。

4.10为了进行灰平衡计算，应对炉渣、漏煤、烟道灰等进行计量和取样化验，因对飞灰应进行反推算，故只进行取样化验。

4.11各种灰渣的取样方法。

在出灰口定期或定车取样；如试验结束一次性出灰（漏煤等）的可按每车取样，取样方法按附录A进行。

每次试验采集的原始灰渣重量应不少于总灰中的1-2%，且灰、渣取样量应不少于20kg，总灰量少于20kg时应予全部取样，缩分后灰渣重量不少于1kg，湿炉渣应铺在清洁地面待其稍干燥后再取样和计量；漏煤、飞灰等取样量应不少于0.5kg。

4.12饱和蒸汽湿度和过热蒸汽含烟量测量方法按附录C进行，取样时注意等速取样。

4.13风机风压、锅炉风室风压；烟、风道各段烟气、风的压力一般根据需要测量，用U型管即可。

4.14散热损失按附录D确定。

4.15每个测量数据应10至15分钟记录一次，热水锅炉进、出水温和热油载体锅炉进、出油温应5分钟记录一次，循环水量、循环热油量用累积方法确定。

4.16热工性能测试常用的一些参数表。

见附录E和附录F

5．出具试验报告

5.1编写试验报告时，应根据被试验锅炉的参数及燃烧方法、运行工况、试验要求等情况来编制。

5.2热工试验原始数据、化验报告、试验报告应由测试单位存档备案。

原始数据应有记录人签名、校对人签名；化验报告应有化验人签名、审核人签名、化验单位公章；试验报告应有编制人签名、审核人签名、批准人签名、试验单位公章。

附录A：

煤和煤粉的取样和制备

A.1煤的取样和制备

A.1.1煤的取样

a.1在拉煤小车上取样：

应在每车上都取样。

a.2在地面上取样：

在煤堆四周高于地面10cm以上，取样不得少于5点。

a.3在皮带输送机上取样：

应使用铁锹（或铁板等）横截煤流，时间间隔应均匀。

b.上述取样方法每点或每次重量不得少于0.5kg。

c.取好后的煤样应放入带盖的铁容器或塑料容器中，以防煤中水份蒸发。

A.1.2煤样的制备

a．煤取样后应进行缩分。

缩分宜在钢板上进行，缩分时将煤样混合破碎至13mm以下。

b．煤样缩分应按锥体四分法进行。

c．将煤样缩分至2kg左右，装入二只容器内，标上标签，并进行密封。

一份送化验室，一份保存备查。

A.2煤粉的取样和制备

原煤的取样应在给煤处进行，如有可能也可直接取煤粉样。

制备方法同A.1.2。

沸腾炉的煤样取样和制备同A.2。

附录B：

奥氏分析仪吸收剂配置方法

B.1奥氏分析仪是利用化学吸收法直接测定烟气试样中RO2和O2的容积含量百分率的仪器。

氢氧化钾（KOH）水溶液吸收烟气中的RO2其方程式如下：

2KOH+RO2=K2RO3+H2O

焦性没食子酸[C6H3（OH）3]的碱溶液吸收烟气中的RO2其方程式如下：

C6H3（OH）3+3KOH=C6H3（OK）3+3H2O

4C6H3（OK）3+O2=2[（OK）3C6H2-C6H2（OK）3]+2H2O

B.2奥氏分析仪第一个吸收瓶（靠近量气管的）内充吸收RO2的氢氧化钾（KOH）水溶液，第二个吸收瓶内充吸收O2的焦性没食子酸[C6H3（OH）3]的碱溶液。

B.3奥氏分析仪吸收剂配置方法：

RO2的吸收溶液：

100g氢氧化钾（KOH）溶于200ml蒸馏水中。

O2的吸收溶液：

25g焦性没食子酸[C6H3（OH）3]和75g氢氧化钾（KOH）一起溶于200ml蒸馏水中。

附录C：

饱和蒸汽湿度和过热蒸汽含盐量测定方法

C.1总则

工业锅炉饱和蒸汽湿度可采用氯根法（硝酸银容量法）、钠度计法或电导率法进行测定；过热蒸汽含盐量可采用钠度计法进行测定。

C.2蒸汽和锅水样的采集

C.2.1取样头

图C.1饱和蒸汽取样头

图C.2过热蒸汽取样头

C.2.2等速取样时蒸汽试样流量

为了保证蒸汽取样的准确性，蒸汽取样管中的速度和蒸汽母管中蒸汽速度应相等，等速取样时蒸汽试样流量如下式：

式中：

Gq——蒸汽试样流量，单位为千克每小时（kg/h）；

dq——蒸汽取样管孔内径，单位为（mm）；

d——蒸汽母管内径，单位为（mm）；

Dsc——锅炉输出蒸汽量，单位为千克每小时（kg/h）；

N——取样孔数。

例：

一台4t/h蒸汽锅炉其蒸汽母管内径为100mm，取样管内径为8mm,，则：

Gq=4000×82/1002=25.6kg/h

蒸汽取样应调节调节阀至计算的试样流量，其偏差不宜超过±10%。

C.2.3取样点及取样要求

C.2.3.1锅水取样点应从具有代表锅水浓度的管道上引出。

一般从锅炉表面排污管、水位表排污管上引出。

C.2.3.2蒸汽和锅水样品应冷却到基本相同的温度，样品应保持常流，并加以计量。

C.2.3.3盛取蒸汽和锅水样品的容器可用玻璃、塑料烧杯。

C.2..3.4在整个试验期间应定时同时对蒸汽和锅水进行取样和测定。

C.3三种测定方法

C.3.1氯根法（硝酸银容量法）：

此法测量饱和蒸汽湿度。

C.3.2钠度计法（PNa电极法）：

此法测量饱和蒸汽湿度和过热蒸汽含盐量。

C.3.3电导率法：

此法测量饱和蒸汽湿度

图C.3取样冷却器（尺寸仅供参考）

附录D：

散热损失

D.1总则

锅炉散热损失应按热流计法、查表法和计算法三种方法之一确定。

D.2热流计法

此法一般适用比较小的锅炉。

D.3查表法

散装锅炉按下表取用，以及部分快装、组装锅炉散热损失也可按下表取用。

锅炉出力

t/h

≤4

6

10

15

20

35

65

MW

≤2.8

4.2

7.0

10.5

14

29

46

散热损失q5

%

2.9

2.4

1.7

1.5

1.3

1.1

0.8

D.4计算法

快装、组装锅炉（包括燃油、燃气锅炉和电加热锅炉）的散热损失可近似地按下式计算;

式中：

q5——散热损失，单位为%；

F——锅炉散热表面积，单位为平方米（m2）；

B——燃料的消耗量，单位为千克每小时（kg/h）或标准立方米每小时（m3/h）；

Qr——输入热量，单位为千焦每千克（kJ/kg）或千焦每标准立方米（kJ/m3）。

如为电加热锅炉，式中BQr用3600N代替，N为耗电量[（kW·h）/h]。

附录E：

烟气、灰和空气的平均定压比热容

表E.1烟气、灰和空气的平均定压比热容

附录F：

常用气体的有关量值

表F.1常用气体的有关量值