国家标准 GB/T40821一2021 太阳能热发电站换热系统检测规范 Testspeeifieationforheatexchangesystemmofsolarthermalpowerplant 2021-10-11发布 2022-05-01实施国家市场监督管理总局发布国家标涯花管理委员会国家标准
GB/T40821一2021 目次前言范围 2 规范性引用文件术语和定义试验项目和要求测量内容及仪表测量方法系统性能检测试验 8 试验报告换热系统流程及主要测点布置示意图附录A资料性
GB/T40821一2021 前言本文件按照GB/T1.1一2020<标准化工作导则第1部分;标准化文件的结构和起草规则》的规定起草本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任本文件由电力企业联合会提出本文件由全国太阳能光热发电标准化技术委员会(SAC/TC565)归口本文件起草单位:机械工业北京电工技术经济研究所、哈尔滨锅炉厂有限责任公司、哈尔滨电气集团有限公司、电器工业协会、能源建设集团规划设计有限公司、电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司、能源建设集团有限公司工程研究院、内蒙古电力勘测设计院有限责任公司、常州龙腾光热科技股份有限公司、长江三峡集团有限公司、东方电气集团东方锅炉股份有限公司、杭州锅炉集团股份有限公司、浙江大学本文件起草人:果岩唐卉、刘学,董爱华,许粲羚,侯卉、徐志强、苑畔、郑冠捷,寇建玉,宋江文窦怀新、王小春、卢智恒,尹显俊、张学礼、李有霞、布仁.许志贵、李风梅、周昊、张小波、刘可亮、罗飞、朱义凡
GB/T40821一2021 太阳能热发电站换热系统检测规范范围本文件规定了太阳能热发电站换热系统的性能测试通用方法本文件适用于导热油或熔融盐作为传热介质的蒸汽发生系统,熔融盐作为储热介质的油盐换热系统规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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/T2624(所有部分用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量 GB/T12145火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量 GB/T14416锅炉蒸汽的采样方法 DL/T5182火力发电厂热工自动化就地设备安装、管路及电缆设计技术规定术语和定义下列术语和定义适用于本文件 3.1 输入热功率 thermalp0werinput 单位时间内输人到换热系统边界所有热量的总和 3.2 输出热功率 thermalp0weroutput 单位时间内从换热系统边界输出的热量总和 3.3 ratedevaporation 额定蒸发量蒸汽发生系统在汽轮机额定工况设计参数下所产生的蒸发量 3.4 最大连续蒸发量 maximumcontinuoseVaporation 蒸汽发生系统在汽轮机阀门全开工况参数下所产生的最大蒸发量 3.5 热效率 thermmalefricieney 输出热功率与输人热功率之比试验项目和要求 4.1试验项目换热系统的试验项目:
GB/T40821一202 蒸发量; a b 热效率; 汽水系统质量流量、进出口温度、压降 e d) 导热油和熔融盐系统质量流量,进出口温度、压降; 燕汽品质 e 4.2换热系统流程及主要测点布置太阳能热发电站换热系统流程及主要测点布置示意图,具体详见附录A中图A.1图A.5 4.3试验大纲试验大纲至少应包括以下内容试验目的; a 试验系统的基本情况 b 试验条件和要求; c d 试验内容; 测试项目.仪器设备、测点布置及测试方法试验数据的处理原则; 试验人员及组织; g h试验日程及计划; 试验安全事项 4.4试验条件 4.4.1总则在进行换热系统试验时,宜尽量使试验工况参数接近换热系统的设计工况 4.4.2环境条件环境条件至少应包括以下内容当地大气压; a 环境温度; b) e 环境相对湿度 4.4.3数据采集 4.4.3.1正常运行工况试验测试时间应不小于2h 4.4.3.2参数测量时间间隔见表1 表1参数测量时间间隔序号测量参数测量时间间隔/ /min 蒸汽压力、温度 l5 给水流量、压力、温度 15 导热油/熔融盐的流量、压力、温度 15 其他次要参数 5~10
GB/T40821一2021 4.4.4系统稳定时间试验前,3日内换热系统未发生异常情况测量前,换热系统在试验条件下,稳定运行的时间应不少于2h 4.4.5系统蒸汽参数测试过程中,系统蒸汽参数的最大允许波动范围见表2 表2蒸汽参数的最大允许波动范围序号测量项目最大允许波动范围 480GB/T40821一202 表3主要测量内容序号名称 1)过热器蒸汽进、出口压力和温度 )再热器燕汽进、出口压力和温度 3)汽包压力和水位汽水侧 4)预热器给水进、出口的流量、压力和温度 5)给水和减温水流量、压力和温度 6)泄漏和排污流量 )过热器导热油进,出口的流量,压力和温度 )再热器导热油进,出口的流量,压力和温度 )蒸发器导热油进,出口的流量,压力和温度导热油侧 0)预热器导热油进,出口的流量、压力和温度 5)油盐换热器导热油进、出口的流量、压力和温度 6)泄漏和排污流量 )过热器熔融盐进、出口的流量、压力和温度 