德国DIN1942标准.doc

1 德国德国 DIN 标准标准 19421994.2 1 应用范围和领域应用范围和领域 1.1 应用领域应用领域 该标准涵盖了直接燃烧蒸汽和热水发生器及其辅助系统。该标准的目的就是阐明蒸汽和热水发生器是一个容器和管道系统，在这里边：蒸汽在高于常压下产生用于外部系统；水被加热到高于常压下的饱和温度用于外部系统。一个蒸汽发生器通常由烟气加热蒸发器、过热器、再热器、给水加热器、空预器、燃料加热器，如果有的话还有燃料燃烧系统。术语“直接燃烧”与某种设备有关，通过这种方法，把已知组分的燃料化学热转化为可觉察的热量。这种设备可包括层燃，流化床燃烧或燃烧器系统。辅助系统包括燃料加料机、制粉机、送风机、引风机、废弃物（燃烧残留物）脱除装置、暖风器、主空预器、燃料加热器，如果有的话，还有除尘器。该标准不包含：用特殊燃料燃烧的装置（如垃圾）；增压蒸汽发生器（例如增压流化床锅炉 PFBC）；联合循环系统蒸汽发生器。该标准可类似地用来做验收试验：直接燃烧系统（如预热锅炉）；用其他热载体运行的装置（如天然气、热石油、钠）。当使用该标准作为热转换系统的验收试验时，在合同签订时要达成一个协议，考虑到任何参数变化对和试验结果可能带来的影响。1.2 范围范围 该标准被认为是直接燃烧蒸汽和热水发生器热力性能试验（验收试验）的基础。设计这种试验来验证与效率、出力或其他参数有关的保证值。该标准包含（其他方面的事情）：对性能验收试验的建议（见条款 4）；对蒸汽发生器的边界条件和效率的定义（见条款 6）；有关测量误差的一些细节（见条款 7）；不同单元验收试验的例子（见条款 9）。1.3 总体信息总体信息 该标准提供了一些与验收试验类型和范围有关共识的信息。该共识要在试验举行之前或蒸汽热水发生器订货时达成。共识可参考下列信息：提供的范围、边界、参考温度；确定热效率的方法（输入输出法或热损失方法）；附加测量；实验条件，例如清洁程度，达到稳定工况的时间和持续时间；任何偏离的实验条件；排污和吹灰；除了条款 5 中规定仪器之外其它仪器的使用；使用的其它热力特性蒸汽表；任何特殊的修正方法；2 测量点的位置 2 符号、含义、单位和系数符号、含义、单位和系数 2.1 符号和单位符号和单位 下表所列的符号尽可能与 DIN1304 部分 1 和 5 及 DIN1345 一致。2.1.1 拉丁字母拉丁字母 符号 含义 单位 A 燃料的灰含量 A 影响因子 c 比热 kJ/(kg.k)_c 平均比热 kJ/(kg.k)f 因子（输出热量的转换部分）G 允许误差范围 0H 毛热值（GCV）kJ/kg uH 净热值（NCV）kJ/kg h 比焓 kJ/kg i 样品数目 J 烟气或燃烧空气的热焓 kJ/kg l 单一损失 l 入流长度 m ul 未燃尽可燃物与提供的燃料质量流量比率 M 摩尔质量 m 因子（见条款 8.4.2）.m 质量流量 kg/s n 锅炉出口的空气因子 n 石灰石比率 P 电功 kW p 压力 bar Q 热流量 kW r 汽化潜热 kJ/kg T 热力学温度 K t 摄氏温度 u 测量的不确定性 V 燃烧空气和烟气体积（单位质量）.V 体积流量 m3/h 3 比容 m3/kg 速度 m/s W 燃料的水分 LTx 单位质量的干空气含量（干燥基）kg/kg y 体积含量 m3/m3 LTy 单位体积的空气含量（干燥基）m3/m3 z 时间 h x 烟气/空气组分的质量比率 kg/kg 2.1.2 希腊字希腊字母母 符号 含义 单位 传热系数 W/(m2.k)局部偏差 偏差 测量的相对不确定性 辐射率 热效率 灰份收集效率 脱硫效率 燃料含量（质量）kg/kg 灰的挥发份含量 kg/kg 密度 kg/m3 标准偏差 燃烧空气/烟气质量对燃料质量的比率 kg/kg 2.1.3 下标下标 下标 含义 下标 含义 A 灰 F 传感器 Ab 排污水 fa 漏风 B 燃料（燃烧的）G 烟气（燃烧空气）B0 提供的燃料 g 保证值 b 参考温度 meas 测量 C 碳 tot total Ca 钙（石灰石）H 氢 CO 一氧化碳 H2O 水 CO2 二氧化碳 K 锅炉 D 主蒸汽 K 石灰石（当用作添加剂）E 喷水 Ka 暖风器 En 除尘器 K 冷却水 e 最终值 L 燃烧空气 F 飞灰 M 制粉机 Fl.B.