重科大热力设备试验课件02热机试验(热平衡)

锅炉热效率试验动力工程系三、热效率试验1.试验目的⑴确定锅炉的热效率,判断经济程度;⑵确定锅炉的热损失,寻求改进工作的途径;⑶确定最佳的工作指标,指导运行操作说明：锅炉试验概述

A、基本种类1.热工性能试验—确定机组运行的热工性能，如效率、蒸发量、热损失等。目的：确定锅炉的运行特性和结构缺陷。2.科研试验—研制或校核试用的新结构、新部件，探索新规律。B、热工试验的级别及基本内容

第一级：移交验收鉴定试验㈠任务：校核设备供货方所提供的技术保证是否达到。㈡内容：确定蒸发量、效率、蒸汽参数及品质、辅机运行参数(单位电耗)等。试验中必须求出各项热损失、炉膛的风平衡、受热面吸热量等。第二级：运行特性试验（热平衡试验）㈠任务：在设计(额定)参数下测定锅炉的运行特性㈡对象：⑴新锅炉投产后；⑵锅炉经改造后；⑶燃料种类改变后。㈢内容：⑴确定炉膛最合理的运行条件—如火焰位置、空气量、燃料与空气配合方式、煤粉细度等；⑵确定锅炉工作能力－最高和最低负荷（辅机以不同组合方式投入时）；⑶求出实际经济指标和各项热损失

—查明热损失高于计算值的原因，提出改进措施；⑷求出烟风道阻力特性ΔP=F（D），判断辅机运行特性（工作点位置及送引风能力）；⑸求出机组的正常运行特性—电负荷特性P=F（D），汽量特性D=F（B），煤耗微增率特性（dB/dD）⑹校核个别部件的运行情况－汽水受热面的安全可靠性。第三级：运行工况调整试验㈠任务－调整运行工况并求出某些单项指标，确定有关参数的变化情况，以确定最合理的运行方式。㈡对象：机组正常大修后，鉴定检修质量和调整运行特性。㈢内容：⑴合理的供风量和煤粉细度；⑵燃烧器的合理运行方式；⑶合理的辅机运行方式。（与二级试验的区别：试验的次数较少，测量精确度要求较低）

2.锅炉热效率的确定方法⑴输入－输出热量法(正平衡法)直接测量锅炉输入热量和输出热量求得热效率。锅炉热效率=100×输出热量/输入热量%⑵热损失法－由确定各项热量损失求得热效率(反平衡法)锅炉热效率=(1－各项热损失之和/输入热量)×100％3.热平衡系统界限

大气冷风空预器排污水自用汽过热汽出口过热汽减温水再热汽出口再热汽进口漏风灰渣燃煤磨煤机冷风来自室内或送风机出口磨煤废料燃气蒸汽燃油水冷壁省煤器再热器过热器锅筒循环泵燃烧器包括风机在内的带磨煤机的制粉系统再热汽减温水给水油加热器暖风器送风机除尘器引风机烟囱4.能量平衡关系

⑴能量计算起点送风机入口处空气温度－基准温度；⑵采用燃料收到基低位发热量；燃料低位发热量Qdy燃料物理显热Qrx外来热源热量Qwl燃油雾化蒸汽热量Qwh辅机电耗当量热Qdr自用蒸汽热量Qzy输入热量过热汽热量过热汽减温水热量给水热量排污热量其它蒸汽热量再热汽出口热量再热汽减温水热量再热汽进口热量锅炉机组边界输出热量排烟热损失Q2气体未燃烬热损失Q3固体未燃烬热损失Q4散热损失Q5灰渣显热损失Q6热损失5.试验大纲

由试验负责人编写，并经试验各方认可。内容包括：⑴试验目的；⑵试验条件及要求；⑶试验工况；⑷主要测点布置，测试手段；⑸试验数据处理原则；⑹试验人员及组织；⑺试验日程；⑻其他。6.试验的有关规定㈠试验前的条件和准备⑴确认锅炉机组各主、辅机能正常运转并满足试验要求。⑵进行整个锅炉机组的严密性检查①消除烟、风及制粉系统不应有的泄漏；②消除汽、水、燃料的泄漏；③确定试验系统已与其他非试验系统隔离。⑶所有受热面在开始试验前均保持正常运行时的清洁度(对于验收试验)；⑷确定已具有足够的、符合试验规定的试验燃料。⑸对所有参与试验的仪表(器)进行校验和标定。⑹记录有关偏差—设备的实际状态、受热面的清洁度及燃料特性等与预先规定条件的任何偏离。㈡试验前机组稳定时间

验收试验前，锅炉机组应连续正常运行3天以上。正式试验前的12h中，前9h机组运行负荷应不低于试验负荷的75％，后3h应维持预定的试验负荷。㈢验收试验的持续时间煤粉炉:≥4h;

链条炉:≥4h(正平衡)～6h(反平衡)㈣参数允许波动范围⑴蒸发量D:±3%(＞220t/h)～±6%(≤220t/h)⑵蒸汽压力P:±2%(≥9.5MPa)～±4%(＜9.5MPa，但不超过最高允许压力⑶蒸汽温度t：