2)再热器熔融盐进、出口的流量、压力和温度 3)蒸发器熔融盐进、出口的流量、压力和温度熔融盐侧手)预热器熔融盐进、出口的流量、压力和温度 5)油盐换热器熔融盐进、出口的流量、压力和温度 6)泄漏和排污流量 1)过热蒸汽中SO和Na'浓度 2)给水中SiO，和Na'浓度燕汽品质 3)汽包饱和水中SiO和Na浓度 4)饱和蒸汽中SiO，和NNa浓度 5.2测量仪表的选择 5.2.1试验主要测量项目所用仪表为专用仪表 5.2.2测量仪表应在检定或校准合格期内 5.2.3运行表计的测点位置合适、达到测量要求的精度等级时,在不影响正常运行条件下,可以作为试验用仪表 5.2.4测量仪表可在试验后进行复校,如发现异常则应对所测数据进行修正或舍弃 5.2.5经试验各方协商同意,也可使用未包含在本文件规定范围的仪表 5.2.6主要测量仪表的最大允许误差见表4
GB/T40821一2021 表4主要测量仪表的最大允许误差序号测量项目允许误差(按满量程计) 水、蒸汽流量士0.35% 熔融盐、导热油流量士0.75% 温度士0,40% 士0.25% 水、蒸汽压力熔融盐、导热油压力士0,50% 测量方法 6.1流量测量流量可使用标准孔板、喷嘴流量计或其他流量计进行测量用标准孔板或喷嘴流量计测量时,其测量方法应符合GB/T2624(所有部分)的规定 a b 用其他流量计应按其相应说明进行操作 6.2温度测量 6.2.1应根据不同的被测对象、温度范围选用适当量程的测温仪表,测量误差符合5.2.6的要求 6.2.2温度测量仪表不应安装在流动死角或者是紧靠汇流点的下游,应安装在能准确测量试验进、出口温度的位置 6.2.3温度测点应靠近相应的压力测点 6.2.4温度测量应选择速度与温度分布均匀的管道截面 6.2.5应采取必要措施,防止温度测量仪表因受传导,对流和辐射影响致测量数据失真 6.2.6测量管道内的蒸汽和给水温度时,应采用插人式套管,套管插人深度应达到1/3管内径,并远离束状流区域 6.2.7温度数据应符合项目合同、技术协议等文件规定,允许误差应符合表4规定 6.2.8就地设备安装、管路设计应符合DL/T5182的规定 6.3压力和压差测量 6.3.1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 6.3.2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 6.3.3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 6.3.4应对取压点和测量仪器之间的高度差进行修正 6.3.5压力测点尽量靠近相应设备进、出口,压力计应装设在不受高温、冰冻和振动干扰的部位 6.3.6压力数据应符合项目合同、技术协议等文件规定,允许误差应符合表4规定 6.3.7测量仪表就地设备安装、管路设计应符合DL/T5182的规定
GB/T40821一2021 系统性能检测试验 7.1额定蒸发量 7.1.1试验记录和测量内容(适用于导热油作为传热流体): 燕汽压力和温度; a 给水流量、压力和温度; b es 蒸汽品质; 减温水流量; d 导热油流量、压力和温度; e 熔融盐流量、压力和温度 D 注试验开始直至结束,各参数应保持一致和稳定 7.1.2试验记录和测量内容(适用于熔融盐作为传热流体) 蒸汽压力和温度; a b 给水流量、压力和温度; 蒸汽品质 c d 减温水流量; e 熔融盐流量、压力和温度注;试验开始直至结束,各参数应保持一致和稳定 7.2最大连续蒸发量需要时,测量蒸汽发生系统的最大连续蒸发量,来衡量系统的最大连续出力能力 7.3汽水系统压降汽水系统压降为其进、出口静压差,可用差压计直接测量,也可同时测量进、出口静压,按式(1 计算 A=n一ote 式中 -汽水系统压降,单位为兆帕(MPa); p -汽水系统进口静压力,单位为兆帕(MPa); 力m -汽水系统出口静压力,单位为兆帕(MPa) pue 注:对于系统液柱重位压差的修正,由试验单位自行考虑 7.4熔融盐系统压降熔融盐系统压降为其进、出口静压差,可用差压计直接测量,也可同时测量进、出口静压,按式(2) 计算 (2 力m=力mm pmour 式中熔融盐系统压降,单位为兆帕(MPa); 公力m 熔融盐进口静压力,单位为兆帕(MPa); 力min -熔融盐出口静压力,单位为兆帕(MPa). mom 注;对于系统液柱重位压差的修正.,由试验单位自行考虑
GB/T40821一2021 7.5导热油系统压降导热油系统压降为其进、出口静压差,可用差压计直接测量,也可同时测量进、出口静压,按式(3 计算 #*#* ph=hin一woe 式中: 导热油系统压降,单位为兆帕(MPa) 心p 导热油进口静压力,单位为兆帕(MPa); bin 导热油出口静压力,单位为兆帕(MPa 力hout 注:对于系统液柱重位压差的修正,由试验单位自行考虑 7.6蒸汽品质 7.6.1试验要求 7.6.1.1蒸汽品质试验应与蒸发量试验同步进行 7.6.1.2监测给水和汽包饱和水的品质在保证给水、汽包饱和水品质合格的前提下,进行燕汽品质试验 7.6.1.3当水循环系统或汽水分离系统改变、变负荷过程中导致汽包水位严重波动、给水品质发生改变、过热器或汽轮机通流部分严重积盐时,应测量蒸汽品质 7.6.2测量方法 7.6.2.1饱和燕汽湿度可采用氯离子浓度滴定法、钠离子浓度计或电导率仪法测定,每次测定时水试样和燕汽试样的温度应相同 7.6.2.2过热蒸汽含盐量采用钠离子浓度计测量 7.6.2.3汽、水样品的采集及分析方法见GB/T14416的有关规定 7.6.3蒸汽与水取样点选择蒸汽取样点宜安装在系统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 7.6.3.1 处,此时取样管应垂直安装,并向下引出蒸汽 7.6.3.2 水的取样点应在水位计下方或汽包定期排污管处 7.6.3.3燕汽与水取样都应经过冷却器冷却后引出合格判定 7.6.4 给水、汽包饱和水以及蒸汽质量标准应满足GB/T12145的相关要求 7.7热效率 7.7.1换热系统热效率计算可采用输人-输出热量法和热损失法(也称正平衡法和反平衡法) 本文件只规定了输人-输出热量法,计算方法按7.7.2、7.7.3. 