挥发份 m 平均 4 min 最小 0 0 N 有用、有效 0 化学当量 N 氮 O 氧 n 标准条件 O2 氧气 Pr 采样 sampling U 循环泵或再循环风机 p 常压 u 未燃尽物质 S 渣 V 损失 S 硫 W 墙 Sp 给水 w True(value)St 辐射和对流 waf 干燥无灰基（daf）T 干燥基 Z 输入热量 Z 再热蒸汽 2 下流，出口 ZD 雾化蒸汽或空气，再热段 1 上流，入口 最大值 2.2 系数系数 名称 符号 数值和单位 25，气化潜热 br 2442.5kJ/kg 25和 150之间蒸汽的平均比热 pDc 1.884kJ/(kg.K)25和 150之间水的平均比热 pWc 4.21kJ/(kg.K)25和 150之间空气的平均比热 pLc 1.011kJ/(kg.K)25和 200之间灰和烟尘的平均比热 Ac，Fc 0.84kJ/(kg.K)渣的平均比热：故态排渣炉 Dry-bottom furnace sc 1.0kJ/(kg.K)渣的平均比热：液态排渣炉 Slag-tap furnace sc 1.26kJ/(kg.K)25和 200之间添加剂的平均比热 CaCO3 0.97kJ/(kg.K)Ca(OH)2 1.32kJ/(kg.K)CaO 0.84kJ/(kg.K)25和 150之间未燃尽可燃物的平均比热 Bwafc 1.03(1+)kJ/(kg.K)CO 的 NCV nuCOH 12.633MJ/m3 未燃尽物质的 NCV：无烟煤 uuH 33.0MJ/kg 未燃尽物质的 NCV：褐煤 uuH 27.2MJ/kg 3 保证参数保证参数 5 3.1 确定保证参数的基础确定保证参数的基础 在确定保证参数时要考虑下列因素：a.燃料特性（组分、低位热值、可磨性、灰熔性），如果相关的话还有燃料结团性（fuel group）；b.给水和喷水特性（压力和温度）；c.冷再蒸汽压力、温度和质量流量；d.大气压力、温度、相对湿度、炉膛出口负压。与边界有关的参数和热力学特性见条款 6.1。3.2 以保证值为条件的参数以保证值为条件的参数 进行的蒸汽发生器的性能试验值要与保证值一致。要保证的主要参数是：a.蒸汽的最大有效输出热量；b.主蒸汽和再热蒸汽的压力和温度；c.效率或损失或烟气温度 下列参数也可能与保证值有关：a.给定燃料和部分负荷下的效率和损失；b.给定燃料和部分负荷下的蒸汽条件；c.通过锅炉 HP 系统和再热器的压降；d.燃烧空气和烟气流量在给定点的压力损失；e.给定点的过量空气系数；f.再热器减温水的最大流量；g.烟尘中未燃尽可染物含量。除非达成其他协议，保证值都是与稳定工况有关。3.3 附加测量附加测量 在评价蒸汽发生器单元时，下列参数也可能考虑：a.在不同点的水和蒸汽的压力与温度；b.沿着烟道系统（ducting system）不同点燃烧空气的压力、温度和速度；c.沿烟道系统（ducting system）不同点烟气组分、压力、温度和速度；3.4 几个生产商提供的蒸汽发生器组件几个生产商提供的蒸汽发生器组件 如果蒸汽发生器的组件是由不同厂家提供的，为了提供对与保证值相符合的验证，要做附加的测量。4 基本试验条件基本试验条件 4.1 确定效率的方法确定效率的方法 蒸汽发生器的热效率由下列两种方法来确定。输入输出方法 这里，效率就是被工质（水和蒸汽）吸收的热量与输入热量（输入到蒸汽发生器的化学热和加入的辅助功率（heat credits）的比值。热损失方法 热损失方法要求确定所有可统计的热损失、加入的辅助功率（heat credits）、燃料的热量。效率就是 100 减去所有热损失的总和与燃料输入热量和附加热量总和的比值。当使用这种方法法，可推荐用来确定主要的热损失。两种方法都可以接受。哪一种方法优先使用取决于固体燃料使用时所遇到的技术问题。例如，不可能或很难精确测量很高的质量流量时，唯一可行的选择时采用热损失方法。当燃料特性波动较大时，热损失方法也被采用。然而，在燃气装置或烧油装置中通常要精 6 确的测量烟气流量，在这里，输入输出方法是一种较好的选择。尤其是对那些小型蒸汽发生器更是如此，这主要是由于测量辐射与对流损失的不确定性。两种方法在不确定性方面有不同的水平。精确度最高的方法总是被使用。4.2 总则总则 考核试验执行前，要确定付款 3.1 中所列的参数。如果实验条件不允许，应该提前达成协议，试验应该在不同的条件下进行。然而，误差要维持在最低限度，然后要必须把效率修正到保证值条件下的效率。细则见付款 8。