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文檔簡介
ICSXXXX
FXXX
備案號:XXX—XXXXNB
中華人民共和國電力行業(yè)標準
NB/XXXX—XXXX
分布式電源燃氣發(fā)電性能測試規(guī)程
Performancetestcodeforgas-fireddistributedpowerplant
20XX-XX-XX發(fā)布20XX-XX-XX實施
中華人民共和國國家能源局發(fā)布
II
分布式電源燃氣發(fā)電性能測試規(guī)程
Performancetestcodeforgas-fireddistributedpowerplant
1范圍
本標準規(guī)定了燃氣分布式電源應(yīng)開展的性能測試項目,規(guī)定了燃氣分布式電源的能源綜
合利用率、節(jié)能率及其動力裝置微型燃氣輪機、燃氣內(nèi)燃機和余熱利用設(shè)備余熱鍋爐、吸收
式制冷機主要性能參數(shù)的測量和計算方法。
本標準適用于新建或改(擴)建的燃氣分布式電源的性能驗收,也適用于投運多年的燃
氣分布式電源的常規(guī)性能測試。
本標準不適用于采用含可再生能源等非化石能源驅(qū)動的多能互補型分布式電源。
2規(guī)范性引用文件
下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,引注日期的版本
適用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
GB/T33751.1分布式冷熱電能源系統(tǒng)的節(jié)能率第1部分化石能源驅(qū)動系統(tǒng)
GB51131燃氣冷熱電聯(lián)供工程技術(shù)規(guī)范
GB17167用能單位能源計量器具配備和管理通則
GB/T18603燃氣計量系統(tǒng)技術(shù)要求
GB/T19022測量管理體系測量過程和測量設(shè)備的要求
GB/T2624.2安裝在圓形截面管道中的差壓裝置測量滿管流體流量第2部分:孔板
DL/T5427火力發(fā)電建設(shè)工程啟動試運及驗收規(guī)程
DL/T1616火力發(fā)電機組性能考核試驗導則
3術(shù)語及定義
3.1燃氣分布式電源gas-fireddistributedpowerplant
含單套或多套以燃氣為一次能源,布置在用戶附近,發(fā)電并梯級利用余熱制冷、供熱,
同時直接向用戶供應(yīng)電能、熱(冷)的能源系統(tǒng)的能源站,簡稱“分布式電源”。分布式電
源通常由動力設(shè)備、發(fā)電設(shè)備、余熱利用設(shè)備和蓄能/調(diào)峰設(shè)備等模塊組成。
3.2能源綜合利用率energyutilizationrate
分布式電源輸出的電量、熱(冷)量之和與消耗燃氣輸入熱量的百分比。
[GB51131-2016,術(shù)語2.0.2]
3.3節(jié)能率energysavingrate
供應(yīng)相同的電量、熱(冷)量,分布式電源與常規(guī)供能方式相比減少消耗能量的百分
比。
[GB51131-2016,術(shù)語2.0.3]
3.4微型燃氣輪機microgasturbines
一種采用徑流式葉輪機械以及回熱循環(huán),單機功率范圍為25-500kW的小型熱力發(fā)動
機。
3.5基準溫度referencetemperature
進出分布式電源系統(tǒng)及設(shè)備熱平衡邊界的物質(zhì)熱量起算點溫度。本規(guī)程規(guī)定基準溫度
為25℃(298.15K)。
-3-
3.6一類性能測試performancetestofgroup1
在試驗約定工況條件下,機組定負荷穩(wěn)定運行,試驗人員使用儀器、儀表現(xiàn)場連續(xù)測
量和采集一定數(shù)量的試驗數(shù)據(jù)并以此進行相關(guān)性能參數(shù)計算的測試。
3..7二類性能測試performancetestofgroup2
在實際運行工況條件下,機組變負荷穩(wěn)定運行,試驗人員現(xiàn)場收集機組一定時間段內(nèi)
的完整歷史運行數(shù)據(jù)并以此進行相關(guān)性能參數(shù)計算的測試。
3.8測試單位testinstitution
具有資質(zhì)的專業(yè)檢測機構(gòu)。
3.9一類參數(shù)primarymeasurement
用于計算測試結(jié)果的參數(shù)。
3.10二類參數(shù)secondarymeasurement
不用于計算測試結(jié)果,僅用于表征機組、設(shè)備運行狀態(tài)的參數(shù)。
4指導原則
4.1測試項目及完成時間
4.1.1新建分布式電源在完成試運后六個月內(nèi),應(yīng)根據(jù)自身系統(tǒng)配置情況,對主要設(shè)備采用
一類性能測試完成如下項目的驗收性能測試:
a)微型燃氣輪機或燃氣內(nèi)燃機發(fā)電效率;
b)余熱鍋爐煙氣側(cè)壓側(cè)壓損、效率、出力;
c)脫硝效率;
d)吸收式熱泵性能系數(shù);
e)振動值;
f)污染物排放值;
g)噪聲值。
4.1.2新建分布式電源在投產(chǎn)滿一年后六個月內(nèi),對分布式電源整體采用二類性能測試完成
如下項目的驗收性能測試:
a)年能源綜合利用率;
b)節(jié)能率;
c)供冷、供熱、過渡季典型月能源綜合利用率。
4.1.3投運多年的分布式電源的常規(guī)性能測試,可根據(jù)生產(chǎn)需要參照4.1.1和4.1.2選擇測試
項目和確定測試時間。
