燃混合燃料电站锅炉能效测试热效率不确定度分析.pdf
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1、文章编号:():./.燃混合燃料电站锅炉能效测试热效率不确定度分析收稿日期:陈唐博徐 冉杨 超 (陕西省特种设备检验检测研究院陕西 西安)()摘 要:根据不确定度分析原理建立热损失法电站锅炉热效率测试不确定度分析模型对某电厂燃混合燃料电站锅炉进行能效测试并对测试结果进行分析评定得到主要影响热效率测量不确定度的因素 通过不确定度的定量表达来评价锅炉能效测试试验结果的精确度从而制定相应的措施提高锅炉能效测试的能力和精度关键词:电站锅炉能效测试不确定度分析中图分类号:文献标识码:第一作者:陈唐博()男工程师主要从事锅炉能效测试及锅炉检验工作 引言为了了解电站锅炉的经济运行情况电厂要对锅炉热效率定期进
2、行测试了解锅炉各项热损失的情况进而对锅炉运行进行调整优化确定提高热效率的技术措施 在锅炉热效率测试报告中往往仅给出锅炉热效率、排烟温度、过量空气系数、锅炉出力的结果以及测试过程中的其他测试数据但并未给出测试结果的准确程度而不确定度分析是完整性试验不可缺少的内容 不确定度的分析原理由于测量误差的存在被测量的真值是难以确定的测试过程中每一个参数的测量都会影响到测试结果的不确定度而不确定度分析是定量表达试验结果精确度的一种方法.在进行不确定分析时的模型建立测量中当被测量 由 个独立其他量 通过函数 来确定时测量模型即:()其中每一个量都会引起系统的测量不确定度.测量不确定度的 类评定对在规定条件下测
3、得的量值用统计分析的方法进行的测量不确定度分量的评定称为 类不确定度评定 在单一点随时间进程对任何一项参数 进行多次测量时实验标准偏差为:()()()式中()实验标准偏差 第 个测量值 被测量估计值 时间进程中读数的次数被测量参数 的 类标准不确定度为:()()()式中()被测量估计值 的 类标准不确定度自由度为:.测量不确定度的 类评定 类不确定度的评定是根据有关的信息或经燃混合燃料电站锅炉能效测试热效率不确定度分析验判断被测量的可能值区间它的信息来源一般有生产厂家提供的测量仪器的最大误差校准证书或鉴定报告手册查出所用的参考数据有关资料查得某参数的最小可能值和最大可能值等 通过这些方法可以得
4、到 类标准不确定度.灵敏系数采用数值扰动法来估计每次一个参数依次将每个参数()改变一个微小量(一般是.)用扰动参数代替标称值所有其他参数维持不变重新计算用扰动计算的结果值与标称值计算的结果间的差值除以扰动量来估计灵敏系数每个参数独立计算依次即:()()().试验结果的不确定试验结果 类不确定度 ()()()试验结果 类不确定度 ()()().合成标准不确定度对于试验结果的 类标准不确定度和 类标准不确定度组合为合成标准不确定度为:()()()().扩展不确定扩展不确定度 由合成标准不确定度()乘包含因子 得到:()()在通常测量中一般取 则 所确定的区间具有的包含概率约为 燃混合燃料电站锅炉热
5、效率测试不确定度分析模型本文依据/电站锅炉性能试验规程中规定的反平衡热损失计算法对其进行不确定度的建模.混合燃料的元素分析值及工业分析分别测量每种燃料消耗量及其元素分析值、工业分析值和低位发热量气体燃料成分换算为质量分数表示的元素成分混合燃料发热量按照各燃料占总燃料消耗量份额的加权平均值计算.锅炉热效率计算锅炉热效率热损失法表达式()().不确定度计算在进行不确定度分析时应将锅炉热效率计算公式推导至全部采用相互独立的参数表示对每一个影响热效率不确定度的参数分别进行 类不确定度评定和 类不确定度评定然后分别合成试验结果 类不确定度和试验结果 类不确定度进而合成标准不确定度最终得到扩展不确定度按照
6、不确定度原理根据式()和式()计算锅炉热效率试验结果 类不确定度和试验结果 类不确定度().(.).(.()().(.).(.).(.).(.).(.).(.).(.).(.)()().(.)().(.).(.).(.)/()().(.).(.()().(.).(.).(.).(.).(.).(.).(.).(.)()().(.)().(.).(.)燃混合燃料电站锅炉能效测试热效率不确定度分析.(.)/()式中.气体燃料消耗量.空气相对湿度 环境大气压力 环境空气温度.实测空气预热器进口空气温度.干烟气中氧气体积分数.干烟气中二氧化碳体积分数.干烟气中一氧化碳体积分数.干烟气中一氧化氮体积分数
7、.干烟气中二氧化硫体积分数.实测排烟温度.主给水流量 蒸汽压力 蒸汽温度.实测给水温度 汽水系统进口压力.实测空预器进口烟气温度.省煤器进口烟气温度.省煤器出口烟气温度(.)、(.)、()、()、(.)、(.)、(.)、(.)、(.)、(.)、(.)、(.)、()、()、(.)、()、(.)、(.)、(.)分别为.、.、.、.、.、.、.、.、.、.、.、.、.、.的 类不确定度(.)、(.)、()、()、(.)、(.)、(.)、(.)、(.)、(.)、(.)、(.)、()、()、(.)、()、(.)、(.)、(.)分别为.、.、.、.、.、.、.、.、.、.、.、.、.、.的 类不确定度灵敏
8、度系数采用数值扰动法来估计合成标准不确定度根据式()计算扩展不确定度根据式()计算其中 取 如式()和式()()()()()()()燃混合燃料电站锅炉热效率不确定度计算示例以某电厂 /锅炉测试为例对该锅炉进行热效率测试测试方法采用热损失方法.主要参数的测量锅炉热效率测试过程中各个参数测量值详见表 表 /燃混合燃料电站锅炉主要测试数据测试项目数据来源单位测试数值酸性气体燃料体积流量试验数据/.空气相对湿度试验数据.环境大气压力试验数据 环境空气温度试验数据.实测空预器进口空气温度试验数据.干烟气中氧气体积分数试验数据.干烟气中二氧化碳体积分数试验数据.干烟气中一氧化碳体积分数试验数据.干烟气中一
9、氧化氮体积分数试验数据.干烟气中二氧化硫体积分数试验数据.实测排烟温度试验数据.主给水流量试验数据/蒸汽压力试验数据.蒸汽温度试验数据.实测给水温度试验数据.汽水系统进口静压力试验数据.实测空预器进口烟气温度试验数据.省煤器进口烟气温度试验数据.省煤器出口烟气温度试验数据.燃混合燃料电站锅炉能效测试热效率不确定度分析.燃料成分分析该锅炉燃料采用烟煤与酸性可燃气体混合燃烧燃料成分化验结果见表 表 /燃混合燃料电站锅炉燃料成分测试项目数据来源单位测试数值一、烟煤成分烟煤中元素碳的质量分数化验数据.烟煤中元素氢的质量分数化验数据.烟煤中元素氧的质量分数化验数据.烟煤中元素氮的质量分数化验数据.烟煤中
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