工业锅炉热工性能试验规程（GB/T 10180-2003）

　　1范围

　　本标准规定了工作压力小于3.8MPa的蒸汽锅炉以及热水锅炉热工性能试验(包括定型试验、验收试验、仲裁试验和运行试验)的方法，并规定了以表格形式表示试验结果。

　　本标准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。热油载体锅炉及以垃圾作燃料的锅炉可参照采用。本标准不适用于余热锅炉。

　　2规范性引用文件

　　下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

　　GB/T 474-1996煤样的制备方法(eqv ISO 1988；1975)

　　GB/T 2900.48-1983电工名词术语固定式锅炉

　　3术语和定义

　　GB/T 2900.48-1983确立的以及下列术语和定义适用于本标准。

　　3.1

　　固体燃料solid fuel

　　任何固态的燃料，包括煤、油页岩、甘蔗渣、木柴和固体废料等。

　　3.2

　　液体燃料liquid fuel

　　任何液态的燃料，包括燃料油、工业废液(如碱液、镁液等)。

　　3.3

　　气体燃料gas fuel

　　任何气态的燃料，包括天然气、高炉煤气、焦炉煤气、城市煤气、液化气等。

　　3.4

　　商位发热量gross  calorific value

　　单位体积的气体嫌料、单位质量(重量)的固体或液体燃料在特定的条件下完全嫌烧所释放的热量，其中包含烟气中水蒸汽凝结成水时放出的热量。

　　3.5

　　低位发热量net calorific value

　　单位体积的气体燃料、单位质量(重量)的固体或液体燃料在特定条件下完全然烧所释放的热量中扣除水蒸汽凝结成水的汽化潜热后所得的热量。

　　3.6

　　输入热量beat input

　　随每千克或每标准立方米燃料输人锅炉的总热量， 包括嫌料的收到基低位发热量和显热， 以及用外来热源加热燃料或空气时所带人的热量。

　　注1:电热锅炉以输人电功率换算为热量。

　　注2:改写GB/T2900.48-1983，定义2.3.5.

　　3.7

　　输出热量beat  output

　　通过蒸汽、水或其他介质由锅炉向外提供的热量与进人锅炉的水或其他介质带人热量之差。

　　3.8

　　基准温度directing temperatue

　　为计算锅炉能量平衡中各项输人与散失所确定的起算温度。

　　3.9

　　锅炉效率boiler efficiency

　　同一时间内锅炉有效利用热量与输人热量的百分比。

　　3.10

　　正平衡测量法direct procedue

　　直接测量输人热量和输出热量来确定效率的方法。

　　注:正平衡测金法亦称直接侧里法或枪人抽出法。

　　3.11

　　反平衡测量法indiect  procedue

　　通过测定各种姗烧产物热损失和锅炉散热损失来确定效率的方法。

　　注:反平衡测量法亦称间接侧量法或热损失法。

　　4符号和单位

　　表1和表2中列出的符号及其单位适用子本标准。

　　5总则

　　5.1测定锅炉效率应同时采用正平衡法和反平衡法，锅炉效率取正平衡法与反平衡法测得的平均值。

　　当锅炉额定燕发量(额定热功率)大于或等于20t/h(14MW)，用正平衡法测定有困难时，可采用反平衡法测定锅炉效率；手烧锅炉允许只用正平衡法测定锅炉效率。

　　5.2本标准规定的锅炉效率，为不扣除自用蒸汽和辅机设备耗用动力折算热量的毛效率值，但自用蒸汽量和辅机设备用动力应予以记录，必要时，进行净效率计算。

　　5.3蒸汽锅炉的出力由析葱落分备夹确宁。要扣除自用蒸汽量和取样量。

　　6试验准备工作

　　6.1试验负责人应由熟悉本标准并有测试经验的专业人员担任。应根据本标准的有关规定，结合具体情况制定试验大纲。试验大纲的内容应包括:

　　a)试验任务和要求；

　　b)测量项目；

　　c)测点布置与所需仪表；

　　d)人员组织与分工；

　　e)试验进度安排等。

　　6.2试验过程中侧试人员不宜变动。

　　6.3试验使用的仪表均应是在检定和标定的有效期内，且应具备法定计量部门出具的检定合格证或检定印记；试验前后应对所用仪表加以检查。

　　6.4按试验大纲中测点布置图的要求安装仪表。

　　6.5全面检查锅沪及辅机设备的运行状况是否正常.如有不正常现象应排除。

　　6.6应注愈被试验锅炉的汽、水及燃料、排渣必须与其他锅炉的汽、水及燃料、排渣完全隔绝，以防止泄漏影响试验结果的精确性。

　　6.7为全面检查侧试仪表是否正常工作和熟悉试验操作程序及试验人员的相互配合程度，并确定合适的运行工况，可进行预备性试验。

　　7试验要求

　　7.1正式试验应在锅炉热工况稳定和燃烧调整到试验工况1h后开始进行。锅炉热工况稳定系指锅炉主要热力参数在许可波动范围内其平均值已不随时间不断变化的状态，热工况稳定所需时间(自冷态点火开始)一般规定为:

　　a)对无砖墙(快、组装)的锅壳式姗油、燃气锅炉不少于1h,燃煤锅炉不少于4h；

　　b)对轻型炉墙锅炉不少于8h；

　　c)对重型炉墙锅炉不少于24h。

　　7.2制造厂提出的锅炉出力、效率等保证值是对稳定工况而言的，所以在进行验收试验时应保证锅炉处于稳定工况下运行。验收、仲裁试验应由三方—买方、卖方的代表和检测机构的人员到场进行试验。

　　7.3锅炉试验所使用燃料应符合设计要求，并说明按工业锅炉用煤分类所属的类别。

　　7.4试验期间锅炉工况应保持稳定，井应符合下列规定:

　　a)锅炉出力的最大允许波动正负值应符合图1要求:

　　b)蒸汽锅炉的压力允许波动范围如下:

　　1)设计压力小于1.0MPa时，试验期间内压力不得小于设计压力的85％；

　　2)设计压力为1.0MPa-l.6MPa时，试验期间内压力沐得小于设计压力的90％；

　　3)设计压力大于1.6MPa及小于等于2.5MPa时，试验期间内压力不得小于设计压力的92％；

　　4)设计压力大于2.5MPa及小于3.8MPa时，试验期间内压力不得小于设计压力的95％。

　　c)过热蒸汽温度波动范围如下:

　　1)设计温度为250℃，试验实测温度应控制在230℃-280℃之间；

　　2)设计温度为300℃，试验实测温度应控制在280℃-320℃之间；

　　3)设计温度为350℃，试验实测温度应控制在330℃-370℃之间；

　　4)设计温度为400℃，试验实侧温度应控制在380℃-410℃之间；

　　5)每次试验中，实侧的过热蒸汽温度的最大值与最小值之差不得大于15℃。

　　d)蒸汽锅炉的实际给水温度与设计值之差宜控制在+30℃至一20℃之间。当实际给水温度与设计给水温度之偏差超过一20℃时，测得的锅炉效率应按每相差-60℃效率数值下降1%进行折算，不足或大于一60℃，则按比例折算。在试验报告结果分析中对此予以扣除，对无省煤器的锅炉则不予扣除。

　　e)热水锅炉的进水温度和出水温度与设计值之差不宜大于±5℃。当实际进出水温平均值与设计很度平均值之偏差超过一5℃时，应对测试效率进行折算。对于燃煤锅炉，出水温度与额定温度相差一15℃效率数值下降1%，对燃油、燃气锅炉，出水温度与额定温度相差一25℃效率数值下降1%。不足或大于上述温度时，按比例折算。无论有无省煤器，在试验报告结果分析中对此均予以扣除。带有空气预热器的大容童热水锅炉出水温度偏差的效率折算方法协商确定。

　　f)热水锅炉测试时的压力应保证出水温度比该压力下的饱和温度至少低20℃。

　　g)试验期间安全周不得启跳，锅炉不得吹灰，不得定期排污，连续排污一般亦应关闭。对过热燕汽锅炉，当必须连续排污时，连续排污量应计量(计人锅水取样量内)，其数量不得超过锅炉出力的3%。

　　7.5在试脸结束时，锅筒水位和煤斗的煤位均应与试验开始时一致，如不一致应进行修正。试验期间过量空气系数、给煤量、给水量、炉排速度、煤层或沸腾燃烧锅沪料层高度应基本相同。