4.3 预备性试验预备性试验 在正式的考核试验之前，给试验人员一个机会进行预备性试验，主要用来检验试验设备和方法的精确性和培训试验人员。如果预备性试验得出了满意的结果，经双方协商一致同意，可以宣布它为一个考核工况。4.4 蒸汽发生器条件蒸汽发生器条件 可以承认，蒸汽发生器即使没有绝对干净，如果按照设计也可以实现保证值。因此，考核试验并不一定需要管道系统绝对的无灰或烟尘。作为一般规律，试验应该尽可能的遵循试验运行的条件。一些发生器提供了净化设备（例如，吹灰或钢珠吹灰设备），考核试验前要对这些设备净化。考虑到运行的因素，考核试验要在晚些时候举行，应该给供应商一个机会检查受热面的清洁性。如果可能的话，清洁运行的范围和方法应由供应商和电厂运行人员协商确立。4.5 稳定工况稳定工况 4.5.1 达到稳定工况的条件达到稳定工况的条件 由于保证值只参考稳定工况确定的，所以应该确保蒸汽发生器达到了平衡。达到平衡所需的时间随锅炉的设计变化很大。通常，蒸汽发生器在考核试验前应连续运行几天。试验开始前，必须达到平衡状态，这要求试验各方确认。对于某些燃烧系统（例如，液态排渣炉，流化床燃烧系统），可能花费较长的时间达到平衡。4.5.2 监测稳定状态条件监测稳定状态条件 试验期间，尤其是那些有代表性、重要的测量参数应持续监控以确保稳定工况条件被维持。用输入输出法确定效率时，推荐结果中间评估（interim evaluation of result）。4.5.3 燃烧系统调整燃烧系统调整 试验燃料要提前制备好以便试验人员有充足的时间调整燃料燃烧设备，同时也确保与燃料有关的稳定工况达到。4.6 性能试验性能试验 4.6.1 试验时间试验时间 对于输入输出法，试验时间取决于锅炉型号、燃烧系统和要求的测量精确性水平。试验可能花费 26 个小时。对热损失方法，试验时间通常取决于烟气热损失中横向测量的内容。就流化床燃烧系统而言，要花时间确定取决于焓值和未燃烧可燃物的热损失。这种试验不论在哪里都可能花费 16 小时。4.6.2 试验开始和结束条件试验开始和结束条件 试验开始和结束时，下列数值要基本不变：汽包水位和蒸汽压力；蒸汽和给水流量；穿过流化床的压降作为惰性物料含量的测量。7 对炉排炉，尤其是使用输入输出法时，在试验开始和结束时，炉排上的燃料数量要保持一致。对机械炉排，平均炉排速度和燃料床深度，至少要在燃料在炉排上通过一个路程期间，在试验开始和结束时要保持一致。所花的测量时间要比试验实际运行的时间略长。为了保证达到了稳定的工况条件，特推荐在试验开始前和结束后对上面提到的参数进行监测。4.6.3 记录频率记录频率 所有的记录应尽可能的频繁以使整体误差降到最低（见 VDIrichtlinie 条款 4.1.2.2）。这可以通过使用自动数据记录设备实现。当手工记录数据时，要注意以下记录的频率：流量测量 3 min 烟气分析 5min 温度和压力测量 10min 采样 15min 在整个试验过程中，每个参数至少取 30 个读数。这种要求并不适应于横截面。4.6.4 允许波动允许波动 蒸汽发生器 运行中推荐的蒸汽质量流量波动不应超过平均实验结果的 3%10%（然而应该不大于 MCR）（细节见图一）。图二是最大的允许压力波动（2%4%）。如果超过了图一和图二中给定的范围限制，则要拒绝这种试验。热水发生器 在考核热水锅炉试验期间，有这样一种情况会发生即锅炉输出的有效热量大于或小于输入加热系统的热量。这主要是伴随着这样一种变化即平均热水温度逐渐升高或降低，因此也相应的导致了热水锅炉平均水温的变化。因此，要考虑可以从含水量计算出来的有效热量的暂时变化和锅炉质量。由于这种计算方法会涉及到误差，因此，每小时的温度变化速度ztz不应超过下面的值：hKVttVztkz15.103.0.12.式中：.V考核试验中水的体积流量，m3/h；kV热水锅炉的含水量，m3；1t试验期间锅炉的平均入口温度，AEttt1115.0，；2t试验期间锅炉的平均出口温度，AEttt2225.0，；Z试验持续时间，h；zt试验期间，热水温度的变化平均值，AAEEmAmEzttttttt21215.0，；下表A代表试验的开始，E代表试验的结束。8 当温度有较大变化时，要拒绝这种考核试验。4.7 其他资料其他资料 9 10 注意要避免管道和蒸汽侧/水测关闭装置的任何泄漏，或任何可导致质量流量误差的旁路流量。因此，不使用的管道要安装盲法兰（blind flanges）；当这些并可行时，要制定一些条款做持续的观察。