《工业锅炉热工性能试验规程》中测试要求的说明详细

1、GB10180-2003工业锅炉热工性能试验规程中测试要求的说明杨麟上海工业锅炉研究所电话：136117380001、GB/T10180-2003中第5.1款规定：“测点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。当锅炉额定蒸发量（额定热功率）大于或等于20 t/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。”标准规定测试必须是正平衡法和反平衡法同时进行，只有当用正平衡法测定有困难时，锅炉额定蒸发量（额定热功率）大于或等于20 t/h（14MW），可采用反平衡法测定锅炉效率。因此当锅炉测试过程中可以

2、计量燃料时，应同时进行正平衡测量。特别在进行燃油燃气锅炉测试时，更应同时进行正平衡测量。手烧锅炉由于渣不能正确计量，因此允许只用正平衡法测定锅炉效率。注：（新修订改成大于或等于10 t/h（7MW）。2、GB/T10180-2003中第5.2款规定：“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。”标准所制定的规程仅是对锅炉进行热工性能测试，考核的是锅炉的热工效率，并非净效率，所以其规定锅炉效率，为不扣除自用蒸汽和辅机设备耗动力折算热量的效率，如需测定整个锅炉岛式系统（考虑电耗、蒸汽耗量）时可以进行净

3、效率计算，即扣除了自用蒸汽和电耗折算热量。3、GB/T10180-2003中第5.3规定：“蒸汽锅炉的出力由折算蒸发量来确定，要扣除自用蒸汽量和取样量。”由于蒸汽锅炉容量是用锅炉出力来表示的。当同一出力的锅炉，由于给水温度、蒸汽压力、蒸汽温度不同，其所有效吸收的热量是不同的，因此提出锅炉出力由折算蒸发量来确定：是考核锅炉是否能达到设计性能指标的一个重要方法。例：一台型号为SZL10-1.6-AII的锅炉，其实测蒸发量为10000kg/h,其设计给水温度为105，但在试验中由于各种原因其给水温度为20，折算蒸发量应为： （A-1）=10000(2793.40-85.54)/(2793.40-44

4、1.36)=11512.81kg/hDzs: 折算蒸发量； 单位：吨/每小时（t/h）；DSC: 输出蒸发量； 单位：吨/每小时（t/h）hbq、hgs:饱和蒸汽、给水的实测参数下的焓；单位为千焦每千克（kJ/kg）h*bq、h*gs:饱和蒸汽、给水的设计参数下的焓；单位为千焦每千克（kJ/kg）4、GB/T10180-2003中第6.2规定：“试验过程中测试人员不宜变动。”试验过程中测试人员应保持相对稳定，此举有几个优点：1.参数记录有连续性；2.在被测参数有异常时能即使发现；3.参数记录能作到责任到位。5、GB/T10180-2003中第6.3规定：“试验使用的仪表均应是在检定和标定的有效

5、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。”测试所用的仪表均应完好，并应是在检定和标定的有效期内，这样才能保证所计量的数据可靠准确，且能保证在允许的误差范围内。试验前后对所用仪表进行检查是保证测试仪表在整个测试过程中能够正常工作。6、GB/T10180-2003中第6.4规定：“按试验大纲中测点布置图的要求安装仪表。”按照试验大纲中的测点布置位置安装仪表，确保仪表安装位置的正确性。如有更改应予以记录在案。7、GB/T10180-2003中第6.5规定：“全面检查锅炉及辅机设备的运行状况是否正常，如有不正常现象应排除。”被测锅炉辅机设备的运行均应正常，如

6、有异常现象应排除; 如无法排除应停止试验或进行协商后提出解决的办法后再进行试验，但应予以记录并在试验报告中表示出来。8、GB/T10180-2003中第6.6规定：“应注意被试验锅炉的汽、水及燃料、排渣必须与其他锅炉的汽、水及燃料、排渣、排渣完全隔绝，以防止泄露影响试验结果的精确性。”试验时被测锅炉的参数必须与其它锅炉的参数隔绝，避免相互干扰，产生计量误差。如无法做到应计量所有相关参数，再计算修正数值。如：一台被测热水锅炉同另一台热水锅炉共享一根循环水管。由于条件限制被测锅炉上无法安装流量计，必须安装在总管上，此时在另一台锅炉上也必须安装流量计。然后根据测量数据计算出被测锅炉的循环流量。9、G

7、B/T10180-2003中第6.7规定：“为全面检查测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。”为了试验工作可靠、顺利进行，可先进行预备性试验。预备性试验所有的试验条件和被测参数同正式试验均应一致。如预备性试验一切正常，此预备性试验也可纳入正式试验。10、GB/T10180-2003中第7.1规定：“1）正式试验应在锅炉热工况稳定和燃烧调整到试验工况1小时后进行。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的状态。”锅炉能效测试是在锅炉稳定运行状态下的测试，而锅炉由于其都存在比较大的热惯性，因此需

