新舊版電站鍋爐性能試驗規(guī)程的對比分析與應用

盧 凱，黑亞偉

（國電科學技術研究院 成都電力技術分院，四川 成都 610000）

0 引言

通過對電站鍋爐性能試驗規(guī)程 GB10184—1988[1]和GB10184—2015[2]新舊兩版標準的學習和使用發(fā)現，在煤粉鍋爐效率試驗中兩版規(guī)程均采用反平衡法進行計算，且在計算鍋爐效率時，均采用燃料低位發(fā)熱量作為鍋爐的輸入熱量[3]。兩個版本在鍋爐效率計算方面主要存在以下區(qū)別：鍋爐效率計算公式的修改，鍋爐機組熱平衡系統(tǒng)邊界的修改，反平衡計算中各項損失計算的修改等。

1 新舊兩版標準區(qū)別的理論分析

1.1 鍋爐效率計算公式的修改

GB10184—1988標準定義的鍋爐效率為鍋爐毛效率，GB10184—2015標準中明確了鍋爐效率為燃料效率。雖然舊版標準中定義鍋爐效率為鍋爐毛效率，但是在實際試驗應用中，考慮到計算機組供電煤耗和發(fā)電煤耗的需要，僅將燃料低位發(fā)熱量作為輸入熱量，實際計算結果為新標準中的鍋爐燃料效率。

1.2 鍋爐機組熱平衡系統(tǒng)邊界的修改

GB10184—1988標準中規(guī)定的基準溫度為送風機入口風溫，系統(tǒng)邊界包含送風機、暖風器等；GB10184—2015標準規(guī)定以空預器入口空氣溫度 25℃作為基準溫度，系統(tǒng)邊界不包含送風機和暖風器。

1.3 反平衡計算中各項熱損失計算的修改

在計算各項熱損失中，主要是在計算排煙熱損失、灰渣物理熱損失、主要外來熱源空氣攜帶的熱損失及鍋爐散熱損失方面存在區(qū)別。

（1）在計算排煙熱損失中，GB10184—1988以送風機入口風溫為基準計算煙氣成分的定壓比熱容，GB10184—2015以25℃為基準計算煙氣成分的定壓比熱容，故在排煙熱損失計算結果上存在較大的差異。

（2）在計算灰渣物理熱損失中，GB10184—1988以送風機入口風溫為基準計算灰渣的定壓比熱容，GB10184—2015以25℃為基準計算灰渣的定壓比熱容，灰渣物理熱損失比例小，兩種標準計算的結果差異較小。

（3）主要外來熱源空氣攜帶的熱損失計算中，由于在 GB10184—2015中采用 25℃定值作為熱量輸入點，在空預器入口風溫高于或低于25℃時，均需計算空氣攜帶的熱量對鍋爐熱損失的影響。但在計算空氣攜帶的熱量時，需采用鍋爐一、二次風流量和一、二次風溫度作為計算參數，該四項參數如采用DCS數據，存在計量準確性較差因而影響計算結果的問題，且在投用暖風器的情況下，空預器入口風溫分布極不均勻，測量誤差大。

（4）在計算鍋爐散熱損失方面，GB10184—1988中采用查表和計算的方式得到鍋爐散熱損失，計算方式簡便且計算誤差??；GB10184—2015中計算鍋爐散熱損失的方式有所改變，計算公式如式（1）。

式中：

q5,BMCR為最大出力下的鍋爐散熱損失，按圖查取，%；

Qr為鍋爐額定輸出熱量，MW；

QBMCR為鍋爐最大輸出熱量，MW；

β為鍋爐表面輻射率系數。

從公式（1）可知：對于 1000MW 機組鍋爐，鍋爐的 Qr達到 2500MW（按機組效率 40%估算），超過了散熱損失查詢曲線橫坐標最大值 1500MW，故在使用上存在局限性；按公式（1）的表述，鍋爐散熱損失與鍋爐實際負荷沒有關系，與GB10184—1988的計算規(guī)律不符；另要得到鍋爐表面輻射率系數β，必須全面測量鍋爐表面與環(huán)境溫度溫差和鍋爐表面風速，工作量極大。

2 新舊兩版標準在實際計算中的應用

對某電廠進行鍋爐效率試驗時分別采用新舊兩種標準計算鍋爐燃料效率，計算結果如表1所示。

附表 采用新舊標準計算鍋爐效率結果

從附表可知：采用兩種標準計算的鍋爐燃料效率分別為 92.27%和 92.28%，相差較小。在計算空氣攜帶的熱量時，空氣量采用了計算值而不是采用DCS數據。修正后的鍋爐燃料效率分別為91.98%和92.19%，存在0.21%差異，主要原因是GB10184—1988對送風機進風溫度保證值進行修正，保證值為20℃；GB10184—2015對空預器進風溫度保證值進行修正，保證值為25.5℃。

3 結論與建議

本文分別從理論和試驗兩方面分析了電站鍋爐性能試驗規(guī)程新舊兩個版本存在的主要差異。

新標準在散熱損失計算上存在局限性，且鍋爐散熱損失與鍋爐實際負荷沒有關系，與GB10184—1988的負荷越低散熱損失越大的規(guī)律不符。建議對新標準中散熱損失計算公式進行進一步核實。

采用新舊兩種標準對鍋爐燃料效率進行計算，鍋爐效率結果基本一致，但經進風溫度和給水溫度修正后存在較大差異。

[1] GB10184—1988，電站鍋爐性能試驗規(guī)程[S].1988.

[2] GB10184—2015，電站鍋爐性能試驗規(guī)程[S].2015.

[3] 趙振寧，張清峰.電站鍋爐性能試驗原理方法及計算[M].北京：中國電力出版社，2010.