烟道式余热锅炉热工试验方法

国家标准 GB/T10863一2011 代替GB/T0863一1980 烟道式余热锅炉热工试验方法 Themltestmethodt说aspassheatreryboler 2011-12-30发布 2012-07-01实施 国家质量监督检监检疫总局 发布 国家标准花管理委员会国家标准

GB/T10863一2011 目 次 前言 范围 规范性引用文件 术语和定义 符号和单位 总则 试验准备 试验要求 计算公式 测量方法和测量装置 10试验报告 20 附录A(规范性附录)余热锅炉炉体散热损失 附录B(资料性附录气体的密度与发热量 2 附录c(资料性附录)常用气体平均定压容积比热 25 附录D(规范性附录)氯离子滴定法化学试剂配制和蒸汽湿度的测定 26 附录E(资料性附录)动压测量管的校准系数测定 21 附录F规范性附录烟尘的等速取样方法 28 附录G(资料性附录)设计数据和试验数据综合计算表 32

GB/T10863一2011 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本标准代替GB/T108631989,与GB/T108631989相比,主要变化如下 -扩大了适用范围,不仅适用于低压余热锅炉,也可用于高压余热锅炉(1989版第1章;本版的 第1章) 将试验条件及其规定进行了细化(1989版第4章;本版的第5,6,7章)5 计算过热燕汽锅炉的输出热量时将取样,排污,减温水,自用燕汽以及带有一次再热机组的情 况均加以考虑[1989版公式(10);本版的公式(12)]; 计算饱和燕汽锅炉的输出热量时考虑了取样水的热量[1989版公式(11);本版的公式(13] 一修正了气体燃料的低位发热值计算公式[1989版公式15);本版的公式(17)]， 修正了可燃气体不完全燃烧热量损失计算公式[1989版公式(18);本版的公式(20)]; 修正了烟气体积流量计算公式C1989版公式(23)、公式(24);本版的公式(25)、公式(26]; 修正了漏人空气量的计算公式[1989版公式(32);本版的公式(34] 蒸汽流量测量时增加了密度修正[本版的公式37]; 对标准中引用的术语、符号、公式等与有关专业标准进行协调 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;杭州锅炉集团股份有限公司,浙江省特种设备检验研究院、上海发电设备成套设 计研究院 本标准主要起草人:王忠、蒋建民、虞莹、成德芳、陈征宇、俞谷颖 本标准所代替标准的历次版本发布情况为 -GB/T108631989