8、有一个稳定时间来保证在测试过程中锅炉热工况是稳定的。此项要求为了保证测试数据正确性、真实性。2）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）的锅壳式燃油、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。”重型炉墙是较早的锅炉炉墙形式，现用于无水冷壁或水冷壁较少的锅炉中。重型炉墙的特点是墙体直接砌筑在锅炉的钢筋混凝土地基或梁上，其重量为地基或梁所承受。在厚度方向通常由两层组成：标准耐火砖作内衬墙，机制红砖做外包。轻型炉墙是相对于重型炉墙而言，其特点是炉墙分段压在金属托架上，每段高5m左右，由托架把每段炉墙的载

9、荷传到锅炉构架上。炉墙厚度一般为260310mm，需要采用异形耐火砖。轻型炉墙可分为砖砌结构轻型炉墙和混凝土框架结构轻型炉墙2种。注：（新修订标准此条已删除）11、GB/T10180-2003中第7.3规定：“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。”试验所使用燃料类别应与设计类别相同，尤其需注意的是燃煤锅炉。燃煤的分类可以以TSG G0002-2010锅炉节能技术监督管理规程中附件A中的燃煤低位发热量与干燥无灰基挥发分为初步判断依据。12、GB/T10180-2003中第7.4规定：“验期间锅炉工况应保持稳定，并应符合下列规定：最大允许波动正负值应符合下图要求注

10、：1 折算蒸吨相当于1t/h或0.7MW 最大允许的出力波动值”最大允许的出力波动值稳定工况对参数的波动规定了一个允许范围。这是因为锅炉测试的大部分情况是在用户用汽（或热水）的状况下进行的，虽然可以采用少量排空的方法来调节参数，但根据生产的需要，锅炉负荷的波动难以避免，同时也必然会伴随压力、温度的波动，因此标准中规定一个参数波动范围使测试具有可操作性。该条适用于蒸汽锅炉、热水锅炉、有机热载体锅炉。（新修订标准中此条改成表格）“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）设计压力大于1.0Mpa1.6Mpa时，试验期间内压力不得

11、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%。”对蒸汽锅炉压力波动范围的规定仅限于蒸汽锅炉定型产品测试，实际上是要求锅炉的测试工作压力不能过多低于额定压力。如果测试期间发现锅炉压力低于允许波动范围的下限值，那么此次测试结果无效。“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230280之间；2）设计温度为300，试验实测温度应控制在280320之间；3）设计温度为350，试验实测温度应控制在330370之间；

12、4）设计温度为400，试验实测温度应控制在380410之间；5）每次试验中，实测的过热蒸汽温度的最大值与最小值之差不得大于15。”过热蒸汽温度的波动范围是指整个热效率测试期间，过热蒸汽温度的平均值处在该波动范围内即可，但测试过程中实测温度的最大值与最小值之差不得大于15。如过热蒸汽设计温度为350，实测过程中最高温度为340，最低温度为328（340-328=1215，合格），测试期间平均温度为332（在330370范围内，合格），那么该次测试满足过热蒸汽温度波动范围。“d）蒸汽锅炉的实际给水温度与设计值之差宜控制在+30至-20之间。当实际给水温度与设计给水温度之偏差超过-20时，测得的锅炉

13、效率应按每相差-60效率数值下降1%进行折算，不足或大于-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以扣除。”该条是针对蒸汽锅炉的规定：当实际给水温度与设计给水温度之偏差超过-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-60，则按比例折算。这是因为进入省煤器的给水温度降低，必然会增加烟气与工质间的温差，温差升高，提高了受热面传热效果，降低了排烟温度，从而提高了热效率。因此，为了反映锅炉在设计给水温度下的热效率情况，通过大量的计算和实验，最终确定了“每相差-60效率数值下降1%进行折算，不足或大于-60，则按比例折算”。需要注意的

14、是当实际相差60，则效率数值下降1%，当实际相差30时，为0.5%，而不是把30扣除20后，对剩下的10来进行折算。例： 一台锅炉设计给水温度为105，实测温度为34，锅炉效率为80%，则折算效率： (A-2) 折算=1.18%锅炉折算效率 =实测折算=80%1.18%=78.82%给水温度降低会造成的蒸汽锅炉实测出力下降的问题，则通过蒸发量修正的方法予以解决。对无省煤器的锅炉则不予扣除效率值。主要是因为给水直接进入锅筒，锅水保持为饱和水状态，其温度的变化直接反应为锅炉压力的改变，只要锅炉压力保持在规定范围，锅水温度也就不会明显变化，蒸发受热面内工质温度均以饱和水温度计算，不会影响传热效果。锅

