石油化工工藝管式爐效率測(cè)定法.doc

1、石油化工工藝管式爐效率測(cè)定法目錄1 主題內(nèi)容與適用范圍2 引用標(biāo)準(zhǔn)3 術(shù)語(yǔ)計(jì)算方法與公式5 測(cè)試項(xiàng)目與測(cè)試方法6 測(cè)點(diǎn)布置7 測(cè)試8 測(cè)試報(bào)告附錄 A 原始測(cè)試數(shù)據(jù)表（補(bǔ)充件）附錄 B 計(jì)算用圖表（補(bǔ)充件）附錄 C 測(cè)試報(bào)告格式（補(bǔ)充件）附錄 D 綜合效率的簡(jiǎn)化計(jì)算方法（參考件）石油化工工藝管式爐效率測(cè)定法本標(biāo)準(zhǔn)是為進(jìn)行石油化工工藝管式爐熱效率的標(biāo)定、考核和管理而制定。1 主題內(nèi)容與適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了石油化工工藝管式爐熱效率的含義、測(cè)定方法、測(cè)點(diǎn)布置、測(cè)試要求和計(jì)算方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于燃油、燃?xì)獾氖突すに嚬苁郊訜釥t。2 引用標(biāo)準(zhǔn)GB 2587 熱設(shè)備能量平衡通則GB 2588 設(shè)備熱效率計(jì)

2、算通則3 術(shù)語(yǔ)3、1 體系體系是指進(jìn)行能量平衡的對(duì)象。能量平衡是效率計(jì)算的基礎(chǔ)和依據(jù)。體系應(yīng)有明確的界線，以確定能量平衡的范圍。體系界線以外的物體均稱為外界。3、 2 綜合效率工藝管式爐綜合效率是體系供給能量利用的有效程度在數(shù)量上的表示，它等于有效能量對(duì)供給能量的百分?jǐn)?shù)，其數(shù)值總小于 100%。作為標(biāo)定、考核、分析、評(píng)價(jià)管式爐性能的一個(gè)指標(biāo)。計(jì)算方法與 GB 2588設(shè)備熱效率計(jì)算通則的熱效率相同。3、 3 有效能量有效能量為各種被加熱介質(zhì)從體系入口狀態(tài)加熱到出口狀態(tài)所吸收的能量之和，它等于供給能量與損失能量之差，即管式爐熱負(fù)荷。3、 4 供給能量供給能量是指外界供給體系的能量，它等于下列各項(xiàng)

3、能量之和。3、 4、1 燃料的低發(fā)熱量，即燃料完全燃燒后其產(chǎn)物中水蒸氣仍以氣態(tài)存在時(shí)的反應(yīng)熱。3、 4、2 燃料的顯熱，即燃料在體系入口處的焓與基準(zhǔn)溫度下的焓之差。3、 4、3 空氣的顯熱，即燃燒用空氣在體系入口處的焓與基準(zhǔn)溫度下的焓之差。3、 4、4 霧化劑的顯熱，即霧化劑在體系入口處的焓與基準(zhǔn)溫度下的焓之差。霧化蒸汽的顯熱等于它在體系入口處的焓與基準(zhǔn)溫度下水的焓之差。3、 4、5 供給附屬設(shè)備（如鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、吹灰器等）的電能及熱能。3、 5 損失能量損失能量是指在體系供給能量中，未被利用的部分，它等于下列各項(xiàng)能量之和。3、 5、1 排煙損失，即排出體系的煙氣帶走的能量，它等于煙氣在離開