GB/T10863一2011 烟道式余热锅炉热工试验方法 范围 本标准规定了烟道式余热锅炉热工试验方法,作为烟道式余热锅炉性能验收和产品定型试验的 依据 本标准适用于以水为工质的烟道式余热锅炉 本标准不适用于管壳式余热锅炉 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/T2900.48-2008电工名词术语锅炉 术语和定义 GB/T2900.48一2008界定的以及下列术语和定义适用于本文件 烟道式余热锅炉gaspasshentreoveryboiler 利用余热介质(各种工业过程中的废气、废料或废液)中含有的显热或(和)可燃物质燃烧后产生的 热量(必要时可加补燃),与布置在烟道中的受热面进行热交换,产生蒸汽或热水的锅炉,其结构类似于 水管式或锅壳式锅炉 输入热量heatinput 单位时间内输人余热锅炉的余热资源的总热量 3.3 有效输出热量heatouput 单位时间内工质在锅炉中所吸收的总热量,包括水和燕汽吸收的热量,以及排污水和自用蒸汽所消 耗的热量 低位发热量netcalorifievalue 是指单位体积或单位质量余热资源中所含的可燃物质在特定条件下,完全燃烧所释放的热量中扣 除水蒸气凝结成水的汽化潜热后所得的热量 3.5 基准温度refereneetemperature 为计算锅炉能量平衡中各项输人热量和各项损失热量所确定的起点温度 余热利用率utilizationratioofwasteheat 有效输出热量占输人热量的百分率,其表示式
GB/r10863一2011 余热利用率-直警赞祟禁量x10% 符号和单位 表1中列出的符号和单位适用于本标准 表1符号和单位 序号 符号 名 称 单 位 单位时间内液体或固体余热资源的质量 kg/h 余热资源的比热 C kJ/kg C)或kJ/m 排烟平均定压比热 C kJ/(m kJ/ ) 固体或液体比热 C kg 过热蒸汽流量,实测蒸发量 kg/h或t/h D. 蒸汽管道内的燕汽流量 kg/h 过热燕汽减温水流量 kg/h D 燕汽管道的内径 D mm 修正后的燕汽质量流量 D kg/h 仪表指示的蒸汽质量流量 10 kg/h 1 再热燕汽减温水流量 kg/h 12 再热器人口蒸汽流量 kg/hh D 13 D. 折算蒸发量 t/h 14 D， 自用蒸汽流量 kg/h G 热水流量 15 kg/h 给水(质量)流量 16 kg/h 过热蒸汽取样量 1 G kg/h G 18 炉水取样量 kg/h G 19 冷凝水量或试验中吸水管吸收的水量 20 G 蒸汽取样量 kg/h 4 1 饱和燕汽热熔(实测 k/kg uo 22 h 饱和蒸汽设计参数热熔 k/kg 热水锅炉出水热熔 23 h k/kg 过热蒸汽热熔(实测) k/kg 224 h的 25 过热蒸汽设计参数热熔 k/kg h 26 蒸汽锅炉给水热熔(实测 k/kg he 27 蒸汽锅炉设计参数给水热熔 k/kg h h加 28 过热燕汽减温水热烙 /kg 29 h 热水锅炉进水热烙 k/kg
GB/T10863一2011 表1(续) 序号 符号 单 位 名 再热燕汽减温水热焰 k/kg 30 屋 31 kJ/ h 再热器进口燕汽的热烙 /kg 32 再热器出口蒸汽的热烙 h" k/kg 33 自用蒸汽的热烙 /kg 34 Q 有效输出热量 k/h 35 Q 排烟损失热量 kJ/h 可燃气体不完全燃烧损失热量 k/h Q 36 可燃固体不完全燃烧损失热量 k/ 37 Q 38 kJ/h 炉体散热损失热量 Q 其他损失热量，即以固体或液体的显热形式排 39 Q kJ/h 出余热锅炉的热量 输人热量 40 kJ/h Q 41 Q 输出热水的有效热量 kJ/h 余热资源中所含的可燃物质完全燃烧后放出的 kJ/h 42 Q 热量 45 Q, 余热资源的显热 kJ/h 445 Q. 输出蒸汽的有效热量 kJ/h 余热资源中所含的可燃物质的收到基低位发 45 k/k或k/mm Q. 热量 排烟热损失 46 可燃气体不完全燃烧热损失 47 9a 48 可燃固体不完全燃烧热损失 49 炉体散热损失 % g 50 其他热损失 % 51 炉体平均壁面温度 52 环境温度 k 余热资源的温度 53 C 烟气温度 54 55 C 余热锅炉出口烟气温度 56 C 固体或液体的温度 57 标准状态下的气体体积流量 m'/Ah 58 余热锅炉区间漏人空气量 m'/h V 烟气体积流量 m'/h 59 60 余热锅炉出口烟气体积流量 V， m'/h v 61 余热锅炉出口干烟气体积流量 nm'/h
GB/r10863一2011 表1(续) 单 位 序号 符号 称 62 nm'/Ah 余热锅炉进口烟气体积流量 63 烟气流动速度 nmm/s 64 自然对流条件下的炉体放热系数 kJ/m'h 65 炉水的汽化潜热 k/kg 66 烟气中含碳量 nmg/m 67 固体或液体的重量 kg/h % 68 余热利用率 % 69 饱和燕汽湿度 各项损失热量之和 70 >Q. kJ/h 本标准中气体(燃气、烟气、空气)单位符号“m”的意义为:标准状态下测得的体积且其体积单位为立方米,简 称“标准立方米”,另有说明的除外 总则 5 余热锅炉能量平衡系统 根据能量平衡的守则,简化和划归余热锅炉的热平衡系统,做出余热锅炉热量平衡关系,如图1 所示 0," " Q 9 Q 余热锅炉 图1 5.2制定本标准的目的是确定余热锅炉性能试验的方法和试验报告的形式 性能试验的主要内容 a)锅炉的余热利用率 b) 出力试验 e)汽-水品质; d)烟气特性; 其他有关的运行特性,如汽温及其调节范围、排烟温度、烟气流动阻力、漏风量,以及汽-水的压 降等