15、炉出力的修正还需要进行，这与是否有省煤器无关。“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温度平均值之偏差超过-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-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-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量热水锅炉出水温度偏差的效率折算方法协商确定。”这是对热水锅炉进水温度和出水温度偏差的规定。大量热水锅炉实际进出水温度远低于设计值，热水锅炉水温的偏差对锅炉热效率值影响较大。同时由于同样容量

16、的锅炉，燃煤比燃油和燃气的烟气量大很多，在同样温度下烟气带出的热量也多，因此同样的温差所吸收的热量也不同，对效率影响也不同，折算系数也就不同了。带有空气预热器的大容量热水锅炉一般都有省煤器，由于温差引起的在省煤器多吸收的热量，会导致烟气温度比设计的低，但烟气进入空气预热器后，由于烟气温度比设计的低就会导致冷空气吸收的热量减少。因此其回水温度温差引起的效率变化会减少。具体折算方法如下：a）燃煤锅炉 实测出水平均温度与设计温度扣差15时，锅炉效率下降1%。例：一台燃煤锅炉设计出水温度130，实际出水平均温度102，锅炉效率81%，则： (A-3)折算=1.87%锅炉折算效率 =实测折算=81%1.

17、87%=79.13%具体折算方法如下：b）燃油、气锅炉实测出水平均温度与设计温度相差25时，锅炉效率下降1%。例：一台燃油锅炉设计出水温度95，实际出水平均温度84，锅炉效率90%，则： (A-4)折算=0.44%锅炉折算效率 =实测折算=90%0.44%=89.56%“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。”热水锅炉的使用单位选择锅炉的额定压力往往比实际运行压力高出很多，这一方面是使用单位基于安全性考虑，希望提高压力安全预量，另一方面，在我国GB/T3316-2004热水锅炉参数系列中大容量热水锅炉对应的额定压力和额定进出口温度都较高。如29MW热水锅炉额定压

18、力为1.0MPa，额定进出口温度为115/70；116W热水锅炉额定压力为1.25MPa，额定进出口温度为130/70，实际上锅炉运行压力可能只有0.5 MPa。与锅炉连接的附属系统也不具备达到锅炉额定压力的能力。因此，测试时对于热水锅炉压力要求不规定要达到额定值范围。但为了保证锅炉测试过程的安全，防止汽水水击等现象，特规定出水温度应保证比试验压力下的饱和温度至少低20。例： 1.0MPa热水锅炉实测出水温度为106，则测试时热水不得低于相对应126（106+20）的饱和蒸汽压力，查焓位表得0.24MPa（绝对压力），再修正为表压为0.14 MPa（0.240.1=0.14）。“g）试验期间安

19、全阀不得启跳，锅炉不得吹灰，不得定期排污，连续排污一般亦应关闭。对过热蒸汽锅炉，当必须连续排污时，连续排污量应计量（计入锅水取样量内），其数量不得超过锅炉出力的3%。”对于饱和蒸汽锅炉，测试期间锅炉不得排污。对于过热蒸汽锅炉必须连续排污时，则需将排污量纳入锅水取样量，且排污率不得超过锅炉出力的3%。13、GB/T10180-2003中第7.5规定：“在试验结束时，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、煤层或沸腾燃烧锅炉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

20、烧状况应基本一致。”锅筒水位和煤斗的煤位的读取与修正，都会对锅炉出力和测试结果产生影响。因此，应尽量做到测试结束与开始时的位置保持一致，必要时才可进行修正。对于水位的控制，测试过程中可以要求司炉人员通过手动或调整自动给水信号值等方法，将锅筒水位控制在较小的范围内波动，及时给锅炉供水。这样可以避免锅筒水位大幅度波动对测试带来的影响，这样测试的开始和结束点更容易控制。13、GB/T10180-2003中第7.5规定：不论是采用小车上煤的小型锅炉还是采用皮带上煤的大型锅炉，实际测试时可以以煤斗中煤层的位置作为确定测试开始与结束的时间点的依据。把燃烧工况调整至稳定后，应尽量减少不必要的操作，以防破坏良

21、好的运行工况，影响测试顺利进行。煤层厚度和燃烧工况基本一致，只是原则性的要求。在实际测试中主要依靠测试人员的经验判断，对于部分手烧锅炉可以在测试开始前对煤层厚度和燃烧状况进行图像记录，作为判断实验结束时煤层厚度和燃烧状况一致性的参考依据。手烧锅炉的清灰也是保证实验开始与结束时煤层厚度和燃烧状况一致性.14、GB/T10180-2003中第7.6规定：“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、火柴、稻壳及其他固体燃料锅炉应不少于6h；（新修订标准中此条删除）c）对于手烧炉排、下饲炉排等锅炉应不少于5h；对于手烧锅炉，试验时间内至