　　对于手烧锅炉在试验开始前和试验结束前均应进行一次清炉。注意结束时与开始时，煤层厚度和燃烧状况应墓本一致。

　　7.6正式试验测试时间应按下述规定:

　　a)火床燃烧、火室燃烧、沸腾燃烧固体燃料锅炉应不少于4h；

　　b)火床燃烧甘蔗渣、木柴、稻壳及其他固体燃料锅护应不少于6h；

　　c)对于手烧炉排、下饲炉排等锅炉应不少于5h；对于手烧锅沪，试验时间内至少应包含一个完整的出渣周期；

　　d)液体燃料和气体燃料锅炉应不少于2h。

　　7.7试验次数、蒸发量修正方法及误差规定:

　　a)锅炉的新产品定型试验应在倾定出力下进行两次，其他目的试验的次数由协商而定。对于沸腾燃烧锅炉、水煤浆燃烧锅炉和煤粉燃烧锅炉还应进行一次不大于70%额定出力下的燃烧稳定性试验，时间为4h，并允许只测正平衡效率。对额定蒸发爱(额定热功率)大于或等于20t/h(14MW)时，仍可只测反平衡效率。

　　b)每次试验的实测出力应为额定出力的97％-105％。当蒸汽和给水的实测参数与设计不一致时，锅炉的蒸发量应按下式进行修正。

　　c)每次试验的正、反平衡测得的效率之差应不大于5%，两次试验侧得的正平衡效率之差应不大于3%，两次试验测得的反平衡效率之差应不大于4%。但是，对子燃油、燃气锅炉各种平衡的效率值之差均应不大于2%。

　　7.8电加热锅炉试验要求:

　　a)电加热锅炉定型试验应在领定出力下至少进行两次，试验应在锅砖行达到稳定工况1h后进行，每次试验时间为1h。可只进行正平衡试验，两次试验的正平衡效率差值应在1%之内，锅炉效率取两次效率的算术平均值；

　　b)电耗量可用电度表(精度不低于1.0级)和互感器(精度不低于0.5级)测量。每kW·h的发热量折算为3600kJ。

　　7.9热油载体锅炉试验要求:

　　可按热水锅炉的试验方法进行。只是在计算载热量时，导热油的比热容以其实测温度下的进、出口油的比热容与在0℃时的比热容的平均值为准。

　　7.10定型试验和验收试验时，基准温度一般选为测试地点的环境温度。

　　8测量项目

　　8.1各种热工性能试验测量项目的确定

　　新产品热工性能定型试验的测量项目，因锅炉燃料不同、供热方式不同而有所不同，应在试验大纲内明确。

　　锅炉验收试验及仲裁试验的测量项目可协商确定，运行试验可按需要而定。

　　8.2热工试验效率计算测量项目

　　热工试验效率计算测量项目如下:

　　a)燃料元素分析、工业分析，发热量；

　　b)液体燃料的密度、温度、含水量；

　　c)气体燃料组成成分；

　　d)混合燃料组成成分；

　　e)燃料消耗量；电热锅炉耗电量；

　　f)蒸汽锅炉输出蒸汽量(饱和蒸汽测给水流量，过热蒸汽测给水流量或过热蒸汽流全)；热水锅炉的循环水流量；热油载体锅炉的循环油流量；

　　g)蒸汽锅炉的给水温度、给水压力，

　　h)热水锅炉的进、出口水温或进、出口水温温差及进水温度；热油载体锅炉的进、出口油温；

　　i)过热蒸汽温度；

　　J)蒸汽锅炉的蒸汽压力；热水锅炉的进、出口水压力，热油载体锅炉进、出口油压力；

　　k)饱和蒸汽湿度或过热蒸汽含盐量；

　　l)排烟温度、燃烧室排出炉渣温度、滋流灰和冷灰温度；

　　m)排烟处烟气成分(含RO2、O2、CO)；

　　n)炉渣、漏煤、烟道灰、溢流灰和冷灰的重量；

　　o)炉渣、漏煤、烟道灰、溢流灰、冷灰和飞灰可燃物含量；

　　P)自用蒸汽量；

　　q)蒸汽取样量；

　　r)锅水取样量；

　　s)排污量(连续排污量，计人锅水取样蚤)；

　　t)人炉冷空气温度；

　　u)当地大气压力；

　　v)环境温度；

　　w)试验开始到结束的时间。

　　8.3热工性能试脸工况分析侧f项目

　　热工性能试验工况分析测量项目如下:

　　a)炉膛压力；

　　b)燃烧器前油、气压力；

　　c)燃烧器前油、气温度；

　　d)沸腾燃烧锅炉的沸腾层温度；

　　e)一次风风压或沸腾燃烧锅炉风室风压；

　　f)二次风风压；

　　g)炉膛出口烟温；

　　h)烟道各段压力；

　　i)省煤器(或节能器)进、出口烟温，

　　J)空气预热器进、出口烟温和热风温度；

　　k)对煤粉锅炉，应测煤粉细度和灰熔点；对沸腾燃烧锅炉，应测燃料的粒度组成；对火床锅炉，在必要时可侧燃料的粒度组成；对燃烧重油锅炉，测重油的钻度、凝固点；

　　l)辅机(送风机、引风机、破碎机、炉排传动装置、给水泵等)耗电量。

　　9测试方法

　　9.1燃料取样的方法:

　　a)人炉原煤取样，每次试验采集的原始煤样数量应不少于总燃煤量的1％，且总取样量不少于10kg。取样应在称重地点进行。当锅炉额定蒸发量(额定热功率)大于或等于20t/h(14MW)时，采集的原始煤样数量应不少于总燃料量的0.5%.煤和煤粉的取样和制备方法按附录A进行；

　　b)对于液体燃料，从油箱或燃烧器前的管道上抽取不少于1L样品，倒人容器内，加盖密封，并作上封口标记，送化验室；

　　c)城市煤气及天然气的成分和发热量通常可由当地煤气公司及石油天然气公司提供；对于其他气体燃料，可在燃烧器前的管道上开一取样孔，接上燃气取样器取样.进行成分分析，气体燃料的发热童可按其成分进行计算，

　　d)对于混合燃料，可根据人炉各种燃料的元素分析、工业分析、发热量和全水分再按相应基质的混合比例求得对应值，然后作为单一燃料处理。

　　9.2燃料计量的方法:

　　a)固体燃料应使用衡器称重(精度不低于0.5级)，衡器应经检定合格，燃料应与放燃料的容器一起称重，试验开始和结束时该容器重量应各校核一次；

　　b)对于液体燃料应由称重法或在经标定过的油箱上测量其消耗量，也可用油流量计(精度不低于0.5级)来确定；

　　c)对于气体燃料，可用气体流量表(精度不低于1.5级)或标准孔板流量计来确定消耗量。气体燃料的压力和温度应在流量测点附近测出，用以将实际状态的气体流量换算到标准状态下的气体流量。

　　9.3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，试验燃料消耗量应按相应的式(4)、式(5)、式(6)和式((7)进行反算得出。式中的锅炉效率先行估取，当计算所得反平衡效率与估取值相差在±2％范围内，计算结果有效。否则应重新估取锅炉效率作重复计算。

　　9.4蒸汽锅炉蒸汽量的测量仪表、方法:

　　a)饱和蒸汽一般通过测量锅炉给水流量来确定。给水流量可用水箱、涡轮流量计(精度不低于0.5级)、电磁流量计(精度不低于0.5级)、孔板流量计(其测量系统精度不低于1.5级)、涡街流量计(精度不低于1.5级)等任一种仪表来测定。当锅炉额定燕发量大于或等于20t/h的蒸汽锅炉也可用超声波流量计(精度不低于1.5级)来测量给水流量。

　　b)过热蒸汽也可采用直接测量蒸汽流量来确定。测量方法可用孔被流量计(精度不低于0.5级)、差压变送器(精度不低于0.5级)、积算仪(精度不低于0.5级)等来测量。如锅炉有自用蒸汽时应予以扣除。