4.1.4本規(guī)程規(guī)定了4.1.1a)、b)、d)和4.1.2所列測試項目的測量和計算方法。本規(guī)程給出
的其他測試項目的測量和計算方法應(yīng)按表1所列標準執(zhí)行。
表1部分測試項目測量和計算方法執(zhí)行標準
測試項目執(zhí)行標準
脫硝效率DL/T260
振動值GB/T6075
污染物排放值GB13223、DL/T414
噪聲值DL/T799、GB12348
4.2測試邊界
4.2.1一類性能測試項目測試邊界
對4.1.1a)、b)、d)所列項目進行一類性能測試的邊界見圖1至圖5。圖1為典型的燃
氣內(nèi)燃機測試邊界;圖2為典型微型燃氣輪機測試邊界;圖3為典型余熱鍋爐測試邊界;圖
4為典型蒸汽型溴化鋰機組測試邊界;圖5為典型煙氣熱水型溴化鋰機組測試邊界。
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空氣電
測試邊界
調(diào)壓及前置模塊內(nèi)燃機消音器余熱利用設(shè)備
燃氣
散熱排氣
冷卻水
換熱器
圖1典型的燃氣內(nèi)燃機測試邊界
空氣電
測試邊界
調(diào)壓及前置模塊微型燃氣輪機余熱利用設(shè)備
燃氣
散熱
圖2典型微型燃氣輪機測試邊
蒸汽/熱水
給水泵
測試
邊界
動力設(shè)備余熱鍋爐煙囪
散熱
旁路煙道排污
圖3典型余熱鍋爐測試邊界
廠用電
測試邊界
蒸汽
蒸汽型溴化冷凍水
鋰冷水機組
凝結(jié)水冷凍水回水
圖4典型蒸汽型溴化鋰機組測試邊界
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廠用電
動力設(shè)備排氣
熱水
煙氣熱水型溴
煙囪
化鋰冷水機組
回水
測試邊界
冷凍水回水冷凍水
圖5典型煙氣熱水型溴化鋰機組測試邊界
4.2.2二類性能測試項目測試邊界
本規(guī)程為表述方便,根據(jù)能量輸入源不同將蓄能/調(diào)峰設(shè)備分為蓄能/調(diào)峰設(shè)備1、蓄能/
調(diào)峰設(shè)備2兩部分,實際工程中通常為同一組設(shè)備。蓄能/調(diào)峰設(shè)備1是利用分布式電源自
身產(chǎn)生的冷、熱、電能進行存儲或轉(zhuǎn)化以完成負荷調(diào)峰功能的部分,蓄能/調(diào)峰設(shè)備2是利
用燃氣或市電進行存儲或轉(zhuǎn)化以完成負荷調(diào)峰功能的部分。
對4.1.2所列項目進行二類性能測試的邊界見圖6,邊界內(nèi)設(shè)備包含動力設(shè)備、發(fā)電設(shè)
備、余熱利用設(shè)備和蓄能/調(diào)峰設(shè)備1,蓄能/調(diào)峰設(shè)備2所產(chǎn)生的冷、熱、電負荷在分布式
電源總供能統(tǒng)計時應(yīng)予以扣除。
燃氣空氣補燃燃氣排氣
測試邊界
發(fā)電設(shè)備動力設(shè)備余熱利用設(shè)備
熱
電蓄能/調(diào)峰設(shè)備1
冷
蓄能/調(diào)峰設(shè)備2
市電
圖6對4.1.2所列項目進行二類性能測試的邊界示意圖
4.3測試前應(yīng)達成協(xié)議的內(nèi)容
測試前應(yīng)達成協(xié)議的內(nèi)容如下:
a)測試目的、測試項目及評定性能指標的依據(jù)。
b)試驗單位的職責。
c)測試項目的測試方法和計算方法。
d)測點的位置、數(shù)量、形式、尺寸。
e)測試用儀器及其技術(shù)參數(shù)和檢定單位。
f)機組運行工況及測試期間的運行方式,包括輔助設(shè)備和控制系統(tǒng)的投入方式。
g)燃用的燃料特性及允許變化范圍。
h)進行一類性能測試時,被測設(shè)備主要參數(shù)允許波動幅度;被測設(shè)備在測試前工況的
穩(wěn)定時間和測量持續(xù)時間;重復(fù)性測試工況之間的允許偏差;將測試結(jié)果修正到保
證條件下的計算方法(新建分布式電源應(yīng)在動力設(shè)備首次點火前確定)。
i)進行二類性能測試時,預(yù)備性測試方案及開展時間;數(shù)據(jù)采集的起止時間;從運行
數(shù)據(jù)中取用計算數(shù)據(jù)的技術(shù)原則和頻率要求;測試期間測點數(shù)據(jù)采集異常的處理措
-6-
施。
j)燃氣取樣方式、次數(shù)及其進行相關(guān)分析的檢測機構(gòu)。
k)特殊工況及異常情況的處理方案,測試數(shù)據(jù)取用原則。
l)測試原始數(shù)據(jù)的保存單位。
m)現(xiàn)場臨時平臺及輔助設(shè)施搭建及安全驗收,現(xiàn)場安全作業(yè)要求。
n)其他在本規(guī)程內(nèi)的未盡事宜。
4.4測試大綱及要求
測試大綱應(yīng)用來指導分布式電源性能測試的技術(shù)準備、現(xiàn)場實施、數(shù)據(jù)處理和結(jié)果計
算,由測試單位提前根據(jù)設(shè)備合同、技術(shù)協(xié)議和機組設(shè)計文件編制,并經(jīng)測試相關(guān)單位討論
后共同確定。測試大綱應(yīng)涵蓋所有可能引起爭議的條款,以尋求測試相關(guān)單位達成一致。內(nèi)
容至少應(yīng)包括:
a)測試目的及依據(jù);
b)機組及主要設(shè)備概況;
c)測試項目及性能指標;
d)測試條件及要求;
e)測試工況;
f)主要測點布置、儀表儀器及測試方法;
g)數(shù)據(jù)處理原則;
h)組織機構(gòu)及責任分工;
i)測試計劃;
j)安全作業(yè)要求及應(yīng)急措施。
4.5測試準備
測試前,應(yīng)有如下準備和條件:
4.5.1測點設(shè)計及安裝
對于新建分布式電源,測試所需的引壓管、溫度套管、流量計管段和臨時測試儀表的電
