(高清版)GBT 15914-2021 蒸汽加熱設(shè)備節(jié)能監(jiān)測方法

ICS27.010代替GB/T15914—1995蒸汽加熱設(shè)備節(jié)能監(jiān)測方法國家市場監(jiān)督管理總局國家標準化管理委員會 I 26節(jié)能監(jiān)測及計算方法 3 4 5附錄A(規(guī)范性附錄)蒸煮設(shè)備熱效率監(jiān)測計算方法 6附錄B(規(guī)范性附錄)蒸發(fā)與蒸餾設(shè)備熱效率監(jiān)測計算方法 8附錄C(規(guī)范性附錄)干燥或綜合用汽設(shè)備熱效率監(jiān)測計算方法 附錄D(規(guī)范性附錄)蒸汽加熱設(shè)備節(jié)能監(jiān)測數(shù)據(jù)表樣式及報告樣式 IGB/T15914—2021本標準按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標準代替GB/T15914—1995《蒸汽加熱設(shè)備節(jié)能監(jiān)測方法》。與GB/T15914—1995相比，除編--——增加并修改了節(jié)能監(jiān)測檢查項目(見4.1～4.5,1995年版的4.1);——增加了蒸餾設(shè)備回流比和回流比偏差計算公式(見6.6);—-——修改了蒸汽加熱設(shè)備熱效率合格指標(見表2,1995年版的表2);——增加了蒸汽加熱設(shè)備節(jié)能監(jiān)測數(shù)據(jù)表樣式(見附錄D,1995年版的附錄D);——刪除了1995年版的附錄E、附錄F(見1995年版的附錄E、附錄F)。本標準由全國能源基礎(chǔ)與管理標準化技術(shù)委員會(SAC/TC20)提出并歸口。本標準起草單位：中國標準化研究院、機械工業(yè)環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心、機械工業(yè)節(jié)能與資源利用中心、互太(番禺)紡織印染有限公司、億昇(天津)科技有限公司、福建宇邦紡織科技有限公司、貴州大龍匯成唐魯北發(fā)電有限責任公司、仟億達集團股份有限公司、天津銳錕科技有限公司、龍正環(huán)保股份有限公司、江蘇磁谷科技股份有限公司、山東金升集團、洛陽瑞昌環(huán)境工程有限公司、北京市可視化智能科技股份創(chuàng)三眾能源科技股份有限公司。本標準主要起草人：趙躍進、李振清、劉韌、黃振江、彭志洪、潘秀霜、俞天野、汪幼華本標準所代替標準的歷次版本發(fā)布情況為：1GB/T15914—2021蒸汽加熱設(shè)備節(jié)能監(jiān)測方法本標準規(guī)定了蒸汽加熱設(shè)備能源利用的節(jié)能監(jiān)測方法、節(jié)能監(jiān)測內(nèi)容和節(jié)能監(jiān)測評價指標。本標準適用于用汽功率大于或等于325kW或用汽負荷大于或等于0.5t/h的直接加熱或間接加本標準不適用于蒸汽動力設(shè)備。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，僅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/T8222用電設(shè)備電能平衡通則GB17167用能單位能源計量器具配備和管理通則GB/T30839.4工業(yè)電熱裝置能耗分等第4部分：間接電阻爐3術(shù)語和定義GB/T8222和GB/T30839.4界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1水和溶液與藥劑、物料混合后的液體?；亓鞅萺efluxliquidratio蒸餾過程中回流液量與餾出液量的比值。用蒸汽作為熱源完成蒸煮、洗漂等并進行烘干的生產(chǎn)工藝全過程的大型用汽設(shè)備。3.4乏汽exhauststeam蒸汽經(jīng)一次以上蒸煮或蒸發(fā)利用后產(chǎn)生的二次蒸汽，并由設(shè)備放散的低焓值蒸汽。