7.7.2导热油作为热侧流体时的热效率按式(4)计算 w dout "×100% 4 7)a= WA 式中: 热效率,%; 7. W -导热油输人热功率,单位为千瓦(kW);
GB/T40821一202 W -输出热功率,单位为千瓦(kw),包括 dom 过热燕汽热功率; a b再热蒸汽热功率; 辅助用汽热功率; c d)排污水热功率; 熔融盐热功率(仅适用于油盐换热系统储热工况. 7.7.3熔融盐作为热侧流体时的热效率按式(5)计算 W mo ×100% 7m= W 式中热效率.% w 熔融盐输人热功率,单位为千瓦(kw). min w 输出热功率,单位为千瓦(kw),包括 moun 过热蒸汽热功率; a b) 再热蒸汽热功率; 辅助用汽热功率 c d)排污水热功率; e 导热油热功率(仅适用于油盐换热系统放热工况) 7.8热流量 7.8.1水/蒸汽热流量的计算按式(6)计算 Q=G(H一Hm) 式中水/蒸汽热流量,单位为千瓦(kw); Q 水/燕汽质量流量,单位为千克每秒(kg/s); H 水/蒸汽人口熔值,单位为千焦每千克(kJ/kg) H 水/蒸汽出口熔值,单位为千焦每千克(kJ/kg) 注;计算公式介质参数应为同一介质 7.8.2熔融盐/导热油热流量的计算按式(7)或式(8) Q=G(H一Hm 或 Q=GC,(T一T胆/1000 8 式中 -热流量,单位为千瓦(kw) G 质量流量,单位为千克每秒(kg/s); Hm -热侧人口熔值,单位为千焦每千克(k/kg); H 热侧出口熔值,单位为千焦每千克(k/kg) houm 定压比热容,单位为焦每千克摄氏度[/kg T 高温温度，单位为摄氏度(C) T 低温温度，单位为摄氏度(C). 注计算公式介质参数应为同一介质
GB/T40821一2021 试验报告 8.1报告封面报告封面应包括: 试验项目名称; a b 试验换热系统类型; e 试验委托单位; d)试验地点; 试验日期; e f 试验单位; 试验报告编号 g 8.2报告正文报告正文应至少包括: 试验背景;试验委托单位、试验负责单位、试验参加单位、试验总体时间等; a 试验内容,包括试验项目、项目保证值或设计值及保证条件等 b 试验条件,环境条件,设计参数,试验装置,试验仪表及精度,测点布置,测试方法,试验时间及 c 人员数据处理步骤;试验的原始数据、计算方法、计算结果; d 试验结果分析;根据试验结果、试验内容,与设计或保证值进行比较和分析,并对测试过程中遇到的问题加以说明; 结论;根据试验结果对相关性能指标作出评价; 附件包括所有记录结果,必要时可附有原始记录,实验室化验结果、采用的测量技术及仪表的 g 补充说明、附件等的复印件
GB/T40821一2021 附录 A 资料性) 换热系统流程及主要测点布置示意图 A.1汽水侧流程汽水侧流程及主要测点布置如图A.1所示测点的最终布置由试验各方协商确定主蒸汽去汽轮机高温再热汽去汽轮机过热器再热器低温再热汽来自汽轮机 *包蒸发器预热器来自末级加热器给水标引序号说明 -压力测点; -温度测点; M -流量测点图A.1汽水侧流程及主要测点布置示意图 A.2熔融盐侧流程熔融盐侧流程及主要测点布置如图A.2所示测点的最终布置由试验各方协商确定 10
GB/T40821一2021 高温熔融盐来自高温熔盐储罐再热器过热器蒸发器预热器低温熔融盐去低温熔盐储罐标引序号说明压力测点温度测点; M -流量测点图A.2熔融盐侧流程及主要测点布置示意图 A.3导热油侧流程导热油侧流程及主要测点布置如图A.3所示测点的最终布置由试验各方协商确定 11
GB/T40821一2021 高温导热油来自镜场或导热油与熔融盐换热系统过热器再热器蒸发器预热器低温导热油去镜场或导热油与熔融盐换热系统标引序号说明: -压力测点温度测点; M -流量测点图A.3导热油侧流程及主要测点布置示意图 A.4油盐换热系统的储热过程油盐换热系统的储热过程及主要测点布置如图A.4所示测点的最终布置由试验各方协商确定 12
GB/T40821一2021 来自镜场的高温导热油去GS系统高温熔融盐去热熔盐罐油盐换热器低温熔融盐来自冷熔盐罐低温导热油去镜场来自scs系统的导热油标引序号说明 -压力测点; ！温度测点; M 流量测点图A.4油盐换热系统的储热过程及主要测点布置示意图 A.5油盐换热系统的放热过程油盐换热系统的放热过程及主要测点布置如图A.5所示测点的最终布置由试验各方协商确定高温导热油去SGS换热系统高温熔融盐来自热熔盐罐油盐换热器低温熔融盐去冷熔盐罐低温导热油来自SGs换热系统标引序号说明: 压力测点; 温度测点; M 流量测点图A.5油盐换热系统的放热过程及主要测点布置示意图