氣計量連接等應(yīng)在設(shè)計階段統(tǒng)一考慮;并在管道酸洗和(或)沖洗之后完成安裝。
對于投運多年的分布式電源,應(yīng)明確現(xiàn)場可用測點、需補裝或更換的測點,在機組停運
期間完成安裝。
4.5.2儀器、儀表檢定及安裝
測試用所有儀器、儀表均應(yīng)由資質(zhì)的計量檢定部門檢定并出具合格報告。性能測試前,
測試人員應(yīng)對儀器、儀表的工作狀態(tài)進行檢查;對現(xiàn)場汽水管路上測試用溫度套管、引壓管
接頭和風煙、燃氣管路上測試用取樣孔、取樣接頭等進行檢查,確保儀表能正常安裝并準確
測量。
4.5.3設(shè)備檢查及調(diào)整
測試前,測試相關(guān)各方應(yīng)共同檢查并熟悉所測機組或設(shè)備及其輔助設(shè)備,確認不存在缺
陷并調(diào)整至最佳運行狀態(tài)。如機組或設(shè)備存在缺陷,應(yīng)予以消除;無法消除的,測試相關(guān)各
方應(yīng)評估是否滿足試驗條件并分析缺陷對測試結(jié)果的影響,協(xié)商提出解決方案或放棄本次測
試。
計劃檢修在4.1.2所列測試項目進行測試前完成是必要的。
4.5.4系統(tǒng)隔離
系統(tǒng)的隔離效果直接影響測試結(jié)果的準確度,在對余熱鍋爐效率、出力測試前,應(yīng)盡
可能隔離外部泄漏。如測試各方對隔離的流量有疑問,則在測試前做好測量這些流量的準備。
對4.1.2所列測試項目進行測試時,本規(guī)程對系統(tǒng)隔離不做要求。
4.5.5運行測點復(fù)核
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對4.1.2所列測試項目進行測試前,應(yīng)對所需運行數(shù)據(jù)的各運行監(jiān)控儀器儀表進行檢定,
并確保在檢定合格期內(nèi)并滿足GB17167、GB/T19022的規(guī)定。同時,對各運行監(jiān)控測點安
裝的技術(shù)要求進行現(xiàn)場復(fù)核,必要時按照5.3、5.4、5.5、5.6、5.7的規(guī)定進行比對試驗,運
行監(jiān)控數(shù)據(jù)存在較大偏差的測點應(yīng)予以重新安裝。
4.6預(yù)備性測試
進行預(yù)備性測試的目的:
a)驗證測試機組或設(shè)備是否滿足測試要求;
b)檢查儀器、儀表是否工作正常;
c)培訓測試人員熟悉測試程序,掌握各參數(shù)測量方法;
d)驗證測試程序和測試過程的正確性。
預(yù)備性測試中發(fā)現(xiàn)問題,正式測試前應(yīng)予以解決。
4.1.1所列測試項目的預(yù)備性測試,測試要求與正式測試相同,如測試相關(guān)各方認為預(yù)
備性測試過程和條件滿足要求,不存在任何異議,則預(yù)備性測試結(jié)果可作為正式測試結(jié)果。
完成4.5.5要求的運行測點校驗且缺陷已消除時,可進行4.1.2所列測試項目的預(yù)備性
測試,測試時間為連續(xù)72小時,機組以用戶實際需求變負荷運行。如測試相關(guān)各方認為預(yù)
備性測試過程和條件滿足要求,不存在任何異議,則預(yù)備性測試的起始時間可作為正式測試
的起始時間,預(yù)備性測試數(shù)據(jù)可并入正式測試數(shù)據(jù);如預(yù)備性測試出現(xiàn)測試各方無法協(xié)調(diào)的
問題,應(yīng)予以消缺,起始時間必須另行計算。
4.7正式測試
4.7.1新建分布式電源驗收性能測試的持續(xù)時間見表2。
表2驗收性能測試的持續(xù)時間
測試項目持續(xù)時間
微型燃氣輪機或燃氣內(nèi)燃機效率4小時
余熱鍋爐煙氣側(cè)壓側(cè)壓損、效率、出力4小時
吸收式制冷機效率4小時
年能源綜合利用率1年(8760小時)
節(jié)能率1年(8760小時)
典型月能源綜合利用率1月(720小時)
4.7.2投運多年的分布式電源,對微型燃氣輪機、燃氣內(nèi)燃機、余熱鍋爐、吸收式制冷機等
主要設(shè)備進行常規(guī)一類性能測試的持續(xù)時間可適當調(diào)整,但不應(yīng)小于2小時。
4.7.3對微型燃氣輪機、燃氣內(nèi)燃機、余熱鍋爐、吸收式制冷機等主要設(shè)備進行一類性能測
試期間,測試設(shè)備的運行工況從測試開始直至測試結(jié)束應(yīng)保持一致和穩(wěn)定,不允許進行可能
干擾測試結(jié)果的任何操作。
4.7.4對年能源綜合利用率、節(jié)能率或典型月能源利用率等項目進行二類性能測試期間,應(yīng)
符合如下要求:
a)分布式電源應(yīng)以直供用戶實際冷、熱、電負荷需求運行,調(diào)峰設(shè)備正常投運,不得
采用電阻負載、冷熱對沖、對外排放等方式消納冷、熱、電負荷。
b)已投運的各套能源系統(tǒng)的設(shè)備配置不應(yīng)發(fā)生變化,如有后續(xù)增設(shè)的動力、余熱利用、
調(diào)峰等設(shè)備,測試期間不應(yīng)投入運行。
c)直供用戶的數(shù)量原則上不應(yīng)發(fā)生變化。
d)調(diào)峰設(shè)備使用市電產(chǎn)生的調(diào)峰冷負荷或熱負荷應(yīng)予以單獨計量并從總供冷量或總
供熱量中扣除。具有補燃功能的余熱利用設(shè)備,其補燃燃氣應(yīng)單獨計量并計入燃氣
總耗量。
e)燃氣、供電、供冷、供熱總流量計量裝置發(fā)生故障,應(yīng)及時消缺。
-8-
f)應(yīng)檢測并記錄測試周期內(nèi)每個運行日的燃氣組分、發(fā)熱量數(shù)據(jù),可以由燃氣提供商