4、最后換熱面時(shí)的焓與基準(zhǔn)溫度下的焓之差。排煙中與霧化蒸汽等量的水蒸氣所帶走的熱量應(yīng)等于它在離開最后換熱面時(shí)的焓與基準(zhǔn)溫度下水的焓之差。3、 5、2 燃料不完全燃燒損失，即由于燃燒設(shè)備及燃燒工況等原因造成燃料沒(méi)有完全燃燒而未能釋放出的反應(yīng)熱。3、 5、3 散熱損失，即體系內(nèi)所有設(shè)備及管線表面通過(guò)輻射和對(duì)流向周圍環(huán)境中散失的熱量。3、 5、4 附屬設(shè)備損失，即鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、吹灰器、熱載體循環(huán)泵等輔助設(shè)備所耗掉的能量，按供給這些設(shè)備的能量計(jì)算。4 計(jì)算方法及公式4、 1 體系劃分加熱爐效率測(cè)試及計(jì)算體系劃分如圖1 所示。a 無(wú)預(yù)熱燃燒用空氣體系，如圖1（ a），體系內(nèi)僅有加熱爐本體。b 用自身熱源預(yù)

5、熱燃燒空氣體系，如圖 1（ d）（e）（f ），體系包括爐體和用煙氣直接或間接預(yù)熱燃燒用空氣的換熱設(shè)備。c 用外部熱源預(yù)熱燃燒用空氣體系，如圖 1（b）（c），體系僅包括加熱爐本體，用外部熱源預(yù)熱燃燒用空氣的換熱設(shè)備應(yīng)屬外界。4、2 基準(zhǔn)4、 2、1 基準(zhǔn)溫度規(guī)定為15.6 4、 2、2燃料用空氣組成（按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）規(guī)定為：O2 23.2%，N2 76.8%4、 2、3空氣濕度的影響忽略不計(jì)。4、 3 計(jì)算方法效率計(jì)算以反平衡為主，如果熱負(fù)荷能比較準(zhǔn)確測(cè)定，則采用正平衡法和反平衡法兩種方法同時(shí)計(jì)算綜合效率，并對(duì)測(cè)試及計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較。4、 4 效率計(jì)算公式4、 4、1 反平衡法計(jì)算綜合效率公式

6、 =（ 1- （ q1+q2+q3+qp） /qg ）*1004、 4、2 正平衡法計(jì)算綜合效率公式 = qei/B*qGqG=ql+qf+qm+qa+qp式中， 管式爐綜合效率， %qG 單位燃料的總供給能量， kJ/kg燃料B 燃料耗量，實(shí)測(cè)值， kg/hql 燃料低發(fā)熱量，實(shí)測(cè)或由組成按表B-1計(jì)算，對(duì)混合燃料可按各種燃料的質(zhì)量比例加權(quán)計(jì)算， kJ/kg 燃料qf 燃料的顯熱，按表 B-3 計(jì)算， kJ/kg 燃料qm 單位燃料所消耗物化蒸汽的顯熱，用表B-3 計(jì)算， kJ/kg 燃料qa 單位燃料量所用燃燒用空氣的顯熱，用表B-3 計(jì)算， kJ/kg 燃料qp 對(duì)單位燃料量的附屬設(shè)備耗

7、能，kJ/kg燃料q1 按單位燃料量計(jì)算的排煙損失熱量，用表B-4 計(jì)算， kJ/kg 燃料q2 按單位燃料量計(jì)算的不完全燃燒損失熱量，用表B-5 計(jì)算， kJ/kg 燃料q3 按單位燃料量計(jì)算的表面散熱損失熱量，用表B-6計(jì)算， kJ/kg燃料q1 排煙損失熱量占供給能量的百分?jǐn)?shù)，%q2 不完全燃燒損失熱量占供給能量的百分?jǐn)?shù)，%q3 表面散熱損失熱量占供給能量的百分?jǐn)?shù)，%q4 附屬設(shè)備能耗占供給能量的百分?jǐn)?shù)，%qei 被加熱介質(zhì)從入口狀態(tài)加熱到出口狀態(tài)所吸收的熱量，有化學(xué)反應(yīng)時(shí)應(yīng)包括化學(xué)反應(yīng)所吸收的熱量，kJ/h 。5 測(cè)試項(xiàng)目和測(cè)試方法見(jiàn)表-16 測(cè)定布置所測(cè)項(xiàng)目的測(cè)點(diǎn)布置如圖2，并按下列