3.5溢流水overflowwater物料在多槽漂洗過程中，自末槽自動流放干凈水逆向倒槽(漂洗物料)到首槽，從首槽溢流口連續(xù)流出的洗滌水。3.6直接加熱directheating蒸汽與被加熱物料直接接觸完成熱交換的過程。2GB/T15914—2021間接加熱indirectheating蒸汽與被加熱物料通過中間載熱體完成熱交換的過程。熱效率thermalefficiency有效利用熱量與輸入熱量之比。表面溫升surfacetemperaturerise蒸汽加熱設(shè)備達到熱穩(wěn)定狀態(tài)時，設(shè)備外表面任意測量點的溫度與環(huán)境溫度之差。4節(jié)能監(jiān)測檢查4.1蒸汽加熱設(shè)備監(jiān)測檢查應(yīng)在正常狀態(tài)下進行。4.2蒸汽加熱設(shè)備應(yīng)根據(jù)監(jiān)測需要配備相應(yīng)的疏水、乏汽、溢流水、排氣等參數(shù)溫度監(jiān)測儀表。4.3被測蒸汽加熱設(shè)備應(yīng)有完整的使用說明書、運行臺賬、監(jiān)測報告等技術(shù)文檔。4.4在線監(jiān)控儀表配備齊全，應(yīng)符合GB17167的相關(guān)要求。4.5蒸汽加熱設(shè)備應(yīng)有具備資質(zhì)專業(yè)機構(gòu)出具的熱效率測試報告。5節(jié)能監(jiān)測測試5.1節(jié)能監(jiān)測測試項目5.1.1蒸煮設(shè)備節(jié)能監(jiān)測項目應(yīng)包含以下內(nèi)容：a)疏水溫度(間接蒸煮設(shè)備);b)乏汽溫度；c)溢流水溫度；d)設(shè)備表面溫升。5.1.2蒸發(fā)與蒸餾設(shè)備節(jié)能監(jiān)測項目應(yīng)包含以下內(nèi)容：a)疏水溫度；b)回流比偏差(蒸餾設(shè)備);c)末效乏汽溫度(蒸發(fā)設(shè)備);d)設(shè)備表面溫升。5.1.3干燥設(shè)備節(jié)能監(jiān)測項目應(yīng)包含以下內(nèi)容：a)疏水溫度；b)排氣溫度；c)設(shè)備表面溫升。5.1.4綜合用汽設(shè)備節(jié)能監(jiān)測應(yīng)包含以下內(nèi)容：a)疏水溫度；b)排氣溫度；c)乏汽溫度；d)溢流水溫度；e)設(shè)備表面溫升。3GB/T15914—20215.2節(jié)能監(jiān)測要求5.2.1節(jié)能監(jiān)測應(yīng)在蒸汽加熱設(shè)備正常生產(chǎn)的工況下進行。5.2.2蒸汽加熱設(shè)備節(jié)能監(jiān)測項目測試應(yīng)在設(shè)備熱工況穩(wěn)定或周期性設(shè)備達到用汽高峰時進行，測試時間不應(yīng)少于1h。5.2.3蒸汽加熱設(shè)備熱效率監(jiān)測中，對連續(xù)生產(chǎn)的設(shè)備在熱工況穩(wěn)定后測試2h;對周期性生產(chǎn)的設(shè)備測試一個生產(chǎn)周期。5.2.4監(jiān)測所用的儀器、儀表應(yīng)在檢定/校準周期內(nèi)，準確度等級應(yīng)滿足以下要求：a)測量蒸汽用量儀表不低于2.5級；b)測量蒸汽壓力儀表不低于0.5級；c)測量蒸汽及料液溫度儀表不低于B級；d)測量回流量液體流量儀表不低于1.0級；e)測量排汽、乏汽、設(shè)備外表面及溢流水溫度儀表不低于2.0級；5.3節(jié)能監(jiān)測周期蒸汽加熱設(shè)備監(jiān)測時間間隔不應(yīng)超過三年。6節(jié)能監(jiān)測及計算方法6.1疏水溫度打開蒸汽加熱設(shè)備疏水閥后的旁通閥門(應(yīng)在監(jiān)測前安裝),用溫度儀表每20min測試一次，取其平均值為疏水溫度；凡蒸汽直跑的為該項監(jiān)測不合格。