GB/T10863一2011 5.3余热锅炉余热利用率可用两种方法测得,即正平衡法和反平衡法 5.4规定余热锅炉周围环境的空气温度为各项输人与输出热量的起算点,即基准温度 试验准备 6.1试验前应按试验任务和要求,根据本标准要求,并结合具体情况,制定试验大纲 6.2试验大纲一般包括如下内容;试验目的,试验要求、试验项目、试验条件、测点布置(含图、测量仪 表、人员组织与分工、试验进度和试验数据处理原则等 试验大纲应经试验各方认可 6.4试验所用的仪器、仪表应符合要求,使用时应在校验合格有效期限内. 6.5按试验大纲的要求布置测点 试验要求 刀.1余热锅炉汽水系统应严密,无泄.烟风系统应消除不正常的泄谢 7.2所有受热面在试验前均应处于正常运行的清洁状态 7.3经调整确定余热锅炉主、辅机运转正常 余热资源的主工艺流程生产正常、稳定,余热资源如为周 期变化时,变化规律应正常 7.4正式试验前余热锅炉要达到热稳定状态,并且正式试验应调整到预定试验工况0.5h后开始进 行 冷态启动的余热锅炉热稳定时间规定如下 a)无炉墙的烟管锅炉,不少于2h; b 轻型炉墙锅炉,不少于8h; e)重型炉墙锅炉,不少于24h 7.5试验期间余热锅炉安全阀不得起跳,不得进行可能干扰试验工况的任何操作,如定期排污、吹灰 等 连续排污一般亦应关闭 对过热蒸汽锅炉,当必须连续排污时,连续排污量应计量(计人炉水取样 量内),其总量不得超过锅炉出力的3% 试验过程中工况应尽量保持稳定.余热锅炉蒸汽参数偏差范围应符合下列规定 7.6 7.6.1蒸汽压力:十4%一10%规定值,并不超过最高允许工作压力 7.6.2过热蒸汽温度,应符合表2规定 表2 过热蒸汽温度 300 >300350 >350一400 >400一450 >450 偏差范围 十30 +20 +10 10 +5 20 20 -20 15 10 7.7热水锅炉的进水温度和出水温度与设计值之差不得大于士5C 7.8余热锅炉验收试验及新产品定型试验的余热资源应符合设计要求 7.9正式试验时间和次数 余热资源为连续稳定时,试验持续时间每次不少于4h 7.9.1 余热资源为间断、且供热周期少于4h时,每次试验不少于两个连续周期,累计试验时间不少于 7.9.2 4h
GB/r10863一2011 7.g.3余热锅炉新产品定型试验的试验次数不应少于两次,其他目的试验次数可协商而定 当蒸汽和 给水的实测参数与设计不一致时,余热锅炉的燕发量可按式(1)或式(2)进行修正 饱和蒸汽余热锅炉: -h D =D二 篇二 过热蒸汽余热锅炉: hs D=D 2 万一 式中: D 折算燕发量,单位为吨每小时(t/h); D -实测蒸发量,单位为吨每小时(t/h); 过热蒸汽,饱和蒸汽、给水的实测参数下的熔,单位为千焦每千克(k/kg); ,/i,h h h,,h,h 过热燕汽,饱和燕汽、给水的设计参数下的熔,单位为千焦每千克(J/kg) 7.10测量时间间隔 7.10.1蒸汽流量;用指示式流量计测定流量时应5min测量一次 用积算仪测定流量时可每1h测量 -次 7.10.2蒸汽温度、压力、排烟温度:10min15min测量一次 7.10.3烟气成分分析;15min一20min分析一次 7.10. 动压测量:15min一20min测量一次,如被测管径较大、测点较多时,时间间隔可适当延长 4 7.10.5环境温度;15min~20min测量一次 7.10.6其他次要参数20min一30min测量一次 7.11预备性试验 7.11.1正式试验前,应按正式试验的要求和测试项目进行一次预备性试验 7.11.2预备性试验的目的为;检查测试装置和仪器,培训试验观测人员,发现问题及时解决 7.11.3经试验各方认可,对试验数据无异议时,可转人正式试验,预备性试验也可作为正式试验的 部分 7.12试验结果的允许偏差 7.12.1余热资源连续稳定的余热锅炉,两次试验结果之差不大于5% 12.2余热资源为周期性的余热锅炉,两次试验结果之差不大于6% 7. 7.12.3试验受各种条件限制的场合,经试验各方认可,可按协议认可的允许偏差 计算公式 余热锅炉热平衡按式(3)或式(4)计算: Q,=Q十习Q. Q..十Q =Q..十Q.十Q十Q十Q十Q十Q 式中: -输人热量,单位为千焦每小时(kJ/h) Q. 余热资源的显热,单位为千焦每小时(/h); , 可燃物质完全燃烧后放出的热量,单位为千焦每小时(kJ/h)3 Q
GB/T10863一2011 有效输出热量,单位为千焦每小时(J/h); Q -输出热水的有效热量,单位为千焦每小时(kJ/h) Q. . 输出燕汽的有效热量,单位为千焦每小时(k/h); Q 各项损失热量之和,单位为千焦每小时(kJ/h); 排烟损失热量,单位为千焦每小时(kJ/h); Q 可燃气体不完全燃烧损失热量,单位为千焦每小时(k/h); Q 可燃固体不完全燃烧损失热量,单位为千焦每小时(kJ/h); Q -炉体散热损失热量,单位为千焦每小时(k/h); Q 其他损失热量,即以固体或液体的显热形式排出余热锅炉的热量,单位为千焦每小时(k/h) Q 8.2余热利用率按式(5)或式6)计算 Q = ×100 (5) Q =100一 6 ;= -g一gs一g g6 96 式中 余热利用率,% 排烟热损失,%,按式(7)计算 g Q ×100 g Q 可燃气体不完全燃烧热损失,%,按式(8)计算 8 8 ×100 q！ 可燃固体不完全燃烧热损失,%,按式(9)计算 ×100 9 q 炉体散热损失,%,可按式(10)计算,或按附录A求得 g ×100 l0) g5 其他热损失,%,按式(11)计算 g6 ×100 .(11 g6 Q 有效输出热量的计算公式 8.3 8.3.1有效输出热量为蒸汽的余热锅炉 有蒸汽过热器的余热锅炉的有效输出热量按式(12)计算 a =(D+G,一D.)(h一h.)十D.h一he十D.h",一h.十D,(h",一h, (12 十D,h一h O+G.,(hu一y一h 式中: D -过热蒸汽流量,实测蒸发量,单位为千克每小时kg/h)或单位为吨每小时t/h) 过热蒸汽取样量,单位为千克每小时(kg/h); G 过热蒸汽减温水流量,单位为千克每小时(kg/h). D h -过热蒸汽减温水热烙,单位为千焦每小时(kJ/h) 再热器人口蒸汽流量,单位为千克每小时(kg/h)1 D
