1、ICS DB 福 建 省 地 方 标 准DB XX/ XXXXXXXXX工业锅炉热效率在线监测技术规范The technical specification for monitoring industrial boiler thermal efficiency online(送审稿)XXXX - XX - XX发布 XXXX - XX - XX实施福 建 省 质 量 技 术 监 督 局 发 布DB/ XXXXXXXXXI目 次目次 I前言 .II1 范围 .12 规范性引用文件 .13 术语和定义 .14 工业锅炉热效率在线监测项目 .24.1 监测项目 .24.2 各项监测项目的计算公式 .
2、24.3 采集方法 55 数据传输的方式 86 参数测量仪表的量值溯源要求 86.1 总则 86.2 测量仪表安装前的要求 87 在线监测的各项技术指标应用 9附录 A(资料性附录) 工业锅炉运行正平衡热效率规定值 .10附录 B(资料性附录) 工业锅炉运行排烟温度规定值 .11附录 C(资料性附录) 工业锅炉排污扩容器前排污率的控制值 .11附录 D(资料性附录) 符号和单位一览表 .12DB/ XXXXXXXXXII前 言本标准为福建省首次制定。本标准按照GB/T 1.12009 标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写规则给出的规则起草。本标准由福建省质量技术监督局提出。本标准由福建省
3、质量技术监局局归口。本标准由福建省计量科学研究院负责起草。本标准主要起草人：柯丽娜、张金富、陆青、许航、阮学斌、夏玉雄、方辉、魏群、朱炜琳。DB/ XXXXXXXXX1工业锅炉热效率在线监测技术规范1 范围本标准规定了工业锅炉热效率在线监测的技术要求，包括了监测项目、计算公式、测量参数测点位置、测量仪表的准确度等级、数据传输的方式。本标准适用于锅炉额定蒸发量大于 1t/h 或额定热功率大于 0.7MW 的燃煤、燃油、燃气的工业锅炉热效率在线监测。以水煤浆或生物质作燃料的锅炉和以电加热的锅炉可参照采用。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适
4、用于本文件。凡是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/T 10180 工业锅炉热工性能试验规程GB/T 17954 工业锅炉经济运行GB/T 29871 能源计量仪表通用数据接口技术协议GB/T 29872 工业能源计量数据集中采集终端通用技术条件GB/T 29873 能源计量数据公共平台数据传输协议CJ/T 364 管道式电磁流量计在线校准要求TSG G0002 锅炉节能技术监督管理规程DB35/T 996 燃煤工业锅炉经济运行 3 术语和定义GB/T 10180、GB/T 29873 确立的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1输入热量 heat inp
5、ut随每千克或每标准立方米燃料输入锅炉的总热量，包括燃料的收到基低位发热量、物理显热、用外来热源加热燃料或加热空气时所带入的热量以及雾化燃油所用蒸汽带入的热量。注：改写 GB/T10180-2003的 3.6输入热量定义。3.2输出热量 heat output相对每千克或每标准立方米燃料，蒸汽、水或其他介质等工质在锅炉能量平衡系统中所吸收的总热量，以及排污水和工质其他外用所消耗的热量等。注：改写 GB/T10180-2003的 3.7定义。3.3正平衡测量法 direct procedureDB/ XXXXXXXXX2直接测量输入热量和输出热量来确定效率的方法。注：引用 GB/T10180-2