8、規(guī)定設(shè)置測(cè)點(diǎn)。6、 1 燃料流量、溫度、壓力測(cè)量及取樣口設(shè)在進(jìn)燃燒器之前。6、 2 霧化劑流量、溫度、壓力測(cè)量設(shè)在進(jìn)燃燒器之前。6、 3 燃燒用空氣的溫度測(cè)量空氣不預(yù)熱時(shí)，設(shè)在進(jìn)燃燒器之前，即環(huán)境溫度。用自身熱源預(yù)熱空氣時(shí)，設(shè)在鼓風(fēng)機(jī)前的冷風(fēng)管線上，即環(huán)境溫度。用外界熱源預(yù)熱空氣時(shí)，設(shè)在預(yù)熱器之后燃燒器附近的熱空氣管線上。6、 4 排煙的溫度、氧含量、一氧化碳含量測(cè)定及取樣口設(shè)在離開最后傳熱面處，即在煙氣余熱回收段的煙氣出口處，無(wú)煙氣余熱回收段時(shí)，則在對(duì)流段的煙氣出口處。6、 5 爐體、設(shè)備及管道表面散熱損失測(cè)定，在測(cè)試人員可到之處設(shè)有梯子平臺(tái)上下左右每間隔 1-2m 設(shè)一測(cè)試點(diǎn)。6、 6 被

9、加熱工藝介質(zhì)的流量測(cè)定設(shè)在入口管道上，并在入口及出口管道上設(shè)置溫度、壓力測(cè)點(diǎn)。7 測(cè)試7、 1 測(cè)試設(shè)備7、 1、1 成立測(cè)試小組，明確測(cè)試任務(wù)、內(nèi)容要求7、 1、2 制定測(cè)試方案a 被測(cè)爐子概況b 測(cè)試項(xiàng)目、方法及測(cè)點(diǎn)布置圖c 人員分工、工作進(jìn)度及安全措施d 編制測(cè)試數(shù)據(jù)記錄表格7、 1、3 選擇、校驗(yàn)并按測(cè)點(diǎn)布置安裝測(cè)試期間所用的全部?jī)x器、儀表，配合好所用的全部測(cè)試物品和工具。7、 1、4 檢查各部分工作狀態(tài)，必須確認(rèn)達(dá)到以下條件，方可開始測(cè)試工作，加熱爐操作已處于穩(wěn)定狀態(tài) 2 小時(shí)以上，不存在隱患。全部準(zhǔn)備工作已經(jīng)完成，能保證測(cè)試工作順利進(jìn)行。7、2 測(cè)試7、 2、1 在全部測(cè)試過(guò)程中，

10、自始至終應(yīng)使操作保持穩(wěn)定狀態(tài)。7、 2、2每次測(cè)試的持續(xù)時(shí)間不得小于4 小時(shí)，第一次取數(shù)據(jù)之后，每隔2 小時(shí)取一次，至少取三組數(shù)據(jù)。7、 2、3所連續(xù)取得的三組數(shù)據(jù)間的誤差應(yīng)符合表-2 規(guī)定，否則測(cè)試應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行下去。7、 2、4每一組數(shù)據(jù)應(yīng)在 30 分鐘內(nèi)收集完畢。7、 2、5燃料、煙氣成分分析及低發(fā)熱量分析的取樣工作應(yīng)與其流量、溫度測(cè)量、記錄同時(shí)進(jìn)行。取樣之后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行成分分析和低發(fā)熱量測(cè)定（水蒸氣含量）。7、 2、6使用附錄 A 的原始數(shù)據(jù)表記錄測(cè)試的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。7、 2、7根據(jù)所收集的符合 7、 2、3 條規(guī)定的三組數(shù)據(jù)，用附錄B 的計(jì)算圖表分別計(jì)算管式爐。（先分別算、再平均）8 測(cè)試報(bào)