GB/r10863一2011 h" -再热器出口蒸汽的热嫦,单位为千焦每千克(/kg); 再热器进口燕汽的热熔,单位为千焦每千克(k/kp); h D -再热蒸汽减温水流量,单位为千克每小时(kg/h) 再热蒸汽减温水热熔,单位为千焦每千克(kJ/kg). h， D -自用蒸汽流量,单位为千克每小时(kg/h); 自用蒸汽的热熔,单位为千焦每千克(kJ/kg); h， 炉水的汽化潜热,单位为千焦每千克(k1/kg); 饱和蒸汽湿度.%; G -炉水取样量,单位为千克每小时(kg/h). 式(12)适用于一次再热,以喷水减温方式调温的机组 对于多次再热机组,应加人其余各级再 热器吸收的热量 饱和蒸汽余热锅炉的有效输出热量按式(13)计算 Yo G. (13 Q=Gh一h o0 式中: -给水流量,单位为千克每小时(kg/h) st 8.3.2热水余热锅炉的有效输出热量按式(14)计算 Q=G(h 一h (14 式中: 热水流量,单位为千克每小时(kg/h); h 热水锅炉出水热熔,单位为千焦每千克(kJ/kg); 热水锅炉进水热熔,单位为千焦每千克(kJ/kg) h 8 输人热量按式(15)计算 Q,=QQ (15 8.4.1对气体余热资源的输人热量按式(16)计算 Q=V[C,(,一4十Q 16 式中: v -标准状态下的气体体积流量,单位为立方米每小时m/h); 余热资源的比热,单位为千焦每立方米摄氏度[k/(m.C刀 C 余热资源的温度,单位为摄氏度(C); -环境温度,单位为摄氏度(); 余热资源中所含的可燃物质的收到基低位发热量,单位为千焦每立方米(kJ/m=),按式 Q 17)计算 =126.36cO十107.98H十Q (17) Q.mt 式中: 余热资源中c(含量,%; CO H 余热资源中H含量,% 余热资源中所含的其他可燃气体的发热量,单位为千焦每立方米(kJ/m) Q 常见气体密度与发热量见附录B,常用气体平均定压容积比热见附录C
GB/T10863一2011 8.4.2对液体或固体余热资源的输人热量按式(18)计算 B[Cc,(,一4)十Q 18 Q，= 式中: 单位时间内液体或固体余热资源的质量,单位为千克每小时(kg/h) B C 余热资源的比热,单位为千焦每千克摄氏度[k/kg C]; 余热资源中所含的可燃物质的收到基低位发热量,单位为千焦每千克(k/kg) Q.. 8.5各项热损失的计算公式 8.5.1排炯损失热量按式(19)计算 Q=CV.(d一t 19 式中 排烟平均定压比热,单位为千焦每立方米摄民度[k/(mC] C V， 余热锅炉出口烟气体积流量,单位为立方米每小时(m/h); 余热锅炉出口烟气温度,单位为摄氏度(C) ly 8.5.2可燃气体不完全燃烧损失热量按式(20)计算 Q，=[126.36(co)十107.98(H+(Q),]V 20 式中 烟气中可燃气体不完全燃烧损失热量,单位为千焦每小时(k/h); Q CO). 干烟气中co体积百分数,%; 干烟气中H,体积百分数,%; H)a Q) 余热锅炉出口烟气中其他可燃气体的发热量,单位为千焦每立方米(kJ/m); 余热锅炉出口干姻气体积流量,单位为立方米每小时(m=/h) V" 8.5.3可燃固体不完全燃烧损失热量按式(21)计算 21 Q=3.3727×10AV， 式中 烟气中含碳量,单位为毫克每立方米(mg/nm') Ae 8.5.4炉体散热损失热量按式(22)或式(23)计算: 22 Q=Aa(t一t gs Q 23 -Q 1008 式中: 炉体散热表面积,单位为平方来(mf); -自然对流条件下的炉体放热系数,单位为千焦每平方米小时摄氏度[k/m'hC] 炉体平均壁面温度,单位为摄氏度(C) 8.5.5其他损失热量按式(24)计算 (24 =C,M.,(,一t 式中: 固体或液体比热,单位为千焦每千克摄氏度[kJ/(kg C]; -固体或液体的重量,单位为千克每小时(kg/h); A 固体或液体的温度,单位为摄氏度(C) 8.6烟气体积流量计算公式 8.6.1余热锅炉进、出口有平直管段时,烟气体积可用直接测量法测量,烟气体积按式(25)计算
GB/r10863一2011 十 V,=9.6995FFau 25 .- 273十t 式中: 烟气体积流量,单位为立方米每小时(m/h). 烟道截面积,单位为平方米(m'); 烟气流动速度,单位为米每秒(m/s),按式(26)计算 7e e=1.4142K 26 式中: -动压测量管校准系数; K 烟气平均动压,单位为帕(Pa),按式(27)计算 Ap (S丽十,S而 (27 Ap 十十/Ap) 式中: 第1测点、第2测点、第n测点动压,单位为帕(Pa); p、Ap. 烟气工作状态下的密度,单位为千克每立方米(kg/m),按式(28)计算 28 p=2.6943×10 筑 姻气标准状态下的密度,单位为千克每立方米(kg/m=),按式(29)计算 D CO. N 十1.4291 -- 十1.2504 中+**+ (29 P=1.9771 100 00 10o 式中: CO 气中CO含量,% 烟气中O含量,%; O N -烟气中N 含量,%; 当地大气压,单位为帕(Pa): p 烟道测速点处静压,单位为帕(Pa); 烟气温度,单位为摄氏度(C) 4 8.6.2只能直接测量余热锅炉进口(或出口)烟气体积时,可通过测量漏人空气量计算出口(或进口)的 烟气体积 8.6.2.1当能测量进口烟气体积时,出口烟气体积按式(30)计算 V.