　　9.5热水锅炉的循环水量，可在热水锅炉进水管道上安装涡轮流量计、涡街流量计、电磁流量计、超声

　　波流量计、孔板流量计等任一种仪表进行测量。热油载体锅炉的循环油量可用涡街流量计及孔板流量

　　计等进行测量。所用仪表精度等级与9.4a)中相应仪表精度级别相同。

　　9.6锅炉给水及蒸汽系统的压力测量应采用精度不低于1.5级的压力表。

　　9.7锅炉蒸汽、水、空气、烟气介质温度的测量，可以使用热电阻温度计、水银温度计或热电偶温度计(其显示仪表精度均不低于0.5级)。对热水锅炉进、出水温度应采用铂电阻温度计测量，读数分辨率为0.1℃。

　　测温点应布置在管道或烟道截面上介质温度比较均匀的位置。对锅炉额定蒸发量(额定热功率)大于或等于20t/h(14MW)时，排烟温度应进行多点侧量，一般可布置2-3个测点，取其算术平均值作为锅炉的排烟温度。排烟温度的测点，应接近最后一节受热面，距离应不大于1m。

　　9.8烟气成分分析时，三原子气体RO2和氧气O2可用奥氏分析仪测定，奥氏分析仪吸收剂配制方法按附录B。一氧化碳CO可用气体检测管侧定，也可用烟道气测试仪来测量RO2、O2、CO，测量RO2、O2、CO的仪表精度不低于1.0级，测量CO的仪表精度不低于5.0级。

　　9.9为计算锅炉固体未完全燃烧热损失及灰渣物理热损失，应进行灰平衡测量。灰平衡是指炉渣、漏煤、烟道灰、滋流灰、冷灰和飞灰中的含灰量与人炉含灰量相平衡，通常以炉渣、漏煤、烟道灰、溢流灰、冷灰和飞灰的含灰量占人炉煤总灰量的重量百分率来核算。

　　9.10为进行灰平衡计算，应对炉渣、漏煤、烟道灰、溢流灰、冷灰进行称重和取样化验，对飞灰进行取样化验。

　　9.11各种灰渣的取样方法:

　　a)装有机械除渣设备的锅炉，可在灰渣出口处定期取样(一般每15min取一次)。样品制备方法按附录A进行；

　　b)每次试验采集的原始灰渣样重量应不少于总灰渣量的2%，当煤的灰分Aa≥40%时，原始灰渣样重量应不少于总灰渣量的1%，且总灰渣样重量应不少于20kg。当总灰渣量少于20kg时，应予全部取样，缩分后灰渣重量应不少于1kg。在湿法除渣时，应将灰渣铺开在清洁地面上，待稍干后再称重和取样。漏煤与飞灰取样缩分后的重量应不少于0.5kg。

　　9.12饱和蒸汽湿度和过热蒸汽含盐量的测定方法按附录C进行。

　　9.13风机风压、锅炉风室风压和烟、风道各段烟气、风的压力一般用U形玻璃管压力计等仪表测量。

　　9.14散热损失按附录D确定。

　　9.15除需化验分析以外的有关测试项目，应每隔10min-15min读数记录一次。对热水锅炉进、出水温度和热油载体锅炉进、出油温度应每隔5min读数记录一次。循环水量、循环热油量用累计方法确定。

　　9.16为便于热工性能测试和计算，附录E提供了烟气、灰和空气的平均定压比热容，附录F给出了常用气体的有关量值。

　　10锅炉效率的计算

　　10.1正平衡效率的计算

　　10.1.1输入热量计算公式

　　12试验报告

　　12.1报告封面应包括下列内容:

　　a)试验锅炉型号；

　　b)锅炉制造厂厂名；

　　c)出厂编号；

　　d)试验地点；

　　e)试验日期；

　　f)试验负责单位；

　　g)试验负责人；

　　h)试验参加单位和人员；

　　i)燃料化验单位。

　　12.2报告正文应包括下列内容:

　　a)试验任务和目的要求；

　　b)测点布置图及测量仪表说明；

　　c)试验工况说明和结果分析；

　　d)锅炉设计数据综合表(格式见表3)；

　　e)试验数据综合表(格式见表2)；

　　f)试验结果汇总表(格式见表4),

　　12.3编写热工试验报告时，试验数据综合表应根据本标准要求，选择必要的项目。项目的序号分两项，第一项是试验报告自编顺序号，第二项是本标准原序号。

　　12.4热工试验原始数据、试验报告应由测试单位存档备查。

相关附件：表2-表4.pdf