6、003的 3.10正平衡测量法定义。4 工业锅炉热效率在线监测项目4.1 监测项目a.工业锅炉正平衡热效率 zp,%b.锅炉实际利用热效率 sj，%c.工业蒸汽锅炉排污扩容器前的排污率 ，%d.排烟温度 tpy，e.吨蒸汽原燃料消耗量 ，kg/t或m 3/tf.吨蒸汽标准煤量 ，kg/tce。4.2 各项监测项目的计算公式4.2.1 工业锅炉正平衡热效率 zp，% zp=100% (1)1rQ式中： zp-在线监测的工业锅炉正平衡热效率，%。Q1-输出热量，kJ/kg 或 kJ/m3；Qr-输入热量，kJ/kg或kJ/m 3。4.2.1.1 输出热量 Q1(1)蒸汽锅炉蒸汽锅炉输出热量可分成两
7、部分：一是蒸汽在锅炉系统中所吸收的热量；二是和锅炉排污扩容器前的排污水量(含化学取样用水)所吸收的热量。如图1所示。图 1 锅炉水汽流向示意图输出热量 Q1 Q1= (2)()()()zqgsszqwsgDhDhBDB/ XXXXXXXXX3式中：Dzq-锅炉蒸汽质量流量，kg/s；hzq-蒸汽焓，kJ/kg；hgs-给水焓，kJ/kg；Dgs-锅炉给水流量，kg/shws-排污扩容器前的排污水焓，kJ/kg； 取锅炉的上锅筒压力 Psgt下的饱和水焓；B -原燃料消耗量，kg/s 或 m3/s。(2)热水锅炉或热油载体锅炉Q1= (3)()rscjsh式中：Drs-热水锅炉循环水量或有机热载
8、体锅炉导热油流量，kg/s；hcs-有机热载体锅炉出口的导热油热焓或热水锅炉出水焓；kJ/kg；hjs-有机热载体锅炉入口的导热油热焓或热水锅炉给水焓，kJ/kg， B 同上 。4.2.1.2 输入热量 QrQr= Qner,v,ar+ Qrx+Qwl+Qzy (4)式中： Qnet,v,ar-燃料收到基低位发热量，kJ/kg 或 kJ/m3；Qrx-燃料的物理显热，kJ/kg 或 kJ/m3；注： Qrx数量相对于 Qner,v,ar极小；又因福建省常年气温平均值为 20,固体燃料的温度极少低于 0时，输入热量不需考虑固体燃料的解冻用热量,本标准中 Qrx忽略不计；若有个别示例另行计算固体燃
9、料的解冻用热量。Qwl-外来热量，kJ/kg 或 kJ/m3；Qzy-蒸汽雾化燃油带入炉内的热量，kJ/kg 或 kJ/m3。(1)外来热量 Qwl按式(5)计算：Qwl= (h QR - h QR) (5)wlDB式中：Dwl-外来热源工质流量，kg/s、m 3/s；h QR-外来热源进口的热焓，kJ/kg 或 kJ/m3；h QR-外来热源出口的热焓，kJ/kg 或 kJ/m3；(2)蒸汽雾化燃油带入炉内的热量 QzyQzy= hzy-(hzq)0 (6)zyB式中：Dzy-雾化燃油的蒸汽量，kg/s；DB/ XXXXXXXXX4hzy-蒸汽在雾化入口参数下的焓，kJ/kg；(hzq)0-
10、基准温度下饱和汽焓，kJ/kg。注：本标准推荐采用福建省常年气温平均值 20为基准温度 t0, t0=20。4.2.1.3 工业锅炉正平衡热效率 zp，%(1) 工业锅炉正平衡热效率热量流向图图 2 工业锅炉正平衡热效率热量流向图(2)工业蒸汽锅炉正平衡热效率 zp 的计算公式 zp=100% (7)()()()zqgsszqwsgrDhDhBQ(3)热水锅炉或有机热载体锅炉正衡热效率 zp 的计算公式 zp=100% (8) ()rscjsrh(4)以电加热的工业锅炉a)以电加热的蒸汽锅炉(9)NhDhDgswzqgsszqzp 360)()()(%10 式中， N-电量，kWh。b) 以电