=V,十V 30 式中 V 余热锅炉进口烟气体积流量,单位为立方米每小时m'/h); 余热锅炉区间漏人空气量,单位为立方米每小时(m/h),按式(31)计算 Y-VHo[O4-O V= (31 20.657一0.984O V -余热锅炉进口烟气中水蒸气体积,单位为立方米每小时(m'/h),按式(32)计算: H,o H,O AV 32 vuo 100 式中: 余热锅炉进口烟气中水蒸气体积百分数,%; H.O 余热锅炉出口干烟气中o，体积百分数,% O)， 余热锅炉进口干烟气中O.体积百分数,% O. 10
GB/T10863一2011 8.6.2.2当能测量出口烟气体积时,进口烟气体积可按式(33)计算 33 V，=V.-V 式中: 余热锅炉区间漏人空气量,单位为立方米每小时(m'/h),按式(3)计算 V c.-Vna[o.-o.n V (34 = 20.657一0.984(O) 心 余热锅炉出口烟气中水蒸气体积,单位为立方米每小时(m`/h),按式(35)计算: H,o H.O. V (35 H,o 00 式中: H.o. 余热锅炉出口烟气中水燕气体积百分数,%; 余热锅炉出口干烟气中o.体积百分数,%; (O. )e (O.) 余热锅炉进口干烟气中O体积百分数,% 8.6.3当没有条件直接测量时,进口烟气体积也可由主工艺计算得到 测量方法和测量装置 9.1余热锅炉燕汽和给水流量测量 9. .1.1余热锅炉蒸发量可采用测量给水流量法来确定 采用给水流量法测量时,锅筒的水位在试验开 始时和试验结束时应保持一致,如不一致应进行修正 当采用喷水减温的调温方式,有减温水时,减温 水的流量也应考虑进去 给水(或进水)流量可使用Lw型涡轮流量变送器测量,变送器精度不低于0.5级 也可采用电 磁流量计(精度不低于0.5级),孔板流量计(精度不低于1.5级,涡轮流量计(精度不低于1.5级)和超 声波流量计精度不低于1.5级)来测量给水流量 并允许使用系统中已存在的经过标定的流量计 测 量装置如图2所示,流量计的安装也可按照流量计说明书的要求进行 oD 20D 说明 12、3 截止阀 过滤器; -Lw型涡轮流量变送器; 余热锅炉 图中D为给水旁路的公称直径 图2 9.1.3小容量余热锅炉的给水(或进水)流量也可用水箱容积法和称重法测量 11
GB/r10863一2011 g.1.4水的体积流量应按式(36)换算为质量流量 (36 GR 1000y 式中 给水(或进水)的质量流量,单位为千克每小时(kg/h); G 给水(或进水)的体积流量,单位为升每小时(L/h); 给水(或进水)的比容,单位为立方米每千克(m'/kg) 9.1.5过热燕汽余热锅炉燕发量也可采用直接测量燕汽流量来确定 测量方法可用孔板或喷嘴流量 计(系统精度不低于1.5级). 9.1.6燕汽流量仪表如无密度修正功能时,所测蒸汽流量应按式(37)进行燕汽密度修正 D=口 (37 式中: D.、D. 分别为修正后的和仪表指示的蒸汽质量流量,单位为千克每小时(kg/h); 分别为测量状态和设计状态下的蒸汽密度,单位为千克每立方米(kg/m') p、！ 9.2汽水系统压力测量,应采用精度不低于1.0级的压力表,也可采用就地安装或表盘上的压力表,试 验前应校验合格 9.3蒸汽品质测量 饱和蒸汽湿度可采用氧离子浓度滴定法、钠离子浓度计或电导率仪法测定,每次测定时炉水试 样和蒸汽试样的温度应相同 采用氯离子浓度滴定法测定饱和蒸汽湿度时应符合附录D的要求 过热蒸汽含盐量采用钠离子浓度计测量 蒸汽与炉水取样点选择 蒸汽取样点宜安装在余热锅炉主汽阀后垂直的直管段处,在条件不允许时,也可安装在水平 直管段处,这时取样管要垂直安装,并向下引出蒸汽 9.3.3.2炉水取样点可选择在水位计下方或锅筒定期排污管处 9.3.4蒸汽与炉水取样都应经过冷却器冷却后引出 9.3.5蒸汽取样器 推荐取样器结构如图3所示 取样孔流通总面积不应超过取样管流通面积的50%,即符合式(38 规定 说明: 蒸汽取样头; 2 蒸汽管道(D 为蒸汽管道内径,箭头为蒸汽流动方向 图3 12
GB/T10863一2011 TdlR 孤d 38 <0.5" 式中: 取样孔数一般不小于3 取样孔孔径，一般为2mm3mm; d d -取样管的内径,单位为毫米mm) 9.3.6取样量 蒸汽取样应遵循等速取样原则,即取样量应满足式(39): (39 G,=nD 式中 G. 蒸汽取样量,单位为千克每小时(kg/A); -取样孔数 蒸汽管道内的燕汽流量,单位为千克每小时(kg/h); D. 取样孔孔径,单位为毫米mm):; dl 蒸汽管道的内径,单位为毫米(mm) D 温度测量 o 9.4.1过热蒸汽温度的测量,二次仪表的精度不低于0.5级一次仪表的精度不低于1级 9.4.2余热锅炉进、出水温度测量 9.4.2.1热水余热锅炉的进、出水温度,测量仪表的测量精度应达到0.2C 4.2.2燕汽余热锅炉给水温度,测量仪表的精度等级应达到1级 9 烟气温度采用热电偶温度计测量 4.3.1烟温测点应视烟道截面的大小,按表3,表4规定布置,烟气温度一般取其各测点读数的算术 9 平均值 当测量截面处烟气流速偏差较大时,应取各测点读数的加权平均值 9.4.3.2热电偶头部应裸露于气流中,且热电偶的精度不低于1级 若用补偿导线,应用同型号的补 偿导线引至温度较稳定的室温处,两根补偿导线与热电偶的连接点应处于同一温度 二次仪表的精度不低于0.5级 9.4.3.4为简化平均温度的测量,平均温度可用几支特性相同的热电偶并联测量,如图4所示 说明: 热电偶; 接线端子板; 二次仪表 图4 13