提供每個運行日的燃氣分析報告,也可進行現(xiàn)場采樣并外委檢測。禁止采用現(xiàn)場在
線監(jiān)控表計數(shù)據(jù)。
4.7.5測試期間,環(huán)保設(shè)備正常投入。
4.8測試記錄
4.8.1對一類性能測試,測試記錄應(yīng)符合如下要求:
a)設(shè)備的運行狀況與規(guī)定條件的任何偏離和測試期間的任何調(diào)整,均應(yīng)做好記錄,并
注明發(fā)生的時間和見證人。
b)測試數(shù)據(jù)均應(yīng)記錄于專用標準化表格中,測試完成后各方簽字確認。表格內(nèi)容至少
應(yīng)包括測試單位、測試設(shè)備、測試項目、測試工況、測點編號、測量參數(shù)、測試起
止時間、測試儀器、測量數(shù)據(jù)、記錄人、校核人、負責人等。
c)使用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進行測試數(shù)據(jù)記錄的,輸出的電子數(shù)據(jù)表格應(yīng)包含4.8.1b)規(guī)定
的內(nèi)容。
4.8.2對二類性能測試,測試記錄應(yīng)符合如下要求:
a)運行測點復(fù)核的對比試驗記錄按4.8.1的規(guī)定。
b)宜使用機組集中控制系統(tǒng)進行測量數(shù)據(jù)自動采集和存儲。
c)測試期間機組及相關(guān)測點的運行情況應(yīng)做好記錄,記錄內(nèi)容至少應(yīng)包括每套能源系
統(tǒng)啟停時間、對外供電(冷、熱)起止時間、機組非計劃停運原因、相關(guān)測點數(shù)據(jù)
采集傳輸故障和恢復(fù)時間及原因等。
d)建立機組運行日的燃氣組分、熱值等臺賬。
5儀器及測試方法
5.1測量儀器總要求
一類性能測試中,對一類參數(shù)的測量應(yīng)使用專用儀器進行,儀器應(yīng)在檢定合格期內(nèi),精
度等級及安裝標準應(yīng)滿足5.2、5.3、5.4、5.5、5.6的規(guī)定,對二類參數(shù)的測量可采用運行表
計,運行表計精度等級及安裝標準應(yīng)滿足GB17167、GB/T19022的規(guī)定。
二類性能測試中,對一類、二類參數(shù)的測量均可采用運行表計,運行表計精度等級及安
裝標準應(yīng)滿足GB17167、GB/T19022的規(guī)定。
一類性能測試所用參數(shù)數(shù)據(jù)采樣頻率宜半分鐘一次;二類性能測試所用參數(shù)數(shù)據(jù)采樣頻
率宜兩分鐘一次。
5.2溫度測量
5.2.1可采用的溫度測量裝置
溫度測量可采用熱電偶、電阻溫度計、熱敏電阻等儀器。
a)熱電偶可用于測量95℃以上的任何流體溫度,95℃以下其電動勢信號很小且容易受
到干擾,使得測量不準確。在95℃到760℃范圍內(nèi),宜采用E型熱電偶(鎳鉻-康銅);
在760℃到1350℃范圍內(nèi)宜采用K型熱電偶(鎳鉻-鎳鋁)。
b)電阻溫度計的測量范圍可以從任何低溫到溫度計制造商建議的最高溫度,典型的電
阻溫度計最高測量溫度可超過649℃,其中四線型A級鉑電阻溫度計具有較高準確度。
c)熱敏電阻由半導體材料制成,不同于電阻溫度計,熱敏電阻的電阻值隨溫度下降而
增加,因此特別適合低溫測量,可用于任何149℃以下的溫度測量。
內(nèi)燃機缸套水、生活熱水、冷凍水、機組排煙溫度等低溫流體宜采用四線型A級鉑電
阻溫度計或熱敏電阻測量;內(nèi)燃機排煙溫度、微燃機排煙溫度、蒸汽溫度等高溫流體宜采用
熱電偶測量。其中,測量溫度低于93.3℃時,儀表不確定度不應(yīng)超過0.3℃;測量溫度高于
93.3℃時,儀表不確定度不應(yīng)超過0.6℃。
-9-
5.2.2水和蒸汽溫度測量的技術(shù)要求
a)采用插入式溫度套管,插入深度應(yīng)達到1/3管道內(nèi)徑,安裝在直管段并遠離彎頭、
閥門處。
b)每根管道宜安裝兩個互相靠近對的溫度套管,以便用互相獨立的雙重測點來測量溫
度。每根管道的溫度宜取二者的算術(shù)平均值。
c)溫度元件插入套管后宜采用彈簧拉緊,以保證元件頂部與套管底部緊密接觸。暴露
在外的套管應(yīng)予以保溫。此措施對冷凍水溫度測量的精度至關(guān)重要。
5.2.3空氣和煙氣溫度測量的技術(shù)要求
a)在風煙管道安裝測孔,測量截面應(yīng)選在直管段并遠離彎頭、膨脹節(jié)、變徑、擋板處。
b)截面積較大的管道應(yīng)采用網(wǎng)格法測量。截面積較小的管道,同一截面內(nèi)布設(shè)測點數(shù)
量不應(yīng)少于2個。
c)做好溫度元件與測孔內(nèi)壁間空隙的密封。動力裝置排煙溫度、余熱利用裝置入口溫
度等高溫段溫度測量,宜使用耐火材料密封,嚴禁使用棉布等易燃物密封。
5.3壓力及壓差測量
5.3.1可采用的壓力及壓差測量裝置
壓力及壓差測量可采用單圈彈簧管壓力表、U型管壓力計、靜重式壓力計。所有這些儀
表都可以使用合適量程和準確度相當?shù)淖兯推魈娲?/p>
汽水系統(tǒng)和風煙系統(tǒng)的壓力及壓差測量均宜采用0.1級精度壓力變送器。
5.3.2壓力及壓差測量的技術(shù)要求
a)取壓孔應(yīng)盡可能布置在遠離任何干擾的直管段上,且與管道壁面垂直,內(nèi)側(cè)孔口邊
緣不得倒角且無毛刺,靠近測量部位的壁面應(yīng)該平滑。
b)應(yīng)在變送器前的接入段配置一個隔離閥,可根據(jù)需要關(guān)閉和開啟及進行放氣。
c)變送器宜安裝在無振動、無贓物且無較大環(huán)境溫度變化的地方。
d)對余熱鍋爐煙氣側(cè)測量壓降宜采用差壓變送器,不宜采用兩個獨立的壓力變送器。