+5,－10（540℃）；－5,－15（450℃）㈤测量或取样的时间间隔⑴主要参数(蒸汽温度、压力、流量、排烟温度、送风温度等)：5～15min/次⑵次要参数(烟风道压力、温度等)：一般30min/次⑶烟气分析：15～20min/次⑷积算表：试验起、止时，准确测读一次；试验中，每小时取读数一次供参考⑸煤粉取样：每个试验工况不少于2次⑹其他物量取样(如灰渣、燃料等)：按采样规定㈥试验工况的维持⑴试验开始至结束，燃烧工况、煤量（粉仓粉位）、汽水流量和参数、锅筒水位、空气量及配风情况、制粉系统投运方式等尽量稳定一致；⑵链条炉的清炉及煤层调整，应在试验开始前适当时间内结束。⑶测试期间不允许进行可能干扰试验工况的任何操作，如排污、吹灰、打焦等。㈦试验记录要求⑴详细进行记录

—将所有观察情况和测量结果全部记录于试验专用表格中。⑵由于某些原因(如测量系统泄漏等)造成参考试验数据（次要数据）的失效，经试验负责人认可，此类数据可不必记录。⑶保证试验观测人员固定

—对于持续时间较长的某些工况试验，需要更换观测人员时，应保证试验开始和结束时为同一观测人员。⑷试验数据记录至少应包括下列项目：①试验名称；②工况序别（100%负荷、70%负荷…）③试验日期；④试验开始与结束时间；⑤测试时间与数据；⑥仪器类型及精度；⑦修正系数或修正值；⑧与数据处理有关的项目（截面积，长度等）⑨记录人、计算人及负责人。㈧预备性试验

正式试验前，须按正式试验的测试项目及要求进行一次预备性试验。目的：⑴检验测试装置和仪器；⑵培训试验观测人员。说明：经试验各方认可，对试验结果无异议的情况下，预备性试验也可作为正式试验的一部分。

7.主要测量项目

对输入—输出热量法㈠燃料量；㈡燃料成份及发热量；㈢各项汽水参数（流量、压力和温度）过热汽、再热汽、排污水、自用汽、给水、减温水等；㈣燃料和空气温度；㈤暖风器进、出口处空气和蒸汽参数；㈥锅筒内压力对热损失法：㈠燃料成分及发热量；㈡烟气成分(CO2、O2、CO等)；㈢烟气温度；㈣燃料及空气温度；㈤外界环境参数（干/湿球温度，大气压力）㈥暖风器进、出口参数；㈦各灰渣量参数（温度、分配比例、可燃物含量）8.基本测量方法㈠燃料量自动磅秤，普通磅秤，称重箱，称重式给煤机；称量地点应靠近使用地点。㈡燃料成份含量及发热量；对燃料进行采样→缩分→制样→送实验室化验；应从运动中的原煤流中取样；采样应在整个试验工况期间按规定进行㈢烟气成份(RO2、O2、CO等)㈣灰渣数量⑴有条件时精确称量从机组排出的全部灰渣量;⑵按灰平衡法来确定未测灰渣量－如飞灰量入炉总灰=炉渣灰+飞灰+沉降灰设：入炉煤量为B(kg/h)，煤中灰分为Aar(%)，炉渣量为Glz(kg/h)，炉渣含碳量为Clz(%)则：炉渣中的灰量=Glz(100－Clz)/100

炉渣灰份额=[Glz(100－Clz)]/(BAar)

称量炉渣量和沉降灰量，可计算飞灰量。⑶按协议规定的灰渣比例进行计算。㈤各项汽水参数（流量、压力和温度）⑴温度：①实验用玻璃水银温度计—小容量电站炉中蒸汽、给水及烟温，0～500℃；②热电偶温度计—水及蒸汽、燃油、燃气、空气、烟气等，200～1800℃；③热电阻温度计—水及蒸汽、燃油、燃气、空气、烟气等，常用于运行控制仪表和固定监测点，－50～+500℃；④干、湿球温度计—空气（用于测量空气相对湿度）⑵压力：

①单圈弹簧管压力表、②液柱式压力计、③微压计。⑶流量：

①水—称重箱，容积箱，孔板或喷嘴流量计；②蒸汽—孔板或喷嘴流量计③空气或含尘浓度不大的气体—标准动压测定管(皮托管)，笛形管、文丘里管、机翼形测量装置（除皮托管外，其余的均需逐根标定）气体流量测量装置全压静压反向管φ10×1气流方向冲击管φ10×1靠背动压测量管全压孔8孔,φ1.548(3d)静压孔φ5φ16皮托管(头部)气流方向全压孔静压孔机翼测风装置气流方向带半球头的皮托管笛形管⑷气体流量计算：实测流量：Q=3600UpjF(m3/h)平均流速：Upj=Kd（2×Pd/ρ）0.5

其中，Kd—动压修正系数，考虑笛形管与皮托管的差异平均动压值:换算至标准状态下的流量：Q0=36