太阳能热发电站换热系统检测规范GB/T40821-2021解读

随着环保意识的不断提高，太阳能热发电成为了可持续发展的重要能源之一。而太阳能热发电站中的换热系统作为核心部件，其性能的稳定与安全直接影响到发电效率和设备寿命。因此，制定一套科学合理的换热系统检测规范显得尤为重要。

近日，国家质量监督检验检疫总局发布了最新的太阳能热发电站换热系统检测规范GB/T40821-2021，该规范自2021年7月1日起实施。

规范主要内容

太阳能热发电站换热系统检测规范GB/T40821-2021主要包括以下几个方面的内容：

换热系统检测的一般要求
检测设备和工具
检测方法和步骤
检测结果的评价标准

其中，换热系统检测的一般要求部分包括了检测前的准备工作、安全措施、检测环境等方面的规定。检测设备和工具部分明确了使用的设备和工具应该符合的技术条件和精度要求。检测方法和步骤部分详细介绍了各种检测方法的实施过程和注意事项。检测结果的评价标准部分则对检测结果进行了分类和评估。

规范应用意义

太阳能热发电站换热系统检测规范GB/T40821-2021的发布，对于规范太阳能热发电行业的生产和检测行为，提高太阳能热发电站换热系统的质量和效率，具有重要的推动作用。

这一规范的出台，将有效提高太阳能热发电站的供电能力和经济效益，同时也保障了人们的生命财产安全。因此，各相关企业和专业人士应该认真学习并遵守该规范，推动太阳能热发电行业的健康有序发展。