试验期间不进行排污。当排污不可避免时，要确定排掉的锅炉水体积。除非另外达成一致，排污水在锅炉中吸收的热量算到蒸汽发生器的有效输出热量。尽可能不管什么时候，在试验期间不进行吹灰。5 测量仪器和方法测量仪器和方法 5.1 总则总则 只有这些测量仪器和传感器的指示值和输出值经过校核，他们的误差范围也知道，这样的仪器才可使用。包括：a.要有提交的仪器验证校核书（校核证书由权威部门发行）；b.试验前和实验后，要在模拟试验中存在的条件下对验证过的仪器通过读数的升降来标定，并与条款 a 中的仪器进行比较；c.用已知误差范围的标准仪器；d.其他已知误差范围仪器的使用要通过实验双方协商一致。试验期间，测量装置不应发生任何可评估的永久变化。可使用模拟或数字指示仪，手工采取数据或自动记录，试验报告要详细列出使用的仪器及其误差范围。试验数据由自动记录装置记录，要做随机性检查以确定信号得到正确的处理。5.2 压力测量压力测量 压力测量要使用合适的压力表或传感器。差压要尽可能的使用合适的压力表或传感器测量（例如 U 型管压力计、斜管微压计或差压传感器）。要用汞，水或其它合适密度的流体做密封油。测量装配细节参见 VDI/VDE3512 部分 3。试验前和试验后，通过读数的上升和下降来校核压力测量装置。空气和其他气体压力测量的进一步介绍在 VDI2045 部分 1（在目前处于起草阶段）和 VDI2044 中有详细的的说明。5.3 温度测量温度测量 温度测量也要按照条款 5.1 中的 a 与 b 要求来做（例如，玻璃水银温度计，热电偶和电阻温度计，后者与正确的测量线圈与传感器联在一块）。相关的介绍在 VDI/VDE3511和 VDI/VDE3512 部分 2 中可见到。对大直径管的测量会在相同截面的不同点上产生不同的值，同时，要检查这些值以确定温度偏差是否可以接受。另外，平均温度值由截面法来确定。就这一点，断面要分成相等的若干小面积以确保测量区域没有横向流动或回流。细节请参阅 VDI2044，VDI2066 部分 1 和 VDI/VDE2640 部分 3 和部分 4。一般的，测量值的算术平均值作为温度的平均值。按照特定的协议，应该测量速度或差压，再权衡比较，然后在应用。由于浓度和比热变化的影响很小，因此这可以忽略。5.4 质量和质量流量质量和质量流量 5.4.1 称重称重 试验前，要对称重机进行检查以使其与相应的称重和测量规定相一致。根据 Eichordnung 附录（德国的称重和测量条例）的 Eichfehlergrenzen von Waagen（称的误差校核范围），使用下列的误差校准范围：a.十进制称（decimal scales）：每 kg 载荷为 0.5g，但不小于最大载荷误差范围的五分之一。运行中的误差范围是误差校准范围的两倍；b.轨道衡（track scales）：每 kg 载荷为 34g。运行中的误差范围是误差校准范 11 围的 1.5 倍；c.Rope-tracton weighter：称量空容器空重和满容器的重量。每 kg 载荷为 12g。运行中的误差范围是误差校准范围的 1.5 倍。只 要 在 试 验 前 和 结 束 后 通 过 在 近 似 相 等 的 容 量 内 称 重 输 送 数 量，升 桶（bucket-elevator）、皮带、倾翻和弹簧称也可以使用。5.4.2 体积测量体积测量 体积流量通过体积流量计测量。体积流量计要在试验前，也尽可能在实验后进行校核。只有真正的体积流量计才可以测量往复式水泵(reciprocating pump)的流量。试验中，维持一定的比容或者密度很重要。体积流量也可以通过充满流体的方式由经过验证的容器来确定，通过逐渐增加水的重量来测量和校核以检查体积流量。当使用体积容器时在试验和校核期间，要按照水温的不同对密度进行修正。考虑到金属容器的热膨胀（例如，对钢制容器，温度升高 100k，体积大约会增加 0.4%），也要对其进行修正。5.4.3 流量测量流量测量 5.4.3.1 用孔用孔(orifices)和喷嘴和喷嘴(nozzles)测量流量测量流量 使用孔板和喷嘴进行流量测量时，可以使用 DIN1952 标准。当大容量蒸汽发生器超过DIN1952规定的应用范围时，可以使用VDI/VDE2040 Part 1（目前处于草稿阶段）和 VDI/VDE2040 Part 5。进一步的详细信息参见 VDI/VDE2040 Part 2Part 4，VDI/VDE2041 和 VDI/VDE3512 Part 1。