為了使電站鍋爐性能試驗工作者更深入地理解GB 10184和ASME PTC 4的內容,提升電站鍋爐性能試驗水平,編者對當前使用的各種性能試驗標準進行了深入研究,編寫了本書,對電站鍋爐性能試驗的原理、假定及應用條件等進行了詳細、深入的闡述,并對余熱鍋爐、空氣預熱器等重要輔機的性能試驗也進行了詳細的介紹。
1。依據(jù)Z新的標準,對鍋爐性能試驗全過程進行指導。2。介紹了重要輔機的性能試驗方法及結果修正方法。3。本書提供實用的計算程序,方便讀者在實際工作中使用,提高工作效率。
新世紀以來,隨著我國電力行業(yè)的快速發(fā)展,我國電站鍋爐的設計、制造和運行水平均得到了空前的發(fā)展,十年前國內600MW亞臨界機組才剛成為主力機組,到現(xiàn)場短短十年內600MW級亞臨界機組已經(jīng)是相對落后的產(chǎn)品, 1000MW及以上超臨界機組、超超臨界機組、二次再熱機組才是最先進的技術,目前我國的1000MW機組總容量超過世界上其他國家同級機組的總和。同時我國的機組的技術水平從十年前我國普遍在340~350g/kWh的供電煤耗水平,發(fā)展到目前普遍在300g/kWh,步入世界最先進行列,交出了非常漂亮的成績。
與電站鍋爐裝備產(chǎn)能與技術的發(fā)展速度相比,我國關于電站鍋爐性能試驗技術理論體系的研究相對滯后。AMSE的電站鍋爐性能試驗標準PTC在1998年就發(fā)布了具有劃時代意義的版本,且在2008年、2013年又進行了兩次修訂,改正了其中不少編輯錯誤,并簡化了98版中對某些對數(shù)學處理要求過高的方法,其相應的重要輔件,如ASME PTC4.2、4.3、4.4也于近年來進行了大輻度的修改。但我國電站鍋爐性能試驗標準一直發(fā)展較慢,發(fā)展于ASME PTC 4.1-1964的GB10184-1988的修訂版GB10184-2015歷時近十年才完成發(fā)布工作,而作為最終用戶一直到2016年底才拿到紙質版的標準,很大程度上影響了我國性能試驗技術水平的進步。
與ASME PTC 4-1998一樣,GB10184-2015是GB10184-1988大修版,盡管文中存在不少的編輯小失誤,但解決了GB10184-1998中的很多問題,如邊界的處理,鍋爐效率的概念、散熱損失計算方法等,使得其計算結果基本上可以和ASME PTC 4用低位熱值處理結果相一致,計算的結果可以用于機組效率的計算,同樣具有劃時代的意義。為了解決這些問題,筆者曾于2008年開始,花了兩年的時間對當前的各種標準進行了深入的考征,于2010年編著出版了《電站鍋爐性能試驗原理、方法及計算》一書,為廣大性能試驗工作者進行標準解讀,參考ASME PTC 4中的原理,提出了GB10184-1988中存在的一些問題的解決思路,并在2014年在編寫《DL/T 904 》對鍋爐效率等關鍵問題進行了應用。盡管這些思路在評估我國的節(jié)能減排工作中取得了非常好的應用效果,但畢竟電力行業(yè)標準DL/T 904的法律效力要弱于GB10184的國家標準,著作的就更不用說了,多年來不時接到全國各地打來電話咨詢相關技術內容。這些思路最終基本上被GB10184-2015所采用,體現(xiàn)了我國科技工作者海納百川的胸懷。
與GB10184-2015相似,在剛剛過去的2017年4月,ASME 進行了更新。ASME PTC 4.3最早出現(xiàn)于1968年,因提出了漏風率修正等關鍵技術而聞名于世,足足流行了近60年。ASEM PTC 4.3提出時沒有三分倉空預器,其關鍵技術漏風率修正在應用于三分倉空預器時遇到了困難,筆者在2010年出版《電站鍋爐性能試驗原理、方法及計算》對此首次進行了深入的研究,提出先按一次風壓力修正一次,再按二次風壓力修正一次的思想,并應用于電力行業(yè)標準《DL/T 1616火力發(fā)電機組性能試驗導則》,這種思想被ASME所采納,但提出了更加精確的算法思想,即先按先按一次風漏風率就一次風壓力修正一次,再按二次風漏風率二次風壓力修正一次的思想,然后再取平均值,使得模型更為精細,該模型也將會被筆者主編的電力行業(yè)標準《空氣預熱器性能試驗規(guī)程》所采納。