GB/r10863一2011 4.4空气温度的测量可采用普通棒式玻璃温度计,测量时应避免其他热源对其造成的辐射影响 9 9 .4.5余热锅炉炉体壁面温度可采用半导体点温计测量 9.5动压测量 9.5.1当用动压测量管测量动压时,测量截面前应有4D,7D的直管段,测量截面后应有1D,~2D的 直管段,D,为管道的内径;对矩形通道,以当量直径D代替D.,当量直径按式(40)计算,如不能满足上 述要求时,则应增加测量点数 2xLXL (40 D一 L1十L2 9.5.2测量截面上测点的布置 9.5.2.1圆形截面的管道 将圆形截面的管道分成n个面积相等的同心圆环,再把每个圆环分成两个面积相等的部分,动压测 点就设在这两部分的分界线上,如图5所示 测点距中心的距离按式(41)计算: =R 厂 r S r=R 丽 (41 愿 r=R - r，=R 2n 式中: r、r、rr 各测点距中心的距离,单位为毫米(m 1m; R 烟道半径,单位为毫米(mm mm 图5 14
GB/T10863一2011 g.5.2.2矩形截面的管道 用经纬线将矩形管道分成若干面积相等的小矩形,如图6所示,各小矩形的对角线交点就成为动压 测量点 9.5.3测量点最小数的规定 9.5.3.1圆形管道等面积环数与布置测点的测量直径数见表3 当测量直径数为2时,该两条直径线 应互相垂直 9.5.3.2矩形截面的测点排数见表4 a/2 图6 表3 管道内径D. 300 400 600 800 l000 1200 1400 600 l800 2000 mmnm 10 11 12 等面积环数 测量直径数 2 2 测量点总数 20 36 40 48 24 28 32 44 表4 矩形管道边长L >500 >1000 >1500 >2000 二500 >2500 l000 mm 1500 一2000 一2500 1每增加500测点 测点排数N 排数N增加1 15
GB/r10863一2011 图7 动压测量管 9.5.4 非含尘气体可用标准皮托管测量,标准皮托管见图7 9.5.4.1 9.5.4.2含尘气体采用图8或图9所示的动压测量管测量 9.5.4.3动压测量管制造后应经校准,确定其校准系数K 校准系数K的测量装置及计算公式应符 合附录E的要求 图8 图9 9.5.5测压计 姻道静压可采用U型压力计测量 9.5.5.1 9.5.5.2动压测量应采用精度为0.5级的倾斜式微压计,也可采用电子微压计测量,其精度不低于1.0级 16
GB/T10863一2011 9.6气体成分测量 g.6.1气体取样点应选择在气流均匀的直管段上,不应安装在烟道拐弯处及有漏风处 9.6.2气体取样管上应按等面积环原则开设若干取样孔,取样孔总面积应符合式(38) 9.6.3可燃气体的取样系统应按图10 取样之前应对气体取样管和通至集样器的管路进行吹扫,且 应以饱和食盐水溶液充满三通旋塞到集样器这一管路 说明 气体取样管 -集样器 玻璃瓶; 平衡容器; 三通旋塞; -吹扫管路 图10 烟气成分分析 9.6.4 烟气中三原子气体RO.(CO，和SO.),O可用奥氏气体分析仪测量，cO可用气体检测管测定 烟气成分也可用烟道气分析仪进行测定,其测量精度不低于1.0级,试验前后应对烟道气分析仪进行 校核 9.6.5可燃气体的测量 可燃气体中重怪饱和胫、氢和甲婉的含量可用532型气体分析仪测量 9.7烟气中水分含量的测定 g.7.1冷凝法水分含量测定装置如图11所示 17
GB/r10863一2011 说明 -带尘粒过滤器的取样管 抽气调节阀 流量计前温度计 冷凝器; 流量计前压力计 真空泵 10 冷凝水收集器 进口流量调节阀 11 -冷却水 冷凝器后温度计 流量计 图11 460.23273土G.土V H.O (42 -×100 O.LCAV 式中: H.O 烟气中水分含量的体积百分数,%; 流量计前烟气温度,单位为摄氏度(C); t 冷凝水量,单位为克(g); G 由冷凝器后温度查得的饱和压力,单位为帕(Pa); " V -烟气取样量,单位为升(L); 当地大气压,单位为帕(Pa); a -流量计前压力计读数,单位为帕(Pa) 9.7.2重量法水分含量测定装置类同图11,只是将冷凝器改为装有吸水剂的吸水管,吸水管如图12 所示 烟气中的水蒸气被吸水剂吸收,吸水管的增重即为已知姻气体积含有的水分 常用吸水剂有氧 化钙、硅胶、氧化钙等 烟气中水分含量的体积百分数按式(43)计算 1.24G.(273十, H.O ×100 43 2.694×10V.十,十1.24G.273十, 式中: H.O -烟气中水分含量的体积百分数,%; G -试验中吸水管吸收的水量,单位为克(g); v -烟气取样量,单位为升L); 流量计前烟气温度,单位为摄氏度(C); 流量计前压力计读数,单位为帕(Pa); . 当地大气压,单位为帕(Pa) pa 18
GB/T10863一2011 1 ° E 3 3 图 l 说明 吸水管 -吸水剂 冷却器 图12 9.7.3干湿球法水分含量测定装置如图13所示 烟气中水分含量的体积百分数按式(44)计算 H.o="X10o0 44 式中: H,O -烟气中水分含量的体积百分数,%; 烟气中水蒸气的压力,单位为帕(Pa),按式(45)计算 (45 户 一w-c(一,)p 温度为t,时饱和水蒸气压力,单位为帕(Pa); 般约等于0.00066(此时要求烟气流过湿球表面时的流速大于2.5nm/s) 干球温度,单位为摄氏度(C) 湿球温度,单位为摄氏度(C) ！ 流过湿球表面的烟气绝对压力(等于大气压减去压力计指示压力),单位为帕(Pa) 声 烟道内烟气绝对压力,单位为帕(Pa),按式(46)计算: ，=a十p 46) 当地大气压,单位为帕(Pa); a -烟道静压,单位为帕(Pa) 说明 -流量计前温度计 -带加热过滤的取样管 干球温度计; -流量计; 3 湿球温度计; 抽气泵 流量计前压力计 图13 19