用内焊式孔板测量流量时，要注意以下项目。由于考核试验前无法查看和测量孔板尺寸大小，所以尺寸要在焊接操作前测量。结果记录和流量不一致由 DIN1952 处理。当试验中使用流量传感器时，试验条件下的工作特点要在试验或校核曲线绘制前确定。5.4.3.2 用速度探针测量流量用速度探针测量流量 用速度探针（皮托管或风速仪）测量流量要根据 VDI2045 部分一或 VDI2044 来做。5.4.4 烟灰流量测量烟灰流量测量 在测量一特定断面的烟灰流量时，要达成共识使用合适的方法。细则见 VDI2066 部分一部分六。5.4.5 密度的确定密度的确定 质量流量确定时，要使用变量如压力、温度和组分通过正确的表来获取。对未知组分的气体，要使用 Din51870 规定的气体密度计（例如，根据“Bunsen Schilling”）来确定。5.5 热值热值 5.5.1 燃料热值燃料热值 固体燃料和液体燃料的毛热值GH和净热值UH根据 DIN51900 部分 1 和部分 2 或部分 3 确定。使用 DIN51850，GCV 和 NCV 可由已知且组分固定的气体分析获取。对特定的气体燃料（天然气和精练气体），由气体分析来确定 NCV 可能会产生误差（例如，气体分析时没有考虑少量的重碳氢化合物）。在这种条件下，GCV 和 NCV 要使用热量计手工连续测量。为了确定 GCV，也可以使用校核过的自动热量计。5.5.2 燃料采样燃料采样 固体燃料取样要根据 DIN51701 部分 2部分 4 操作和制备。液体燃料和气体燃料取 12 样分别根据 DIN51750 部分 1 和部分 2 与 DIN51853 进行。试验期间，所取得燃烧燃料样要充分代表燃烧燃料的筛分（grade）、组分和质量。这尤其适合燃料组分波动的燃料。样品组分要与封装边界下的组分一样。5.5.3 废物的净热值与采样废物的净热值与采样 需要计算未完全燃烧可燃物损失的废物 NCV 按照 DIN51900 部分 1 或部分 3 确定。由碳含量和燃烧损失来确定 NCV，试验双方要协商一致确定一个简化的方法。如果没有达成一致共识来确定 NCV，则使用条款 2.2 规定的值作为未燃尽可燃物的 NCV。废物常被定义为以烟尘、熔融或结块的固体状态（渣）形式出现的燃烧残留物。废物取样按照 DIN51701 部分 2部分 4 适用于固体燃料方法执行。当废物在潮湿的环境下称重时要确保样品携带水分与废物的平均水含量一致。如果废物数量测量是用来确定使用热损失法时的效率，那么建议用灰平衡对记录的数据进行校验。5.6 化学组分化学组分 5.6.1 燃料燃料 如果需要，固体燃料和液体燃料的最终分析按照 DIN51700，DIN51718DIN51721和 DIN51724 部分 1 及部分 2，气体燃料根据气体分析取得。5.6.5 烟尘和灰烟尘和灰 用热损失方法确定效率时，要分析烟尘和灰的可燃物含量，确定方法根据协商。这也特别适用于 FBC 系统中灰的未燃尽可燃物。这里，试验温度是主要因素。相关信息见DIN51721。5.6.3 烟气烟气 烟气组分由分析设备来确定，这种设备根据化学原理、物理化学原理、或纯粹的物理原理间歇或连续测量。仪器精心设计以使测量值的分散部分的置信度（confidence）保持在 95以内，遵守下面的范围：2CO 0.2%2O 0.15%CO 体积含量：全量程测量范围内1%，但不少于0.01%。使用自动运行气体分析仪时，试验前要对其零位和灵敏度进行调整并在试验中（按照试验气体的允许）对其检查。当使用化学分析仪测量2CO时，要考虑到测量与干烟气有关的2CO和2SO含量。当地的环境温度要维持在常温。付款 5.3 也相应地适用于断面。5.7 电能电能 电动装置消耗的能量由经过校验的测量计确定。或者通过运用 3W（wattmeter）或2W(wattmeter)方法的电能输入装置测量。对于输出电能的确定，试验者要使用电动机特性。6 热平衡和热热平衡和热效率效率 6.1 热平衡与边界层热平衡与边界层 6.1.1 总则总则 计算效率的一个主要前提是辨别出蒸汽发发生器热平衡所涉及到的封装边界。和热平衡相关的封装边界要与提供的蒸汽发生器的封装边界一致。这样，就可能确定对热效率确定非常必要的输入热量、输出热量和热损失。对提供的封装边界不可能提供满意测量的地方，要根据一定条件下达成的协议，重新定义是很必要的，这可能要求把测量结果修正到给定条件下的值。