11、加热的热水锅炉(10)hjscrszp360)(104.2.2 实际利用热效率 sj，%在线监测的锅炉实际利用热效率 sj 的计算公式： sj=100% (11)zqgsrDhBQDB/ XXXXXXXXX5式中： sj-实际利用热效率，%。4.2.3 工业蒸汽锅炉排污扩容器前的排污率 ,%工业蒸汽锅炉排污扩容器前排污率 的计算公式： =100%（ Dgs - Dzq）/ Dzq (12)式中：-锅炉排污扩容器前的排污率，%； Dzq、 Dgs同上。4.2.4 排烟温度 tpy，锅炉未级受热面、烟气流出方向侧的出口 1m 内测量烟气温度为排烟温度 tpy，列入工业锅炉在线监测的技术指标之一。4
12、.2.5 吨蒸汽原燃料消耗量 ，kg/t 或 m3/t工业锅炉热效率远程在线监测规定了吨蒸汽原燃料消耗量 的计算公式如下：= (13)10zqBD式中：-吨蒸汽原燃料消耗量，kg/t 或 m3/t。4.2.6 吨蒸汽标准煤量 ，kgce/t工业锅炉热效率在线监测规定了吨蒸汽标准煤量 的计算公式如下： = (14)102937rzqBQD式中： -吨蒸汽标准煤量，kg/tce。注：29307kJ/kg 取值于 GB/T2589-2008的 6.2标准煤低位发热量。4.3 采集方法4.3.1 工业锅炉热效率采集的参数工业蒸汽锅炉、热水锅炉、有机热载体锅炉正平衡热效率的采集参数见图3。参数测点位置见
13、表1，测量仪表准确度等级的要求见表2。4.3.2 燃料低位发热量的获取4.3.2.1 取统计期内燃料低位发热量与燃料量的加权平均值。4.3.2.2 燃料低位发热量可通过直接或间接方法获得，但当对于管网系统使用直接测量方法不能实现或不经济时，采用间接方法。4.3.2.3 采用间接方法DB/ XXXXXXXXX6a) 燃煤和燃油的工业锅炉：采用每批次燃煤或燃油测定的收到基低位发热量。无此条件的工业锅炉使用单位推荐采用与供应商贸易结算、或贸易双方协商的燃煤、燃油收到基低位发热量。b) 燃气锅炉：推荐采用与供应商贸易结算的燃气低位发热量。图3 工业锅炉热效率在线监测的采集点示意图4.3.3 参数测点位
14、置和测量仪表准确度等级的要求满足工业锅炉热效率在线监测的各个监测项目而采集的锅炉参数、测点位置见表1。配置的测量仪表准确度等级优于或等于表2的要求。表 1 参数的测点位置表序号 名称 符号 单位 测点位置 性质kg/s 燃煤：送入锅炉前、且无旁支的输送通道上 累计值kg/s 燃油：燃油燃烧器前 累计值1 原燃料消耗量 Bm3/s 燃气：燃气燃烧器前 累计值2 电量 N kWh 电加热锅炉的进线刀闸前 累计值3 蒸汽流量 Dzq kg/s 累计值4 蒸汽压力 Pzq MPa 平均值5 蒸汽温度 Tzq 锅炉出口蒸汽管的直管段平均值6 给水流量 Dgs kg/s 累计值7 给水压力 Pgs MPa
15、 平均值8 给水温度 Tgs 锅炉给水调节阀后、省煤器之前的进水管平均值9 上锅筒压力 Psgt MPa 上锅筒 平均值10 热水锅炉循环水量 Drs kg/s 累计值11 热水锅炉出水压力 Pcs MPa 平均值12 热水锅炉出水温度 Tcs 热水锅炉出水管的直管段平均值13 有机热载体锅炉导热油流量 Drs kg/s 有机热载体锅炉回油管或出油管 累计值DB/ XXXXXXXXX7表 1(续)序号 名称 符号 单位 测点位置 性质14 有机热载体锅炉导热油进油压力 Pjy MPa15 有机热载体锅炉导热油进油温度 Tjy 有机热载体锅炉回油管 平均值16 有机热载体锅炉导热油出油压力 Pc