GB/r10863一2011 9.8烟气含尘量测定 烟气中含尘量的测定装置如图11,可与烟气中水分含量同时测定 本方法同时可用于测定炭黑浓 度及飞灰取样 9.8.1烟气含尘量测定的取样点宜选择在垂直的直段烟道上,若没有合适的垂直的直段,也可安装在 水平的直段上,但应增加测量点数,不应安装在烟道拐弯处 9.8.2烟气取样应遵循等速取样原则,具体方法应符合附录F的要求 9.8.3含尘量按式(47)计算 (47 ×1000 h 十一， 5.0104×10V'"a /干273 式中: 气含尘量,单位为毫克每立方米(mg/m'); 试验期间的收尘量,单位为毫克(mg); 试验采样时间,单位为分钟(nmin); 流量计读数,单位为升每分钟(L/min); V 流量计前温度计读数,单位为摄氏度(C) 当地大气压,单位为帕(Pa); 流量计前压力计读数,单位为帕(Pa); . -流量计前饱和蒸汽压力,单位为帕(Pa) 9 8.4烟尘中含碳量测定 在烟尘取样后,测得收尘量(mg),经灰化处理后测出其中的含灰量为4(mg),烟尘中含碳量按 式(48)计算 h ×1000 --- .(48 十二 5.0104×10V',, 273 式中: -烟尘中含碳疑.单位为毫克每立方米(ma /m); e 试验期间的收尘量,单位为毫克(m 4" mg); -姻尘的含灰量,单位为毫克(mg) A V” 流量计读数,单位为升每分钟(L/ /min 试验采样时间,单位为分钟(min); 流量计前温度计读数,单位为摄氏度(C). 流量计前饱和蒸汽压力,单位为帕(Pa); p 当地大气压,单位为帕(Pa); ba 流量计前压力计读数,单位为帕(Pa 10 试验报告 试验报告封面应包括被测锅炉的型号,试验单位名称及出具报告的时间 10.1 10.2试验报告正文应至少包括下列内容 余热锅炉型号 a 余热锅炉设计单位; b c)余热锅炉制造单位; 20
GB/T10863一2011 余热锅炉编号 d) e)试验地点; 试验日期 D) g 试验单位; 试验负责人; h 参加试验人员 试验目的,要求和试验内容; k测点布置和测试仪器说明; 试验结果分析和试验结论; 余热锅炉设计数据综合表参见附录G中表G.1; m 试验数据综合表,参见附录G中表G.2. n 21
GB/r10863一2011 附 录A 规范性附录 余热锅炉炉体散热损失 A.1燕汽余热锅炉炉体散热损失可按表A.1选取 表A.1 额定出力D 10 15 20 35 65 t/h 散热损失 1.7 2.9 1.5 .3 . 0.8 A.2热水余热锅炉炉体散热损失可按表A.2选取 表A.2 额定出力D 29 46 2.8 7.0 10,5 14 MW 散热损失学 1.5 1.3 1.1 A.3出力小于2t/h及烟管余热锅炉可按式(A.1)计算 l670.A ×100 A.1 式中 炉体散热损失,%; 炉体散热表面积,单位为平方米(nm'); A -输人热量,单位为千焦每小时(k灯/h). A.4用于发电的余热锅炉在额定负荷下的散热损失可按图A.1曲线查取,也可按式(A.2)计算 22
GB/T10863一2011 1.0 0.5 200 500 000 500 D/h 注:虚线仅供考核锅炉本体设计热效率 图A 1额定负荷下的锅炉散热损失曲线 g=5.82(D吼” A.2 式中: -锅炉机组额定负荷下的散热损失,% g D -锅炉额定负荷(蒸发量),单位为吨每小时(t/h) 23
GB/r10863一2011 B 附 录 资料性附录 气体的密度与发热量 B.1气体的密度与发热量如表B.1 表B.1 密度 低位发热量 g/m 分子式 压缩系数 名称 分子量 kJ/m 理想密度 实际密度 氢 H 2.0160 0.0899 0.0899 l.0006 10798 -氧化碳 1. 1. 28.0104 .2497 .2506 0.9993 12636 6,043o 0.7158 0.7174 0.997" 35818 甲烧 cH 30,070o 1.3416 1.3553 0.9899 64351 乙烧 c,H 44.0970 1.9674 2.0102 0.9787 93181 丙烧 CH cH 丁烧 58.1240 2.5932 2.6912 0.9636 123565 乙始 c,H 28,0540 1.2517 1.2605 0.9930 59440 丙烯 C. 1.8775 0.981 42,0010 1.9136 87609 丁始 C,H 56.1080 2.5033 2.5968 0.964o 117616 乙炔 c,H 26.0400 1，1709 56019 34.1760 1.5203 1.5363 0.9896 23367 硫化氢 HS 锁 o 31.9988 1.427" 1.4291 0.9991 o 1.9635 1.9771 0.9932 二氧化碳 44.0098 H.0 水蒸气 18.0154 0.8038 0.8330 0.9650 空气 28.9660 1.2923 1.2931 0.9994 N 28,0134 1.2498 1 .2504 0.9996 二氧化碗 so 26.0600 9263 2. sO 80,06oo 3.577o 三氧化碗 24