图 3 示意了一个蒸汽发生器的流程图，详细的封装边界和所 13 有相关的质量流量、输入、输出和热损失都以试验时测量数据为基础来确定。6.1.2 常规边界常规边界 常规边界包括带有循环泵的完整的汽水系统、带有破碎机的燃烧系统（对燃煤系统），14 烟气再循环风机，飞灰回送系统和暖风器。该边界不包括油或天然气气加热系统、除尘器、送、引风机，通常情况下形成了考核试验的基础。如果通过这个特的封装边界有烟尘回送发生，那么按照输入和输出的定义，把除尘器上游的烟尘热焓考虑为热损失，把回料作为输入，就显得很必要了。尽管这种方法形式上正确的，但有些地方还不实际。由于回料温度与烟气温度相差很小，因此，推荐循环烟尘总是与除尘器上游相分离的（也就是仍然在封装边界内），并且循环总是在封装边界内进行。如果这个假设不成立，那么除尘器要统一在整体里考虑（见条款 6.1.3.4）。6.1.3 其他封装边界其他封装边界 6.1.3.1 总则总则 由于实际原因，必须再定义一个封装边界以不同于上面建立热平衡所描述的边界。如果采纳了这种可选择的边界，那么在每种情况下，除了考虑条款 6.3 处理的问题外，还要考虑建立输入热量与热损失。下面给出了一些可供选择的边界。6.1.3.2 不带暖风器的封装边界不带暖风器的封装边界 这里，暖风器没有包还在封装边界内，这与 ASME 试验规程中规定的边界是一致的（见图 4）。当暖风器用辅助蒸汽加热时，热平衡时可以间接考虑输出，因为暖风器的输出也加入到了燃烧空气的热焓中。通过比较，如果暖风器的热量是由内原蒸汽提供的，那么暖风器的输出可以加到有效热量上（见条 6.3.1）。6.1.3.3 带有送风机的封装边界带有送风机的封装边界 把送风机包含在封装边界内，热空气流量的测量就不再是必要的了，不过在输入中要考虑送风机的轴功（见图 3 的虚线）。当在送风机与空预器之间不能找到测量点时，或者在使用热空气再循环时，这种封装边界很有用。6.1.3.4 带有除尘器或除尘器与引风机的封装边界带有除尘器或除尘器与引风机的封装边界 当除尘器上游或直到引风机烟道不能提供一个合适的烟气测量平面时，使用这种封装边界。在这种情况下，静电除尘器的电能（EnP）、除尘器的热损失（EnQ.）、引风机的轴功（GP）作为额外输入计算在内。当缺乏除尘器电能的有关经验数值时，要在试验之前达成协议。在该封装边界内，测量的烟气温度要修正到保证值条件下的温度。6.1.3.5 带有磨煤机水分分离器的封装边界带有磨煤机水分分离器的封装边界 对于那些水分含量相对较高的褐煤，或许用磨煤机水分分离器是必要的，也就是只有干燥、磨煤过程中产生的一部分水分加入到了蒸汽发生器。因此，水分分离器应包含在内。同样也适用于烟气再循环到锅炉出口的情况，在这种情况下，采出点必须也包含在边界内（见图 5）。如果这不现实，就要在定义边界之前，达成一个协议对其修正。在磨煤机水分分离器中，流到烟囱的烟气被认为是“进一步的损失”（见条款 6.3.3.5）。因此，必须测量组分、固有质量流量和烟气的矿尘量。6.1.3.6 带有整体烟气脱硫和带有整体烟气脱硫和 DeNOx 设备的封装边界设备的封装边界 如果烟气脱硫部分和 DeNOx 位于空预器和蒸汽发生器之间的烟气或风道内时，就不能建立包含空预器的常规边界。对于象蒸汽发生器这样的常规边界应该定义成沿着热风和烟道运行的边界。这种情况下，就不能做效率计算和保证。更合适的是，要在协商一致的容量水平上，把蒸汽发生器出口温度作严格的限制。6.1.3.7 特定的边界特定的边界 这个边界不同于上面描述的边界，只可能对一定的蒸汽发生器有意义。这里提供的边界条件要与合同提供的边界条件联系起来。本标准不含有关输入、损失的测量和计算的有关协议。15 6.2 参考温度参考温度 在计算输入和损失时，需要建立一个零点。因为在操作压力下，烟气侧压力对质量流热焓的影响很小，在该情况下，只规定温度就足够了。对考核试验，参考温度bt应为 25。16 不过也可以协商为其他温度。在该情况下，NCV 的修正需要采用下面的公式（1b）。251222bwOHpDOBHpGTGOTpLTLOTOHABawuubtcccccHH（1b）17 其中：uH25时的 NCV；uBH选定参考温度bt下的 NCV 值；A燃料中灰的含量；OH 2燃料中水分含量；LOT每公斤燃料燃烧所需干空气含量（干基），kg/kg；GOT每公斤燃料燃烧生成干烟气含量（干基），kg/kg；OBH 2每公斤燃料燃烧生成的湿烟气中水蒸气含量，kg/kg；由于参考温度处在一个相当小的范围内，可使用下面的比热值，kJ/kg.K，25。