由于這些與舊標準差異很大的新標準的發(fā)布,《電站鍋爐性能試驗原理、方法及計算》中不少內容有些落伍了。盡管筆者沒有參與這些標準的編寫,但很多人打電話來咨詢標準的理解,使得筆者不得不再次花近一年的時間,對這些差異內容進行修訂,同時也把上一版中的部分筆誤進行了正,以飴廣大性能試驗的工作者,以期推動我國性能試驗水平再上一個新的臺階,為我國的節(jié)能減排工作貢獻自己的力量。
本書基本上還按照《電站鍋爐性能試驗原理、方法及計算》的區(qū)塊編排,對第1章、第2章、第4章、第5章進行了較大范圍的修改,并且為了方便大家使用,增加了第6章其它輔機性能試驗標準的內容,因而本書的名稱也改為《電站鍋爐及其重要輔機性能試驗原理、方法及計算》。原書中第6章為性能試驗標準的程序設計,一方面方便一線用戶,也方便在校學生的使用方面?紤]到使用本書的用戶大多不會去設計性虎不能試驗系統(tǒng),且這部分技術在今天也新技術,因而本次修改把前面兩節(jié)算法級代碼作為第7章保留,而刪除設計系統(tǒng)的相關內容,如用戶有需求,可以參考相關書籍。
為方便大家理解,本書編寫時加入大量自身的體會與看法,書中難免有不當之處,同時由于編者水平有限,懇請讀者批評指正。
趙振寧,畢業(yè)于東南大學熱動專業(yè),華北電科院鍋爐所所長,長期從事電站鍋爐的啟動調試、性能測試、優(yōu)化運行。作者已在我社出版圖書《電站鍋爐標準化調試技術》。
前 言 5
第一章 鍋爐性能試驗原理 7
第一節(jié) 性能試驗相關的背景知識 7
第二節(jié) 電站鍋爐的性能與性能試驗內容 16
第三節(jié) 鍋爐效率概念、原理及計算模型 22
第四節(jié) 各國鍋爐性能試驗標準現(xiàn)狀及特點 32
第五節(jié) 電站鍋爐性能試驗的組織 35
第二章 我國鍋爐性能試驗標準(GB/T 10184-2015) 38
第一節(jié) 新版性能試驗標準的主要變化 38
第二節(jié) 常規(guī)煤粉鍋爐效率反平衡計算方法 40
第三節(jié) 循環(huán)流化床鍋爐的特殊點及其處理方法 67
第四節(jié) 修正到設計條件下的計算方法 84
第五節(jié) 燃用其他燃料的鍋爐性能計算 89
第六節(jié) 標準反平衡方法的測試工作 94
第八節(jié) 正平衡法熱效率及燃料量測量 117
第九節(jié) 鍋爐性能試驗常用的測量儀器 121
第十節(jié) 試驗報告的編制 140
第十一節(jié) 鍋爐其他性能的測試 142
第三章 ASME性能試驗標準(ASME PTC 4-2013/2008) 149
第一節(jié) ASME反平衡試驗的計算模型 149
第二節(jié) ASME標準中灰平衡相關的計算 178
第三節(jié) ASME標準中煙氣產(chǎn)物成分及生成量的確定 191
第四節(jié) ASME標準中焓值的確定 200
第五節(jié) ASME標準中效率試驗結果修正方法 212
第六節(jié) ASME標準中鍋爐效率以外的其他運行參數(shù) 218
第七節(jié) 試驗測量要求 225
第八節(jié) ASME標準與我國標準的比較 238
第四章 余熱鍋爐性能試驗標準 246
第一節(jié) 余熱鍋爐簡介 246
第二節(jié) 煙氣流量的計算 251
第三節(jié) 煙氣流量的測量 267
第四節(jié) 鍋爐效率的測量方法 276
第五節(jié) 試驗測試 283
第五章 空氣預熱器性能試驗標準 285
第一節(jié) 空氣預熱器漏風試驗要求及計算方法 285
第二節(jié) 空氣預熱器的熱力性能試驗要求及計算方法 296
第三節(jié) 空預器傳熱條件變化后的修正確定方法 306
第四節(jié) 阻力特性的修正算法 313
第六章 電站鍋爐其它輔機的性能試驗簡介 314
第一節(jié) 通風機性能試驗 314
第二節(jié) 制粉系統(tǒng)性能試驗 339
第三節(jié) 除塵器性能試驗 357
第四節(jié) 脫硫裝置性能試驗 360
第五節(jié) 脫硝裝置性能試驗 367
第七章 性能試驗程序的編制 371
第一節(jié) 計算機編程語言的發(fā)展 371
第二節(jié) 通用化的性能試驗計算機程序示例 375
附錄A 比熱容的一致性 408
附錄B ASME標準單位和國際標準單位的換算 420