太陽能熱發(fā)電站換熱系統(tǒng)檢測規(guī)范國家標準化管理委員會I前言 2規(guī)范性引用文件 3術語和定義 4試驗項目和要求 5測量內(nèi)容及儀表 6測量方法 7系統(tǒng)性能檢測試驗 附錄A(資料性)換熱系統(tǒng)流程及主要測點布置示意圖 Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由中國電力企業(yè)聯(lián)合會提出。本文件由全國太陽能光熱發(fā)電標準化技術委員會(SAC/TC565)歸口。本文件起草單位：機械工業(yè)北京電工技術經(jīng)濟研究所、哈爾濱鍋爐廠有限責任公司、哈爾濱電氣集團有限公司、中國電器工業(yè)協(xié)會、中國能源建設集團規(guī)劃設計有限公司、中國電力工程顧問集團西北電力設計院有限公司、中國能源建設集團有限公司工程研究院、內(nèi)蒙古電力勘測設計院有限責任公司、常州龍騰光熱科技股份有限公司、中國長江三峽集團有限公司、東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司、杭州鍋爐集團股份有限公司、浙江大學。朱義凡。1太陽能熱發(fā)電站換熱系統(tǒng)檢測規(guī)范本文件規(guī)定了太陽能熱發(fā)電站換熱系統(tǒng)的性能測試通用方法。本文件適用于導熱油或熔融鹽作為傳熱介質(zhì)的蒸汽發(fā)生系統(tǒng)，熔融鹽作為儲熱介質(zhì)的油鹽換熱系統(tǒng)。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；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/T2624(所有部分)用安裝在圓形截面管道中的差壓裝置測量滿管流體流量GB/T12145火力發(fā)電機組及蒸汽動力設備水汽質(zhì)量GB/T14416鍋爐蒸汽的采樣方法DL/T5182火力發(fā)電廠熱工自動化就地設備安裝、管路及電纜設計技術規(guī)定3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。輸入熱功率thermalpowerinput單位時間內(nèi)輸入到換熱系統(tǒng)邊界所有熱量的總和。單位時間內(nèi)從換熱系統(tǒng)邊界輸出的熱量總和。額定蒸發(fā)量ratedevaporation蒸汽發(fā)生系統(tǒng)在汽輪機額定工況設計參數(shù)下所產(chǎn)生的蒸發(fā)量。最大連續(xù)蒸發(fā)量maximumcontinuousevaporation蒸汽發(fā)生系統(tǒng)在汽輪機閥門全開工況參數(shù)下所產(chǎn)生的最大蒸發(fā)量。輸出熱功率與輸入熱功率之比。4試驗項目和要求4.1試驗項目換熱系統(tǒng)的試驗項目：2a)蒸發(fā)量；b)熱效率；c)汽水系統(tǒng)質(zhì)量流量、進出口溫度、壓降；d)導熱油和熔融鹽系統(tǒng)質(zhì)量流量、進出口溫度、壓降；e)蒸汽品質(zhì)。4.2換熱系統(tǒng)流程及主要測點布置太陽能熱發(fā)電站換熱系統(tǒng)流程及主要測點布置示意圖，具體詳見附錄A中圖A.1～圖A.5。4.3試驗大綱試驗大綱至少應包括以下內(nèi)容：a)試驗目的；b)試驗系統(tǒng)的基本情況；c)試驗條件和要求；d)試驗內(nèi)容；e)測試項目、儀器設備、測點布置及測試方法；f)試驗數(shù)據(jù)的處理原則；g)試驗人員及組織；h)試驗日程及計劃；i)試驗安全事項。在進行換熱系統(tǒng)試驗時，宜盡量使試驗工況參數(shù)接近換熱系統(tǒng)的設計工況。環(huán)境條件至少應包括以下內(nèi)容：a)當?shù)卮髿鈮海籦)環(huán)境溫度；c)環(huán)境相對濕度。4.4.3.1正常運行工況試驗測試時間應不小于2h。4.4.3.2參數(shù)測量時間間隔見表1。