6.2乏汽溫度在蒸汽加熱器的最末吸熱面的乏汽出口0.3m處，用溫度儀表每20min測一次，取其平均值為乏汽溫度。6.3溢流水溫度在容器溢流水出口，用溫度儀表每20min測一次，取其平均值為溢流水溫度。6.4排氣溫度在烘干設(shè)備排氣處0.3m以內(nèi)的測孔中用溫度儀表每20min測試一次，取其平均值為排氣溫度。6.5設(shè)備表面溫升設(shè)備外表面溫升測點應(yīng)具有代表性，以1m2~1.5m2設(shè)一個測點，最少設(shè)3個測點，在熱工況穩(wěn)定后測試，用溫度儀表測得的各點外表面溫度，取其與環(huán)境溫度最大差值為監(jiān)測實際值。6.6回流比偏差用流量儀表測出蒸餾塔的平均回流量qh和平均餾出液量q?,實測回流比按式(1)計算： (1)4GB/T15914—2021式中：R.——蒸餾設(shè)備實測回流比；qh——蒸餾設(shè)備實測平均回流量，單位為千克每小時(kg/h);q1——蒸餾設(shè)備實測平均流出液量，單位為千克每小時(kg/h)?；亓鞅绕瞀野词?2)計算： (2)R.—-—蒸餾設(shè)備監(jiān)測實測回流比；R——蒸餾設(shè)備額定回流比。6.7熱效率6.7.1蒸煮設(shè)備熱效率監(jiān)測計算方法見附錄A。6.7.2蒸發(fā)與蒸餾設(shè)備熱效率監(jiān)測計算方法見附錄B。6.7.3干燥和綜合用汽設(shè)備熱效率監(jiān)測計算方法見附錄C。7節(jié)能監(jiān)測指標7.1節(jié)能監(jiān)測測試項目蒸汽加熱設(shè)備節(jié)能監(jiān)測測試項目合格指標見表1。表1蒸汽加熱設(shè)備節(jié)能監(jiān)測測試項目合格指標設(shè)備名稱考核項目疏水溫度℃乏汽溫度℃溢流水溫度℃回流比偏差%排氣溫度℃表面溫升℃蒸煮設(shè)備間接加熱蒸發(fā)設(shè)備蒸餾設(shè)備——干燥設(shè)備———綜合用汽設(shè)備7.2熱效率蒸汽加熱設(shè)備熱效率合格指標見表2。表2蒸汽加熱設(shè)備熱效率合格指標用汽設(shè)備名稱加熱方式熱效率η/%蒸煮設(shè)備直接加熱間接加熱5用汽設(shè)備名稱加熱方式熱效率η/%蒸發(fā)設(shè)備二效三效及以上蒸餾設(shè)備精餾蒸餾干燥設(shè)備直接加熱間接加熱綜合用汽設(shè)備蒸、煮、洗、干燥8監(jiān)測結(jié)果評價8.1節(jié)能監(jiān)測合格判定節(jié)能監(jiān)測檢查項目和節(jié)能監(jiān)測測試項目均合格方可視為節(jié)能監(jiān)測合格。8.2節(jié)能監(jiān)測報告《蒸汽加熱設(shè)備節(jié)能監(jiān)測數(shù)據(jù)表》和《蒸汽加熱設(shè)備節(jié)能監(jiān)測報告》的樣式見附錄D的D.1和D.2。監(jiān)測報告應(yīng)給出能源使用情況的評價和提出改進建議。6GB/T15914—2021(規(guī)范性附錄)蒸煮設(shè)備熱效率監(jiān)測計算方法A.1輸入熱量計算蒸煮設(shè)備輸入熱量Qr應(yīng)按公式(A.1)進行計算。Q,=Qp+QF…………(A.1)式中：Q,-——輸入熱量，單位為千焦(kJ);Qp——蒸汽輸入熱量，單位為千焦(kJ);QF——物料藥液化學反應(yīng)放熱，單位為千焦(kJ)。A.2蒸汽輸入熱量計算蒸汽輸入熱量Qp應(yīng)按公式(A.2)進行計算。Qp=D(h?—ha)…………(A.2)式中：D——測試期蒸汽消耗量，單位為千克(kg);h。——蒸汽在工況壓力或工況溫度下的焓值，單位為千焦每千克(kJ/kg);ha———水在環(huán)境溫度下的焓值，單位為千焦每千克(kJ/kg)。A.3物料藥液化學反應(yīng)熱量計算物料藥液化學反應(yīng)熱量QF應(yīng)按公式(A.3)進行計算。Qr=B?×Qw…………(A.3)式中：B?！艧嵛锪现亓?，單位為千克(kg);Qw—-—反應(yīng)物料熱量，單位為千焦每千克(kJ/kg)。