同一測量截面至少應(yīng)取4個取壓孔,結(jié)果取算術(shù)平均。多個測點可采用支管連接到同一
個差壓變送器。
e)水和蒸汽管道靜壓測量,應(yīng)對取壓點和變送器之間的高度進行修正。
f)在變送器和記錄儀之間宜采用數(shù)字信號,如需通過模擬信號轉(zhuǎn)換,其電纜應(yīng)有接地
屏蔽,以釋放來自附近電氣設(shè)備的感應(yīng)電流。模擬信號電纜的安裝應(yīng)盡可能遠離其他電
氣設(shè)備。
5.4流量測量
5.4.1流量測量裝置
a)內(nèi)燃機缸套水、生活熱水、冷凍水、余熱鍋爐給水及蒸汽等工質(zhì)流量宜采用孔板裝
置測量。
b)燃氣的流量可采用容積式流量計、渦流式流量計、超聲波流量計,也可采用孔板等
流量計進行測量。燃氣的流程測量的總不確定度不應(yīng)大于0.8%。
c)本規(guī)程采用基于動力設(shè)備能量平衡進行計算確定動力設(shè)備的空氣和排氣流量,詳見
6.1,不宜采用現(xiàn)場實際測量。
5.4.2水和蒸汽流量測量的技術(shù)要求
a)孔板裝置應(yīng)盡可能布置在遠離任何干擾的直管段上,孔板裝置的設(shè)計和布置應(yīng)符合
GB/T2624.2的相關(guān)規(guī)定。
b)宜采用在孔板引壓管上安裝三通和隔離閥的方式預(yù)留差壓測點。
5.4.5燃氣流量測量裝置的技術(shù)要求
a)各單元機組動力設(shè)備燃氣進氣量必須單獨測量,測量裝置應(yīng)安裝在單元機組動力設(shè)
-10-
備燃氣進口的直管段上。
b)對于含塵量較高的燃氣應(yīng)注意其含塵量對流量測量所產(chǎn)生的誤差,此時宜用正排量
容積式流量計測量流量。
5.5功率測量
5.5.1功率測量裝置
用于分布式電源電能測量的儀器有有功功率表、有功電度表、無功功率表、無功電度表
和功率因數(shù)表。
有功功率可采用功率表或電度表進行測量,要求測量不確定度應(yīng)小于或等于0.1%;無
功功率可采用無功功率表或無功電度表進行測量,要求測量不確定度應(yīng)小于或等于0.5%;
功率因數(shù)可采用三相功率因數(shù)表進行測量,要求不確定度應(yīng)小于或等于功率因數(shù)值的0.01。
5.5.2功率測量的技術(shù)要求
a)發(fā)電機功率、功率因數(shù)等參數(shù)在靠近發(fā)電機出口PT、CT端子上進行測量,要求PT、
CT測量精度為0.3級。
b)對于中線直接接地或四線制的三相發(fā)電機,機組功率應(yīng)采用三功率表法測量;對于
中線通過電阻、電抗或變壓器加電阻接地的三相發(fā)電機,機組功率可采用兩功率表法測
量,宜采用三功率表法測量。任何情況下均可采用電度表取代功率表。
c)儀表引線的布置不應(yīng)產(chǎn)生電感應(yīng)或其他類似原因而影響表計讀數(shù)。把從儀表接出的
各組導線編成辮子形狀,其長度至少1m,可消除電感應(yīng)影響。
5.6燃氣取樣
采樣點應(yīng)盡可能靠近測試邊界,宜設(shè)在每臺動力設(shè)備的燃氣流量計量裝置上游。宜采用
鋼瓶進行采樣,采樣前應(yīng)排空鋼瓶內(nèi)的空氣。每次測試開始和結(jié)束時應(yīng)分別采一組(至少由
2個樣品組成)樣品,每組樣品中的一個樣品送有資質(zhì)的檢測機構(gòu)進行分析,其余樣品保留
做復(fù)查備用。測試分析的燃氣特性值應(yīng)根據(jù)每次試驗前后采集的樣品特性的平均值予以確
定。
6基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理
6.1基于動力設(shè)備能量平衡進行空氣和排氣流量計算方法
6.1.1概述
動力設(shè)備排氣流量由動力設(shè)備能量平衡確定,即動力設(shè)備進口能量等于出口能量。
a)對于微型燃氣輪機,動力設(shè)備進口能量為進入微型燃氣輪機的燃氣、空氣、其他補
入物質(zhì)(如蒸汽)含有的能量,出口能量為排出微型燃氣輪機的排氣能量、產(chǎn)生的電能
與熱損失。
b)對于內(nèi)燃機,動力設(shè)備進口能量為進入內(nèi)燃機的燃氣、空氣、其他補入物質(zhì)(如蒸
汽)、冷卻水回水含有的能量,出口能量為排出內(nèi)燃機的排氣能量、產(chǎn)生的電能、冷卻
水出水含有的能量與熱損失。
上述各項能量,除了進入動力設(shè)備的空氣能量和排出動力設(shè)備的排氣能量外,其他每項
均可定量確定。其中,計算空氣能量的唯一未知參數(shù)空氣流量和計算排氣能量的唯一未知參
數(shù)排氣流量具有對應(yīng)關(guān)系,即空氣流量為排氣流量計算的唯一未知參數(shù)。因此,求得空氣流
量即可得知排氣流量。
空氣能量可分兩部分考慮,一部分為參與燃料燃燒的空氣所攜帶的能量,可根據(jù)定量確
定的燃氣流量根據(jù)燃燒化學反應(yīng)比例計算得到,另一部分為用于熱量平衡的過量空氣所攜帶
的能量。排氣流量也可分兩部分考慮,一部分為燃氣燃燒生成的煙氣加上其他補入物質(zhì)所攜
帶的熱量,另一部分為用于熱量平衡的過量空氣所攜帶的熱量。對于燃氣燃燒生產(chǎn)的煙氣所
攜帶的熱量可根據(jù)定量確定的燃氣量按照燃燒化學反應(yīng)計算得到,其他補入物質(zhì)攜帶的熱量
-11-
可根據(jù)定量確定的補入物質(zhì)流量得到。過量空氣為濕空氣,其進出口焓值也可定量確定,因
此唯一未知參數(shù)過量空氣流量可直接明確,空氣流量和排氣流量隨之也可確定。
6.2蒸汽焓值
本規(guī)程蒸汽焓值的計算參考“國際水和水蒸汽性質(zhì)學會工業(yè)用計算公式1997”。該方法
將水和水蒸汽分為5個區(qū)域,分布式電源中的蒸汽品質(zhì)屬于分區(qū)2單相過熱蒸汽區(qū)。