16、y MPa17 有机热载体锅炉导热油出油温度 Tcy 有机热载体锅炉出油管 平均值18 排烟温度 tpy 锅炉未级受热面、烟气流出方向侧的出口 1m内 平均值19 外来热源工质流量 Dwl kg/s 外来热源的输入管道 累计值20 外来热源的进口压力 Pwljk MPa21 外来热源的进口温度 twljk 外来热源的输入管道 平均值22 外来热源的出口压力 Pwlck MPa 平均值23 外来热源的出口温度 twlck 外来热源的输出管道平均值24 雾化燃油的蒸汽量 Dzy kg/s 累计值25 雾化入口的蒸汽压力 Pzy MPa 平均值26 雾化入口的蒸汽温度 tzy 雾化燃油的自用蒸汽管平
17、均值表 2 参数测量仪表准确度等级要求序号 名称 符号 单位 测量仪表准确度要求kg/s a.衡器准确度等级： 0.5 级b.皮带秤：0.5 级kg/s 油流量计仪表及其系统：0.5 级1 燃料消耗量 Bm3/s 天燃气流量仪表及其系统：1.0 级2 电量 N kWh 电能表准确度等级优于或等于 0.5 级3 蒸汽流量 Dzq kg/s 蒸汽流量计优于或等于：1.5 级4 蒸汽压力 Pzq MPa 压力计：1.5 级5 蒸汽温度 Tzq 温度计 a：0.5 级6 给水流量 Dgs kg/s 水流量计仪表系统优于或等于 0.5 级7 给水压力 Pgs MPa 压力计：1.5 级8 给水温度 Tg
18、s 温度计：0.5 级9 汽包压力 Pqb MPa 压力计：1.5 级10 热水锅炉循环水量 Drs kg/s 流量计优于或等于：1.5 级11 热水锅炉热水压力 Pcs MPa 压力计：1.0 级12 热水锅炉热水温度 Tcs 温度计 b：0.113 有机热载体锅炉导热油流量 Drs kg/s 油流量计仪表系统：0.5 级14 有机热载体导热介质的进油压力 Pjy MPa 压力计：1.0 级DB/ XXXXXXXXX815 有机热载体导热介质的出油压力 Pcy MPa表 2(续)序号 名称 符号 单位 测量仪表准确度要求16 有机热载体导热介质的回油温度 Tjy 温度计 b：0.117 有机
19、热载体导热介质的出油温度 Tcy 18 排烟温度 tpy 温度计：0.5 级19 外来热源工质流量 Dwl kg/s 流量计优于或等于：1.5 级20 外来热源的进口压力 Pwljk MPa 压力计：1.5 级21 外来热源的出口压力 Pwlck MPa 压力计：1.5 级22 外来热源的进口温度 twljk 23 外来热源的出口温度 twlck 温度计：0.5 级24 雾化燃油自用蒸汽量 Dzy kg/s 蒸汽流量计优于或等于：1.5 级25 雾化入口的自用蒸汽压力 Pzy MPa 压力计：1.5 级26 雾化入口的自用蒸汽温度 tzy 温度计：0.5 级a和 b：在 GB/T10180-2
20、003工业锅炉热工性能试验规程的 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。 ”有机热载导热介质的温度计要求与热水锅炉进、出水温度计的分辨率相同。5 数据传输的方式5.1 工业锅炉热效率在线监测系统的平台结构推荐按照 GB/T29873 的平台结构、协议层次和通讯协议的规定。5.2 能源计量仪表应具有网络通信功能。能源计量仪表宜采用Modbus RTU通信协议，能源计量仪表的通讯协议、类型及寄存器推荐按照GB/T 29871的规定。5.