A.4有效熱量計算蒸煮設(shè)備的有效熱量Qx應(yīng)按公式(A.4)進行計算。式中：P——物料、輔料、補料的種類數(shù)；Gu——每種料的重量，單位為千克(kg);Cu——每種料在溫度tu時的絕干平均比熱容，單位為千焦每千克攝氏度[kJ/(kg·℃)];C、——水的比熱容常數(shù)，單位為千焦每千克攝氏度[kJ/(kg·℃)],取4.1816kJ/(kg·℃);tw—-——蒸煮工業(yè)要求的最高平均溫度，單位為攝氏度(℃);7GB/T15914—2021C,——藥液在溫度tw時的平均比熱容，單位為千焦每千克攝氏度[kJ/(kg·℃)];tyo——藥液的初始平均溫度，單位為攝氏度(℃);B——參加吸熱反應(yīng)的物料重量，單位為千克(kg);A.5藥液平均比熱計算藥液在溫度tw時平均比熱容C,應(yīng)按公式(A.5)進行計算。式中：Cu——每種料(藥)的平均比熱容，單位為千焦每千克攝氏度[kJ/(kg·℃)];CL2——每種溶液的平均比熱容，單位為千焦每千克攝氏度[kJ/(kg·℃)];91——物料(藥)在液料中的重量百分率，%。A.6蒸煮設(shè)備熱效率計算蒸煮設(shè)備的熱效率η應(yīng)按公式(A.6)進行計算。式中：Qx——有效熱量，單位為千焦(kJ);8(規(guī)范性附錄)蒸發(fā)與蒸餾設(shè)備熱效率監(jiān)測計算方法B.1輸入熱量的計算蒸發(fā)與蒸餾的輸入熱量Q,應(yīng)按公式(B.1)進行計算。Q=D(h?—ha)+GL(CLti—CLta)…………(B.1)式中：Q,——蒸發(fā)與蒸餾的輸入熱量，單位為千焦(kJ);D——測試期蒸汽消耗量，單位為千克(kg);h?——蒸汽在工況壓力或工況溫度下的焓值，單位為千焦每千克(kJ/kg);ha——水在環(huán)境溫度ta時的焓值，單位為千焦每千克(kJ/kg);Gl——原料液的重量，單位為千克(kg);CL——原料液比熱容，單位為千焦每千克攝氏度[kJ/(kg·℃)];ti.-—原料液工況溫度，單位為攝氏度(℃);ta——環(huán)境溫度，單位為攝氏度(℃)。B.2原料液比熱容的計算原料液比熱容CL應(yīng)按公式(B.2)進行計算。CL=[CL?·9o+C?(100—90)]/100…………(B.2)式中：Cu——溶質(zhì)的平均比熱容，單位為千焦每千克攝氏度[kJ/(kg·℃)];C?——溶液的平均比熱容，單位為千焦每千克攝氏度[kJ/(kg·℃)];90——溶質(zhì)重量百分率，%。B.3蒸發(fā)與蒸餾的有效熱量計算蒸發(fā)與蒸餾有效熱量Qyx應(yīng)按公式(B.3)進行計算。Qx=Gy(C,ity-Cyta)+G,?(Cgty-Cy?ta)+G,?(Cstyg-Csta)+Gy(C,aty-Cata)…(B.3)Gyi——完成液(殘液)重量，單位為千克(kg);Cy——完成液(殘液)的平均比熱容，單位為千焦每千克攝氏度[kJ/(kg·℃)];tyi——完成液(殘液)放出時的溫度，單位為攝氏度(℃);Gy——第二效冷凝水(分凝器冷卻水)重量，單位為千克(kg);Cy?——第二效冷凝水(分凝器冷卻水)的平均比熱容，單位為千焦每千克攝氏度[kJ/(kg·℃)];ty2——第二效冷凝水(分凝器冷卻水)放出時的溫度，單位為攝氏度(℃);G?——第三效冷凝水(分凝器冷卻水)重量，單位為千克(kg);C,?——第三效冷凝水(分凝器冷卻水)的平均比熱容，單位為千焦每千克攝氏度[kJ/(kg·℃)];ty?——第三效冷凝水(分凝器冷卻水)放出時的溫度，單位為攝氏度(℃);9GB/T15914—2021ty?——第三效蒸出的水蒸氣(餾出液)放出時的溫度，單位為攝氏度(℃)。B.4完成液(殘液)與第三效蒸出的水蒸氣(餾出液)的平均比熱容計算完成液(殘液)Cy與第三效蒸出的水蒸氣(餾出液)C?的平均比熱容應(yīng)分別按公式(B.4)、公式(B.5)進行計算。Cyi=[CL·92+CL?