6.3水焓值
計算水的焓值,首先應(yīng)根據(jù)其壓力和溫度判斷是否為飽和水,如果為飽和水,焓值計算
應(yīng)參考“國際水和水蒸汽性質(zhì)學會工業(yè)用計算公式1997”;如果為非飽和水,如冷凍水、生
活熱水、冷卻水等,焓值計算按照式(1)計算:
()
HwaterCPPwater、twatertwater..............................................1
式中:
——水焓值,單位為千焦每千克();
HwaterkJ/kg
——水的定壓比熱容,單位為千焦每千克攝氏度(℃);
CPPwater、twaterkJ/kg·
——水的溫度,單位為攝氏度(℃)。
twater
6.4氣體焓值
排氣和空氣的焓值是其各組分焓值的質(zhì)量加權(quán)的平均值。本規(guī)程計算各組分焓值的方程
和系數(shù)均參考《NASA計算單一成分熱力性質(zhì)的格倫系數(shù)》(NASA/TP-2002-211556)。
對某一給定的排氣或空氣組分,其焓值按照式(2)、(3)、(4)計算:
023450
HgasTK-A1/TKA2lnTKA3TKA4TK/2A5TK/3A6TK/4A7TK/5A8RfH/MW
..............................................(2)
TKtgas273.15..............................................(3)
00
HgasHgasTKHgas298.15K..............................................(4)
式中:
0——氣體焓值(以℃為基準溫度),單位為千焦每千克();
Hgas-273.15kJ/kg
——氣體焓值(以℃為基準溫度),單位為千焦每千克();
Hgas25kJ/kg
——溫度,單位為開爾文();
TKK
——溫度,單位為攝氏度(℃);
tgas
R——8.31451J/(mol.K);
0——生成熱,單位為焦耳每摩爾();
fHJ/mol
MW——相對分子量;
Ax——系數(shù),見附表。
氣體混合物的焓值按照式(5)計算:
N
Hgas.mixturemFnHgas.n..............................................(5)
n1
式中:
——氣體混合物的焓值(以為基準溫度),單位為千焦每千克();
Hgas.mixture298.15KkJ/kg
——氣體混合物的質(zhì)量分數(shù),單位為百分之();
mFn%
——第中組分的焓值(以為基準溫度),單位為千焦每千克()。
Hgas.nn298.15KkJ/kg
6.5燃氣平均熱值
-12-
本節(jié)確定燃氣平均熱值的計算方法。本規(guī)程所用燃料熱值均為低位熱值,進行能源綜合
利用率和節(jié)能率計算時采用的燃氣平均熱值按照式(6)計算:
N
QLHV.n
Qn1..............................................(6)
LHVN
式中:
——統(tǒng)計周期內(nèi)的燃料平均熱值,單位為千焦每千克();
QLHVkJ/kg
——某運行日燃氣熱值,單位為千焦每千克();
QLHV.nkJ/kg
N——統(tǒng)計周期內(nèi)機組運行天數(shù)。
6.6總供能量
本節(jié)確定進行能源綜合利用率和節(jié)能率計算時對機組冷、熱總供能量的統(tǒng)計計算方法。
統(tǒng)計周期內(nèi),機組總供冷或供熱量按式(7)、(8)計算:
N
..............................................(7)
QtotalQn
n1
QnG2.nCP.2.nt2.n、P2.nt2.nG1.nCP.1.nt1.n、P1.nt1.nt..............................(8)
式中:
——統(tǒng)計周期內(nèi)總供冷或供熱量,單位為千焦();
QtotalkJ
——統(tǒng)計周期內(nèi)某運行日供冷或供熱量,單位為千焦();
QnkJ
——統(tǒng)計周期內(nèi)某運行日冷凍水或熱水供水及回水平均質(zhì)量流量,單位為千
G1.n、G2.n
克每秒(kg/s);
——統(tǒng)計周期內(nèi)某運行日冷凍水或熱水供水及回水平均定壓比熱容,單位
CP.1.n、CP.2.n
為千焦每千克攝氏度(kJ/kg·℃);
——統(tǒng)計周期內(nèi)某運行日冷凍水或熱水供水及回水平均溫度,單位為攝氏度
t1.n、t2.n
(℃);
——統(tǒng)計周期內(nèi)某運行日冷凍水或熱水供水及回水平均壓力,單位為攝千帕
P1.n、P2.n
(kPa)。
t——統(tǒng)計周期內(nèi)某運行日分布式電源運行時間,單位為秒(s)。
7性能參數(shù)計算
7.1動力設(shè)備發(fā)電效率
微型燃氣輪機或燃氣內(nèi)燃機的發(fā)電效率按照式(9)計算:
QE.engine
engine100%..............................................(9)
QF.engine
式中:
——動力設(shè)備發(fā)電效率;
engine
——動力設(shè)備單位時間輸出的電量,單位為千瓦();
QE.enginekW
——動力設(shè)備單位時間燃氣耗能量,單位為千瓦()。
QF.enginekW
7.2余熱鍋爐效率
余熱鍋爐效率按照式(10)計算:
QHW.hrsg-QFW.hrsg
hrsg100%..............................................(10)