11、告8、 1 測(cè)試報(bào)告內(nèi)容a 與管式爐效率有關(guān)的原設(shè)計(jì)參數(shù)b 測(cè)試原始數(shù)據(jù)（附錄 A）c 測(cè)試結(jié)果匯總表（附錄 C）d 測(cè)試結(jié)果分析與建設(shè)。8、 2 測(cè)試報(bào)告編制格式測(cè)試報(bào)告編制格式見(jiàn)附錄C表 -1管式爐效率測(cè)試項(xiàng)目和方法測(cè)試項(xiàng)目測(cè)試方法或測(cè)試儀器、儀表液消耗量容積式流量計(jì)或計(jì)量罐，允許誤差1%體低發(fā)熱量GB 384-81 石油產(chǎn)品熱值測(cè)定法或計(jì)算燃元素分析GB 476-79 煤的元素分析方法料水分GB 260-77 石油產(chǎn)品水分測(cè)定法硫含量GB 387-64 黑色石油產(chǎn)品硫含量測(cè)定法GB 388-64 石油產(chǎn)品硫含量測(cè)定法氮含量GB9170-88 潤(rùn)滑油及燃料油總氮含量測(cè)定密度法GB1884-

12、83 石油和液體石油產(chǎn)品密度測(cè)定溫度法GB 1885-83 石油密度計(jì)量換算法水銀溫度計(jì)或熱電偶、電阻溫度計(jì)，0.5級(jí)氣消耗量差壓式流量計(jì)，允許誤差 1%體組成分析氣相色譜法燃低發(fā)熱量實(shí)測(cè)，或按組成計(jì)算（見(jiàn)附錄B）料溫度水銀溫度計(jì)或熱電偶、電阻溫度計(jì)，0.5級(jí)壓力彈簧管壓力表或其他壓力計(jì)，1.0級(jí)空溫度水銀溫度計(jì)或熱電偶、電阻溫度計(jì)，0.5級(jí)氣霧消耗量差壓式流量計(jì)，允許誤差 1%化溫度水銀溫度計(jì)或熱電偶、電阻溫度計(jì)，0.5級(jí)汽壓力彈簧管壓力表， 1.5 級(jí)被流量容積式、差壓式或渦輪流量計(jì)，允許誤差1加密度油品 GB 1884-83 石油和液體石油產(chǎn)品密度熱測(cè)定法介組成或餾程GB 1885-83

13、 石油密度計(jì)量換算法質(zhì)溫度有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)壓力水銀溫度計(jì)或熱電偶、電阻溫度計(jì)，0.5級(jí)彈簧管壓力表或其他壓力計(jì)，1.0級(jí)煙氧含量手提式或固定式分析器氣CO含量溫度熱電偶溫度計(jì)， 0.5級(jí)測(cè)試項(xiàng)目測(cè)試方法或測(cè)試儀器、儀表散熱流密度SY 7505-87 加熱爐熱工測(cè)試方法附錄F熱設(shè)備外表溫度損風(fēng)速失爐體附近環(huán)境溫度附電功率電流表、電壓表或功率表，1.0 級(jí)屬吹灰器用蒸汽的消耗量、差壓式流量計(jì)，允許誤差 1%設(shè)溫度、壓力水銀溫度計(jì)或熱電偶、電阻溫度計(jì)，0.5級(jí)備彈簧管壓力表， 1.5級(jí)表 -2測(cè)試數(shù)據(jù)的誤差限制范圍序號(hào)數(shù)據(jù)限制1燃料低發(fā)熱量5%2流量5%3溫度54壓力5%5燃料組分（絕對(duì)值） 0.1%6煙氣氧含量（絕對(duì)值）1%7熱流量5%8煙氣中一氧化碳含量10ppm附錄 A 原始測(cè)試數(shù)據(jù)表（補(bǔ)充件）表 A-1實(shí)驗(yàn)室分析數(shù)據(jù)表裝置：爐名：爐號(hào)：測(cè)試日期：測(cè)試日期序號(hào)燃料油低發(fā)熱量， qL， kj/kg密度， 20組成 %（重）CHOSNH2O燃料氣低發(fā)熱量， qL， kj/kg組成 %（體）氫氣二氧化碳一氧化碳硫化氫甲烷乙烷丙烷丙烯丁烷丁烯戊烷戊烯氧氣氮?dú)饷芏瓤傆?jì)被加熱工藝介密度，質(zhì)餾程或組成其它分析表 A-2原始測(cè)試數(shù)據(jù)表（一）