(100—92)]/100………………(B.4)C——溶質(zhì)的平均比熱容，單位為千焦每千克攝氏度[kJ/(kg·℃)];92完成液(殘液)中溶質(zhì)的重量百分率，%;Cy?=[CL·93+Cl?(100-93)]/100…………(B.5)9?——第三效蒸出的水蒸氣(餾出液)溶質(zhì)的重量百分率，%。B.5蒸發(fā)與蒸餾設(shè)備熱效率蒸發(fā)與蒸餾設(shè)備熱效率η應(yīng)按公式(B.6)進行計算?！?B.6)η——蒸發(fā)與蒸餾設(shè)備熱效率；(規(guī)范性附錄)干燥或綜合用汽設(shè)備熱效率監(jiān)測計算方法C.1輸入熱量計算干燥或綜合用汽設(shè)備輸入熱量Q,應(yīng)按公式(C.1)進行計算。Qr=Qp+QF…………(C.1)Qp———蒸汽供入熱量，單位為千焦(kJ);QF———物料藥液化學反應(yīng)放熱量，單位為千焦(kJ)。C.2蒸汽供入熱量計算干燥或綜合用汽設(shè)備蒸汽供入熱量Qp應(yīng)按公式(C.2)進行計算。Qp=D(hq—ha)式中：D——測試期蒸汽消耗量，單位為千克(kg);hq——蒸汽在工況壓力或工況溫度下的焓值，單位為千焦每千克(kJ/kg);ha——水在環(huán)境溫度下的焓值，單位為千焦每千克(kJ/kg)。C.3物料藥液化學反應(yīng)放熱量計算物料藥液化學反應(yīng)放熱量Qr應(yīng)按公式(C.3)計算。Qp=B?Qwf…………(C.3)Qw——反應(yīng)物料熱量，單位為千焦每千克(kJ/kg)。C.4干燥或綜合用汽設(shè)備有效熱量的計算干燥或綜合用汽設(shè)備有效熱量Qyx應(yīng)按公式(C.4)計算。Qyx=Q?yx十Q3yx十Q?yx十Q?yx…………(C.4)Q4yx--——物料及含潮浸液藥液升溫吸熱量，單位為千焦(kJ);Q3物料及含水在蒸箱中升溫吸收熱量，單位為千焦(kJ);物料及其含水在平洗槽中洗漂時的升溫吸熱量，單位為千焦(kJ);Q?yx--——物料及其含水干燥時升溫及蒸發(fā)水分吸熱量，單位為千焦(kJ)。物料及含潮浸液藥液升溫吸熱量Q?yx應(yīng)按公式(C.5)進行計算。GB/T15914—2021式中：Gh———物料初始重量，單位為千克(kg);C?———物料絕干時平均比熱容，單位為千焦每千克攝氏度[kJ/(kg·℃)];ηo——物料初始的含潮百分比，%;t?——物料浸液的溫度，單位為攝氏度(℃);tao——物料初始溫度，單位為攝氏度(℃)。物料及含水在蒸箱中升溫吸收熱量Q?yx應(yīng)按公式(C.6)計算?！?C.6)式中：Gh———物料初始重量，單位為千克(kg);η4——物料進蒸箱時的含水百分比，%;C.藥液平均比熱容，單位為千焦每千克攝氏度[kJ/(kg·℃)];t?——物料進蒸箱前的溫度，單位為攝氏度(℃);t?——物料在蒸箱中的溫度，單位攝氏度(℃)。藥液的平均比熱容C,應(yīng)按公式(C.7)計算。…………(C.7)式中：Cu——溶質(zhì)的平均比熱容，單位為千焦每千克攝氏度[kJ/(kg·℃)];溶液的平均比熱容，單位為千焦每千克攝氏度[kJ/(kg·℃)];9o——溶質(zhì)重量百分率，%。物料及其含水在平洗槽中洗漂時溫升吸熱量Q?yx應(yīng)按公式(C.8)計算。…(C.8)式中：Gh———物料初始重量，單位為千克(kg);C?———物料絕干時平均比熱容，單位為千焦每千克攝氏度[kJ/(kg·℃)];C?--—水的比熱容，單位為千焦每千克攝氏度[kJ/(kg·℃)];η3---物料進漂滌槽時的含水百分比，%;t?—--物料在洗滌時的最高平均溫度，單位為攝氏度(℃);t?o—-物料進漂洗槽時的溫度，單位為攝氏度(℃)。物料及其含水干燥時升溫吸熱及蒸發(fā)水分吸熱量Q?yx應(yīng)按公式(C.9)計算?！?C.9)式中：Gh——物料初始重量，單位為千克(kg);C?——物料絕干時平均比熱容，單位為千焦每千克攝氏度[kJ/(kg·℃)];C、———水的比熱容，