QFG.hrsg
-13-
式中:
——余熱鍋爐效率;
hrsg
——余熱鍋爐單位時間蒸汽(熱水)帶出的熱量,單位為千瓦();
QHW.hrsgkW
——余熱鍋爐單位時間給水帶入的熱量,單位為千瓦();
QFW.hrsgkW
——余熱鍋爐單位時間煙氣輸入的熱量,單位為千瓦()。
QFG.hrsgkW
7.3余熱鍋爐煙氣側(cè)壓損
余熱鍋爐煙氣側(cè)壓損按照式(11)計算:
Phrsg.fgPhrsg.fg.static.inPhrsg.fg.static.outPhrsg.fg.dynamic.inPhrsg.fg.dynamic.out........................(12)
式中:
——余熱鍋爐煙氣側(cè)壓損,單位為千帕();
Phrsg.fgkPa
——余熱鍋爐煙氣側(cè)入口靜壓,單位為千帕();
Phrsg.fg.static.inkPa
——余熱鍋爐煙氣側(cè)入口動壓,單位為千帕();
Phrsg.fg.static.outkPa
——余熱鍋爐煙氣側(cè)出口靜壓,單位為千帕();
Phrsg.fg.daynamic.inkPa
——余熱鍋爐煙氣側(cè)出口靜壓,單位為千帕()。
Phrsg.fg.dynamic.outkPa
7.4吸收式熱泵性能系數(shù)
吸收式熱泵性能系數(shù)按照式(13)、(14)計算:
Q
COPC.ahp..............................................(13)
QFG.ahpQHW.ahpQE.ahp
或者
Q
COPH.ahp..............................................(14)
QFG.ahpQHW.ahpQE.ahp
式中:
COP——吸收式熱泵性能系數(shù);
——吸收式熱泵單位時間輸出的冷量,單位為千瓦();
QC.ahpkW
——吸收式熱泵單位時間輸出的熱量,單位為千瓦();
QH.ahpkW
——吸收式熱泵單位時間輸入的煙氣熱量,單位為千瓦();
QFG.ahpkW
——吸收式熱泵單位時間輸入的蒸汽(熱水)熱量,單位為千瓦();
QHW.ahpkW
——吸收式熱泵單位時間消耗的電量,單位為千瓦()。
QE.ahpkW
7.5能源綜合利用率
分布式電源能源綜合利用率按照式(15)計算:
QE.totalQC.totalQH.total..............................................(15)
cchp100%
QF.total
式中:
——分布式電源能源綜合利用率;
cchp
——分布式電源統(tǒng)計周期內(nèi)總供電量,單位為千焦();
QE.totalKJ
——分布式電源統(tǒng)計周期內(nèi)總供冷量,單位為千焦();
QC.totalKJ
——分布式電源統(tǒng)計周期內(nèi)總供熱量,單位為千焦();
QH.totalKJ
——分布式電源統(tǒng)計周期內(nèi)總耗能量,單位為千焦()。
QF.totalKJ
7.6節(jié)能率
-14-
分布式電源節(jié)能率按照式(16)計算:
EaEr
cchp100%..............................................(16)
Ea
式中:
——分布式電源節(jié)能率;
cchp
——分布式電源校準能耗,單位為千克標準煤();
Eakgce
——分布式電源統(tǒng)計周期內(nèi)能耗,單位為千克標準煤()。
Erkgce
8測試報告
8.1數(shù)據(jù)處理
測試數(shù)據(jù)和信息應(yīng)采用計算機技術(shù)及時準確地處理,并通過質(zhì)量保證體系保證各種測試
數(shù)據(jù)和信息的準確性和統(tǒng)一性。
8.2報告內(nèi)容
測試單位根據(jù)測試大綱開展完成所有約定測試項目后應(yīng)及時編制測試報告。測試報告是
對所開展性能測試的全過程性總結(jié),內(nèi)容至少包括以下章節(jié):項目概況、主要設(shè)備概況、測
試目的、測試內(nèi)容、測點布置、測試儀器、測試方法、測試條件、測試結(jié)果、結(jié)論分析、附
件。
8.2.1項目概況
介紹項目的由來、項目開展的時間和分布式電源的建設(shè)概況、直供用戶概況、機組運行
模式及主要設(shè)計指標。
8.2.2主要設(shè)備概況
包括動力設(shè)備、發(fā)電設(shè)備、余熱利用設(shè)備、蓄能/調(diào)峰設(shè)備和環(huán)保設(shè)備的生產(chǎn)廠商、設(shè)
備型號和主要設(shè)計參數(shù)。
8.2.3測試目的
介紹性能測試應(yīng)達到的目標和目的。
8.2.4測試內(nèi)容
包括測試項目、測試參數(shù)、工況安排等。
8.2.5測試布置
包括測點清單和測點布置位置圖。
8.2.6測試儀器
包括所用儀器的名稱、數(shù)量、品牌、型號、量程、精度和校驗時間等。
8.2.7測試條件
進行一類性能測試時,介紹被測設(shè)備運行、工況調(diào)整和主要參數(shù)波動情況,被測設(shè)備在
測試前工況的穩(wěn)定時間和測量持續(xù)時間,測試期間的異常情況等。
進行二類性能測試時,介紹分布式電源在統(tǒng)計周期內(nèi)供能情況及設(shè)備可靠性指標,測試
期間測點數(shù)據(jù)采集的異常情況等。
8.2.8測試結(jié)果
包括測試原始數(shù)據(jù)、計算公式、換算方法、修正方法及最終測試結(jié)果。
8.2.9結(jié)論分析
進行一類性能測試時,根據(jù)設(shè)備合同或設(shè)計文件規(guī)定的保證值判斷設(shè)備性能參數(shù)是否合