水：Cw=4.19 干空气：CpLT1.005 蒸汽：CpD1.86 干烟气：CpGT=1.0 无烟煤：877.095.01.BFlBawC 褐煤：CBaw=1.7 S 型燃料油：CB=1.7 甲烷：CB2.2 由于锅炉效率会受所选参考温度的影响（见条款 6.4 定义的），任何不同于 25的参考温度在保证值提交之前，都要由蒸汽发生器厂家来确定。应该注意到既然零点水平是以参考温度为基础的，那么这个水平就是一个随机数字，这与环境温度有关。6.3 输入热量、输出热量和热损失输入热量、输出热量和热损失 6.3.1 有效输出有效输出热量热量 有效输出热量NQ.是蒸汽发生器中转换为水和蒸汽的热量总和，排污水的热焓也要当作是有效输出热量，除非达成某种协议。表达式见式（2）与式（3）：AbZZDNQQQQQ.（2）121.121.ZZZZZZEDSpEDSpDDNhhmhhmhhmhhmQ ApAbAbEZZEZEZZEZhhmhhmhhm.2.2.（3）式中：Dm.主蒸汽质量流量；1.1.,ZZmm再热蒸汽入口和入口的质量流量；18 EDm.主蒸汽减温器喷水质量流量；EZEZmm.,再热蒸汽减温器和减温器的喷水质量流量；Abm.排污水质量流量，取试验期间平均值；sph给水热焓；Dh新蒸汽热焓；EDh主蒸汽减温器喷水热焓；Abh排污水热焓；22,ZZhh再热器和出口蒸汽热焓；11,ZZhh再热器和进口蒸汽热焓；EZEZhh,再热减温器和喷水热焓。如果暖风器蒸汽热源是由内部热源提供的，那么在水/蒸汽循环的热平衡计算中这也是允许的。如果暖风器位于边界层内部（见图 3），那么有：2.kkkhhmQ （4）效率计算时，kQ.加入到ZQ.（与燃料无关的输入热量）中（见条款 6.3.2.3）。如果暖风器位于边界外部（见图 4），则有：hhmQkkk1.,.（5）效率计算时，,.kQ加入到有效输出热量中。如果暖风器的蒸汽热源是由外部提供的，那么要使用式（16）。式（4）与式（5）中：km.暖风器质量流量；1kh暖风器入口热焓；2kh排放的凝结水热焓；hHP 或 RH 系统入口处的热焓（取决于内部蒸汽是由哪里抽取过来的）sphh 来自 HP 加热系统；1Zhh 来自 ZD加热系统；19 1Zhh 来自 ZD加热系统。如果用测量的给水流量spm.代替 SH 系统的蒸汽流量Dm.，那么后者将由下面的关系确定。如果减温喷水 EDm.从spm.节流孔板的下游抽取，AbspDmmm.如果减温喷水 EDm.从spm.节流孔板的上游抽取，EDAbspDmmmm.按照条款 5.4.3.1，当测量喷水流量时，经常会产生不可接受的数据，因此，节流孔板或喷嘴不能设计用来做考核试验。在这种情况下，根据减温器上下游测量到的温度和压力以及直到减温器下游测量点的减温水的蒸发（公式 6 和 7），EDm.可通过质量平衡和能量平衡来确定。EDDDDEhhhhmm2211./（6）or EDDDDEhhhhmm1212./（7）式中：1Dh 蒸汽减温器上游热焓；2Dh 蒸汽减温器下游热焓；1.Dm 减温器上游质量流量；2.Dm 减温器下游质量流量；如果没有根据付款 5.4.3.1 规定测量 RH 系统质量流量，那么按照 DIN1941，可通过扣除 SH 系统质量流量中测量和计算出的高压给水加热抽汽（Bled stream）质量流量和测量、计算或估算出的高压气轮机级轴封蒸汽质量流量得出。对热水锅炉，则有：12.,.hhmQstaN （7a）式中：.m 热水质量流量；1h 入口平均温度1t下的热焓；2h 出口平均温度2t下的热焓。热水锅炉考核试验期间，平均水温的任何变化都要求除了稳定工况下的热量输出外，还要一个如下的输出热量瞬态变化：NstaNstaNNkQfQQ,.,.1 215.112.zktttVVf （8）20 式中：steNQ,.稳定工况下的有效输出热量；Nk 适用于允许有效输出热量瞬态变化的修正系数。其它符号参见付款 4.6.4。对载热装置，类似的下式也适用。12.hhmQN （9）式中：.m 载热介质的质量流量；1h 入口热焓；2h 出口热焓。6.3.2 输入热量输入热量 6.3.2.1 总则总则 条款 6.3.26.3.4 给出的规范和公式适用于考核试验中只有单一燃料燃烧的工况。当使用热量输入输出法进行效率测定时，必须测定燃料的质量流量，但使用热损失方法时，并不需要测量燃料的质量流量。