21、3 数据集中采集终端的技术要求、验收方法和验收规则推荐按照 GB/T 29872 的规定。5.4 工业锅炉热效率在线监测的数据集中采集终端与能源数据中心之间的数据交换传输推荐按照GB/T 29873 的方法。5.5 为尽量减少数据转换误差，要求系统中配置的 A/D 转换器分辨率不小于 12 位，限制数据转换误差小于 0.1%。5.6 建议工业锅炉使用单位对工业锅炉热效率在线监测系统的实时数据更新周期设置不超过 5 分钟为宜。6 参数测量仪表的量值溯源要求6.1 总则为维持参数测量仪表的准确性，须对测量仪表进行有效、定期的量值溯源。6.2 测量仪表安装前的要求表 1 中所列的仪表须经检定合格，或
22、校准的示值误差不超过其仪表的最大允许误差，方能安装。6.3 仪表安装后的量值溯源要求DB/ XXXXXXXXX96.3.1 参数测量仪表应按规定进行周期检定或校准，不合格的计量仪表不得使用。6.3.2 皮带秤建议每半月零位校核一次，建议至少每半年进行实煤标定一次。6.3.3 参数测量仪表建议配置便于在线检定或校准的设施。6.3.4 不便拆卸的测量仪表建议采用在线检定或校准方法。如：a) 锅炉给水流量计可采用 CJ/T 364-2011 方法进行在线校准。b) 锅炉蒸汽流量计安装后，不便拆卸；推荐采用在锅炉运行中以高准确度给水流量作为标准参考量进行现场校准方法。6.3.5 仪表的更换、或更换重要
23、部件、或维修、或对仪表性能有怀疑时，应随时重新检定、校准。7 在线监测的各项技术指标应用7.1 建议工业锅炉使用单位参照 GB/T17954、DB35/T996 等标准的工业锅炉运行热效率规定值(见附录A，表 A1)，控制锅炉在较高热效率的工况下运行。7.2 建议工业锅炉使用单位参照 GB/T17954 的工业锅炉运行排烟温度规定值(见附录 B，表 B1)，务必使锅炉排烟温度低于表 B1 中的排烟温度值。7.3 建议工业锅炉使用单位参照 TSG G0002 的第四十一条对工业蒸汽锅炉排污率的要求，控制工业锅炉排污扩容器前的排污率小于附录 C 表 C1 的规定值。DB/ XXXXXXXXX10附
24、录 A (资料性附录)工业锅炉运行正平衡热效率规定值表 A1 工业锅炉运行正平衡热效率规定值 a 单位为% 使用燃料及燃烧方式层燃炉 流化床炉 室燃烟煤 无烟煤 烟煤 无烟煤 b锅炉额定蒸发量De/(t/h)或额定热功率 Qe/MW等级 贫煤 褐煤低质煤c 贫煤褐煤重油轻柴油、气d一等 73 76 78 75 70 68 72 74 / 73 76 78 73 72 77 75 76 87 89二等 70 74 76 72 65 63 68 72 / 70 73 75 69 67 73 72 73 86 88120 或Qe14三等 74 76 78 75 71 68 75 76 73 76 7
25、9 80 72 69 76 78 79 88 90a 表 A1 的工业锅炉运行正平衡热效率规定值参照GB/T 17954-2007 工业锅炉经济运行的 6“技术指标”表 2 中锅炉的运行热效率规定值。b 燃用、类无烟煤流化床炉热效率参照DB35/T 996-2010 燃煤工业锅炉经济运行的 6“技术指标”表 3 中的锅炉热效率值。c 指收到基灰分 Aar50%，收到基低位发热量 Qnet.v.ar14.4MJ/kg 或折算灰分 Aar.zs35g/MJ 的煤。d 对燃用高炉煤气的工业锅炉，其运行热效率比表中燃用轻柴油、气锅炉的热效率值低 3 个百分点。DB/ XXXXXXXXX11附录 B (