格;進行二類性能測試時,根據(jù)GB/T33751.1規(guī)定的能源綜合利用率和節(jié)能率的準入值判斷
能耗水平是否合格。如所測性能參數(shù)不合格,報告需給出分析。
8.2.10附件
-15-
包括分布式電源系統(tǒng)流程圖、測點布置圖、原始數(shù)據(jù)表格、燃氣檢驗報告、測試相關(guān)各
方會簽單、主要儀器校驗證書、修正曲線、運行畫面等。
-16-
附錄A
(規(guī)范性附錄)
典型以燃氣內(nèi)燃機為動力設(shè)備的分布能源電源一類性能測試測點安裝布置圖
-17-
附錄B
(資料性附錄)
各單一成分格倫系數(shù)表C-4
A1A2A3A4A5A6A7A8△fH0MW
N222103.715-381.84618206.08273836-0.008530910.00001385-0.000000010.00000000710.8460860.00028.013400
O2-34255.6342484.70009701.119010960.00429389-0.00000068-0.00000000200.00000000-3391.4550.00031.998800
CO249436.5054-626.4116015.301725240.00250381-0.000000210.000000000.00000000-45281.985-393510.00044.009500
H2O-39479.6083575.57310200.931782650.00722271-0.000007340.000000000.00000000-33039.743-241826.00018.015280
Ar0.00000.00000002.500000000.000000000.000000000.000000000.00000000-743.3750.00039.948000
SO2-53108.4214909.0311670-2.356891240.02204450-0.000025110.000000010.00000000-41137.5212-296810.00064.063800
CH=-176685.09982786.181020-12.025778500.03917619-0.000036190.000000020.00000000-23313.14-74600.00016.042460
C2H6-186204.41613406.191860-19.517050920.07565836-0.000082040.000000050.00000000-27029.3289-83851.54430.069040
C3H8-243314.43374656.270810-29.394660910.11889528-0.000137630.000000090.00000000-35403.3527-104680.00044.095620
iso-C4H10-383446.9337000.039640-44.400269000.17461835-0.000207820.000000130.00000000-50340.1889-134990.00058.122200
n-C4H10-317587.2546176.33182-38.915621200.15846543-0.000186010.000000120.00000000-45403.6339-125790.00058.122200
iso-C5H12-423190.3396497.18910-36.811269700.15324245-0.000154880.000000090.00000000-51554.1659-153700.00072.148780
n-C5H12-276889.46255834.2834700-36.175414800.15333397-0.000152840.000000080.00000000-46653.7525-146760.00072.148780
n-C6H14-581592.6710790.9772400-66.339470300.25237152-0.000290430.000000180.00000000-72715.4457166920.00086.175360
CO14890.45326-292.22859395.72452717-0.008176240.00001457-0.000000010.00000000-13031.31878-110535.19628.010100
H2S9543.80881-68.75175084.05492196-0.000301460.000003770.000000000.00000000-3278.45728-20600.00034.080880
H240783.2321-800.9186048.21470201-0.012697150.00001754-0.000000010.000000002682.4846650.0002.015880
He0.00000000.00000002.500000000.000000000.000000000.000000000.00000000-745.3750.0004.002602
18
附錄C
(資料性附錄)
原始數(shù)據(jù)記錄表
表B.1測試儀表設(shè)備記錄表
序號儀表設(shè)備名稱準確度量程數(shù)量安裝位置檢定(校驗)日期備注
表B.2測試工況記錄表
序號試驗工況時間段備注
表B.3測試結(jié)果匯總表
測試時間:-
(一)內(nèi)燃機發(fā)電機組
機組
序號測試項目
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