然而，在后一种情况，不同之处在于输入热量正比于燃烧燃料和并不需要正比于燃烧燃料。混合燃料燃烧时（多燃料燃烧系统），要查看条款 6.3.6中的规范。6.3.2.2 正比于燃烧燃料的输入热量正比于燃烧燃料的输入热量 正比于燃烧燃料的热量包括燃料的化学热，雾化蒸汽和空气的热量以及燃烧空气热量。由式（10）所示：LuZDZDBuBZBJlhhHmQ1.u g e sBHm.（10）式中：Bm.燃料质量流量；uH 参考温度下燃料的 NCV；Bh 燃料热焓（bBBttc）；（11）ul 未燃尽燃料与供应燃料质量流量的比率（0./BBumm，见条款 6.3.3.4）；LJ 燃烧空气热焓（bLpLLttc）；（12）L 燃烧空气与燃烧燃料的质量比率；Lt 封装边界的空气温度；ZD 每 kg 燃料所需雾化蒸汽和雾化空气质量；21 ZDh 雾化蒸汽热焓；bth0 参考温度下，0p时，每 kg 雾化蒸汽热焓表（见表 1）。表表 1 0p，温度波动时每，温度波动时每 kg 蒸汽比热（蒸汽比热（0h）表）表 t 0 5 10 15 20 25 30 35 40 0h 2501.78 2511.04 2520.31 2529.59 2538.88 2548.18 2557.48 2566.79 2576.11 KJ/kg 对由外界提供的蒸汽，我们有：bWDTZDZDthhh0.（13a）式中：WDTZDh.蒸汽表中的每 kg 雾化蒸汽热焓。由内部热源供热的蒸汽，也就是说，当蒸汽是由蒸汽发生器直接引来和抽取的，通过流量限制和喷水减温达到一个合理的状态，我们有：bWDTSpZDthhh0.（13b）式中：WDTSph.蒸汽表中每 kg 蒸汽的给水热焓。如果空气温度Lt高于漏风温度fat（漏风中也包含有烟尘回送系统的喷射空气），如果漏风量fax比较高，当有这些情况时，在确定LJ时就允许给LJ加一个修正系数faz，那么则有：bLfaLfafattttxz/1 （14）6.3.2.3 与燃料无关的输入热量（与燃料无关的输入热量（heat credits）heat credits 就是除了化学热（见条款 6.3.2.3）之外的热量，磨煤机功率，烟气再循环风机功率，循环泵的功率及其他任何驱动装置（象空预器、密封风机和烟尘回送系统）的功率，当暖风器位于封装边界外部时也把暖风器的输出包含在内。这里，还要进一步区分暖风器是由内部蒸汽提供的蒸汽（*KaQ，如式（15b）还是由外部蒸汽提供的蒸汽（KaQ，如式（15a）。另外，如果雾化蒸汽可以直接测量，则雾化蒸汽的热量也要加进去。全部 heat creditsZQ由下式表述：ZDZDKaUUGMZhmQPPPPQ.（15a）或 ZDZDKaUUGMZhmQPPPPQ*.（15b）式中：MP 磨煤机功率；22 UGP 烟气再循环风机功率；UP 循环泵功率；P 其他驱动装置功率；ZDm.雾化蒸汽质量流量；ZDh 雾化蒸汽热焓（见条款 6.3.2.2）。合适的功率值由消耗的电能决定并同时考虑驱动效率和传动部分的效率。由于其他辅助驱动装置的功率较小，通常可以忽略它或者粗略的驱动装置的性能数据中估算。由外源汽源提供蒸汽的暖风器输入热量KaQ为：21KaKaKaKahhmQ （16）由内源汽源提供蒸汽的暖风器输入热量*KaQ为：2*KaKaKahhmQ （4）式中：1Kah 加热系统热焓；h 热焓（见条款 6.3.1）；2Kah 排放的冷凝水热焓。6.3.2.4 总输入热量总输入热量 总输入热量ZtotQ.由ZBQ和ZQ组成：ZutotBZZBZtotQHmQQQ.（17）蒸汽发生器效率与这些数据有关。6.3.3 损失损失 6.3.3.1 总则总则 用输入输出法计算效率时，并不要求计算损失，除非那些要求获得保证值的设备（见条款 3.2）。用输入输出法时，要对正比于燃料流的损失与不正比于燃料流但却可直接测量的损失之间做一类似的区分。6.3.3.2 烟气损失烟气损失 烟气损失由下式计算：bGpGGBGbGBGttcmJJmQ.（18）或者，如果烟气质量流Gm可直接测量：23 bGpGGBGttcmQ.（19）式中：Bm 燃料质量流量；GJ 烟气温度Gt下的烟气热焓；GbJ 参考温度bt下的烟气热焓；G 烟气质量与燃料质量的比值；pGc Gt与bt间烟气的平均比热；Gm 烟气质量流量；Gt 烟气温度。6.3.3.3 未燃烧可燃物热损失未燃烧可燃物热损失 未