26、资料性附录)工业锅炉运行排烟温度规定值表 B1 工业锅炉运行排烟温度规定值 a 单位：名称 无尾部受热面 有尾部受热面 b蒸汽锅炉或有机热载体锅炉 热水锅炉 蒸汽锅炉、热水锅炉、有机热载体锅炉Dc为锅炉额定蒸发量,t/h；Qc为锅炉额定热功率,MW。 燃煤 燃油、气 燃煤 燃油、气 燃煤 燃油、气Dc2 或 Qc1.4 2 或 Q1.4 - - - - 180 160a 表 A2 的工业锅炉排烟温度规定值参照GB/T17954-2007 工业锅炉经济运行的表 3 中的工业锅炉运行排烟温度规定值；表中所列为锅炉在 70%100%的额定负荷下运行时的排烟温度值。b 对部分地区燃用高硫(Sar3%)
27、煤的有尾部受热面锅炉，其运行排烟温度可适当提高，但提高值不超过 30。附录 C (资料性附录)工业锅炉排污扩容器前排污率的控制值表 C1 工业锅炉排污扩容器前排污率的控制值名 称 规定值以软化水为补给水或单纯采用锅内加药处理的工业锅炉 10%以除盐水为补给水的工业锅炉 2%DB/ XXXXXXXXX12附录 D(资料性附录)符号和单位一览表表D1 符号和单位一览表序号 名 称 符号 单 位1 输入热量 Qr kJ/kg 或 kJ/m32 输出热量 Q1 kJ/kg 或 kJ/m33 工业锅炉正平衡热效率 zp %4 锅炉实际利用热效率 Sj %5 工业蒸汽锅炉排污扩容器前的排污率 %6 排烟温
28、度 tpy 7 吨蒸汽原燃料消耗量 kg/t 或 m3/t8 吨蒸汽标准煤量 kg/tce9 蒸汽流量 Dzq kg/s10 蒸汽压力 Pzq MPa11 蒸汽温度 Tzq 12 蒸汽焓 hzq kJ/kg13 给水流量 Dgs kg/s14 给水压力 Pgs MPa15 给水温度 Tgs 16 给水焓 hgs kJ/kg17 上锅筒压力 Psgt MPa18 排污扩容器前的排污水焓 hws kJ/kg19 原燃料消耗量 B kg/s 或 m3/s20 有机热载体锅炉导热油流量或热水锅炉循环水量 Drs kg/s21 热水锅炉出水压力 Pcs MPa22 热水锅炉出水温度 Tcs 23 有机热
29、载体锅炉导热油进油压力 Pjy MPa24 有机热载体锅炉导热油进油温度 Tjy 25 有机热载体锅炉导热油出油压力 Pcy MPa26 有机热载体锅炉导热油出油温度 Tcy 27 有机热载体锅炉出口的导热油热焓或热水锅炉出水焓 hcs kJ/kg28 有机热载体锅炉入口的导热油热焓或热水锅炉给水焓 hjs kJ/kg29 燃料收到基低位发热量 Qnet,v,arkJ/kg 或 kJ/m3DB/ XXXXXXXXX13表 D1（续）序号 名 称 符号 单 位30 燃料的物理显热 Qrx kJ/kg 或 kJ/m331 外来热量 Qwl kJ/kg 或 kJ/m332 蒸汽雾化燃油带入炉内的热量
30、 Qzy kJ/kg 或 kJ/m333 外来热源工质流量 Dwl kg/s34 外来热源的进口压力 Pwljk MPa35 外来热源的进口温度 twljk 36 外来热源进口的热焓 h QR kJ/kg 或 kJ/m337 外来热源的出口压力 Pwlck MPa38 外来热源的出口温度 twlck 39 外来热源出口的热焓 h QR kJ/kg 或 kJ/m340 雾化燃油的蒸汽量 Dzy kg/s41 雾化入口的蒸汽压力 Pzy MPa42 雾化入口的蒸汽温度 tzy 43 蒸汽在雾化入口参数下的焓 hzy kJ/kg44 基准温度下饱和汽焓 (hzq)0 kJ/kg45 基准温度 t0 46 电量 N kWh