22、少应包括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。”火床燃烧即层燃燃烧，固体燃料以一定厚度分布在炉排上进行燃烧的方式，主要包括固定炉排、链条炉排、往复炉排等14、GB/T10180-2003中第7.6规定：火室燃烧即室燃燃烧，燃料以粉状、雾状或气态随空气喷入炉膛，主要包括悬浮燃烧，煤粉锅炉、水煤浆锅炉。标准中火室燃烧指燃烧固体燃料，不包括油、气等燃料。沸腾燃烧即流化燃烧，固体燃料在高速气流作用下，在布风板上的床料层上下翻滚，呈流化状态燃烧，主要包括沸腾床锅炉（鼓泡床）、循环床锅炉。测试时间的长短主要考虑到测试准确度的要求，理论上讲测试时间越长，测试准确度越高，但相应的人力、物

23、力成本也就越高。14、GB/T10180-2003中第7.6规定：油、气成分相对稳定，燃烧也相对稳定。当负荷稳定时，缩短测试时间即能够满足精度要求，而且结余了大量燃料成本。液体和气体燃料主要包括，柴油、重油、气田气、油田气、液化石油气、城市煤气、高炉煤气、焦炉煤气等。燃水煤浆的锅炉测试时间宜不少于4h。15、GB/T10180-2003中第7.7规定：“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额定出力下进行两次，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

24、率。对额定蒸发量（额定热功率）大于或等于20t/h（14MW）时，仍可只测反平衡效率。”试验次数与TSG G0003-2010工业锅炉能效测试与评价规则略有不同，应按照TSG G0003-2010工业锅炉能效测试与评价规则规定执行，锅炉的新产品定型试验应在额定出力下进行2次，运行工况热效率详细测试为2次，运行工况热效率简单测试为1次。b）每次试验的折算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。 对饱和蒸汽锅炉：对过热蒸汽锅炉：式中： ：折算蒸发量，单位为吨每小时（t/h） ： 输出蒸发量，单位为吨每小时（t/h）：过热蒸汽、饱和蒸汽、

25、给水的实测参数下的焓，单位为千焦每千克（kJ/kg）； ：过热蒸汽、饱和蒸汽、给水的设计参数下的 焓，单位为千焦每千克（kJ/kg）；该条针对蒸汽锅炉。规定锅炉测试后的锅炉折算出力应在额定出力的97%105%范围内，测试才是有效的。例：某台锅炉型号为SHL20-2.5/400-AII，其设计给水温度为105，设计给水压力为2.7Mpa，实测锅炉出力为20142kg/h,给水温度为90，蒸汽压力为2.45 Mpa，过热蒸汽温度为390。则：设计过热蒸汽温度400，蒸汽压力2.45 MPa，查焓值表得 =3239.00 kJ/kg；设计给水温度105，设计给水压力为2.7 MPa，查焓值表得 =4

26、41.99 kJ/kg；实测过热蒸汽温度390，蒸汽压力为2.45 MPa，查焓值表得 =3216.75 kJ/kg；实测给水温度为90，蒸汽压力为2.65 MPa，查焓值表得 =379.00 kJ/kg；根据过热蒸汽锅炉蒸发量修正公式得：DZS=20142(3216.75-379.00)/(3239.00-441.99)=20435.34kg/h。c）每次试验的正、反平衡测得的效率之差应不大于5%，两次试验测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，对于燃油、燃气锅炉各种平衡的效率值之差均应不大于2%。测试结果的参数误差应按照TSG G0003-2010

27、工业锅炉能效测试与评价规则执行，其较GB/T10180工业锅炉热工性能试验规程的要求更为严格。TSG G0003-2010工业锅炉能效测试与评价规则规定：每次测试的正平衡与反平衡的效率之差应当不大于5%，正平衡或者反平衡各自两次测试测得的效率之差应当不大于2%，燃油、燃气和电加热锅炉各种平衡的效率之差均应当不大于1%。注：新修订以改成一致。16、GB/T10180-2003中第7.8规定：“电加热锅炉试验要求：a）电加热锅炉定型试验应在额定出力下至少进行两次，试验应在锅炉运行达到稳定工况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kWh的发热量折算为3600kJ。”试验使用的电度表应选用数字式电度表为好，可减少读数误差。因为电度表上每一个读数经过互感器后会有相应的放大倍数。例：现有一台电热锅