烟道式余热锅炉热工试验方法GB/T10863-2011

什么是烟道式余热锅炉？

烟道式余热锅炉是一种利用工业生产、民用供暖等领域中产生的废气进行换热的设备。它通过收集并利用锅炉排放出来的高温烟气中的余热，将其转化为热水或蒸汽，从而实现节能减排的目的。

GB/T10863-2011热工试验方法的要求

国家标准GB/T10863-2011《烟道式余热锅炉热工试验方法》规定了对烟道式余热锅炉进行热工试验的方法和要求。其中，主要包括以下几个方面：

• 试验前的准备工作：包括设备的检查和校准、试验过程中需要记录的数据等。
• 试验中的测量和计算：包括余热锅炉进出口水温、流量、外部环境温度等参数的测量和计算。
• 试验结果的处理和表述：包括试验数据的统计分析和报告撰写等。

为什么要进行热工试验？

热工试验是评价烟道式余热锅炉热能利用性能的重要手段。通过热工试验，可以了解锅炉在实际工作中的热效率、热损失以及对环境的影响等方面的信息，从而为锅炉的改进和优化提供依据。

热工试验注意事项

进行热工试验时，需要特别注意以下几点：

• 确保试验前的准备工作充分，保证测试的准确性；
• 认真记录试验过程中所涉及的各项数据，不得造假或随意改动；
• 在试验结束后，必须对数据进行准确的统计分析，形成科学的报告。

结论

烟道式余热锅炉是一种节能环保的设备，通过热工试验可以了解其真正的热效率和节能潜力。国家标准GB/T10863-2011规定了热工试验的方法和要求，为评价该种类型锅炉的热工性能提供了科学的手段。

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