表1參數(shù)測量時間間隔序號測量參數(shù)測量時間間隔/min1蒸汽壓力、溫度2給水流量、壓力、溫度3導熱油/熔融鹽的流量、壓力、溫度4其他次要參數(shù)3試驗前，3日內(nèi)換熱系統(tǒng)未發(fā)生異常情況。測量前，換熱系統(tǒng)在試驗條件下，穩(wěn)定運行的時間應不少于2h。測試過程中，系統(tǒng)蒸汽參數(shù)的最大允許波動范圍見表2。表2蒸汽參數(shù)的最大允許波動范圍序號測量項目最大允許波動范圍1蒸發(fā)量D/(t/h)480≤D≤9502蒸汽壓力p/MPa3蒸汽溫度t4.5試驗記錄4.5.1換熱系統(tǒng)的運行狀況與規(guī)定條件的任何偏離、試驗期間的調(diào)整以及試驗數(shù)據(jù)，均應做好記錄，并注明發(fā)生的時間和見證人。4.5.2試驗記錄至少應包括下列項目：a)試驗名稱；b)工況編號：c)試驗日期；d)試驗開始與結束時間；e)測量時間、內(nèi)容與數(shù)據(jù)；f)測量儀器；g)記錄人、計算人及負責人。4.6數(shù)據(jù)的處理在整理試驗結果時，如果發(fā)現(xiàn)記錄到的數(shù)據(jù)中有嚴重異常，應考慮將此試驗工況剔除；如果受影響的部分是在試驗的開頭或結尾，且扣除異常情況后的有效測試時間符合4.4.3.1的要求，則可舍棄異常凡出現(xiàn)下列情況之一時，該試驗工況應作廢：a)蒸發(fā)量或蒸汽參數(shù)波動超出試驗規(guī)定的范圍；b)某一個主要測量項目的試驗數(shù)據(jù)有1/3以上出現(xiàn)異常或矛盾。5測量內(nèi)容及儀表5.1測量內(nèi)容主要測量內(nèi)容見表3。4表3主要測量內(nèi)容序號名稱1汽水側1)過熱器蒸汽進、出口壓力和溫度2)再熱器蒸汽進、出口壓力和溫度3)汽包壓力和水位4)預熱器給水進、出口的流量、壓力和溫度5)給水和減溫水流量、壓力和溫度6)泄漏和排污流量2導熱油側1)過熱器導熱油進、出口的流量、壓力和溫度2)再熱器導熱油進、出口的流量、壓力和溫度3)蒸發(fā)器導熱油進、出口的流量、壓力和溫度4)預熱器導熱油進、出口的流量、壓力和溫度5)油鹽換熱器導熱油進、出口的流量、壓力和溫度6)泄漏和排污流量3熔融鹽側1)過熱器熔融鹽進、出口的流量、壓力和溫度2)再熱器熔融鹽進、出口的流量、壓力和溫度3)蒸發(fā)器熔融鹽進、出口的流量、壓力和溫度4)預熱器熔融鹽進、出口的流量、壓力和溫度5)油鹽換熱器熔融鹽進、出口的流量、壓力和溫度6)泄漏和排污流量4蒸汽品質(zhì)1)過熱蒸汽中SiO?和Na+濃度2)給水中SiO?和Na+濃度3)汽包飽和水中SiO?和Na+濃度4)飽和蒸汽中SiO,和Na+濃度5.2測量儀表的選擇5.2.1試驗主要測量項目所用儀表為專用儀表。5.2.2測量儀表應在檢定或校準合格期內(nèi)。5.2.3運行表計的測點位置合適、達到測量要求的精度等級時，在不影響正常運行條件下，可以作為試驗用儀表。5.2.4測量儀表可在試驗后進行復校，如發(fā)現(xiàn)異常則應對所測數(shù)據(jù)進行修正或舍棄。5.2.5經(jīng)試驗各方協(xié)商同意，也可使用未包含在本文件規(guī)定范圍的儀表。5.2.6主要測量儀表的最大允許誤差見表4。5表4主要測量儀表的最大允許誤差序號測量項目允許誤差(按滿量程計)1水、蒸汽流量熔融鹽、導熱油流量2溫度3水、蒸汽壓力熔融鹽、導熱油壓力6測量方法6.1流量測量流量可使用標準孔板、噴嘴流量計或其他流量計進行測量：a)用標準孔板或噴嘴流量計測量時，其測量方法應符合GB/T2624(所有部分)的規(guī)定；b)用其他流量計應按其相應說明進行操作。6.2溫度測量6.2.1應根據(jù)不同的被測對象、溫度范圍選用適當量程的測溫儀表，測量誤差符合5.2.6的要求。6.2.2溫度測量儀表不應安裝在流動死角或者是緊靠匯流點的下游，應安裝在能準確測量試驗進、出口溫度的位置。6.2.3溫度測點應靠近相應的壓力測點。6.2.4溫度測量應選擇速度與溫度分布均勻的管道截面。6.2.5應采取必要措施，防止溫度測量儀表因受傳導、對流和輻射影響致測量數(shù)據(jù)失真。6.2.6測量管道內(nèi)的蒸汽和給水溫度時，應采用插入式套管，套管插入深度應達到1/3管內(nèi)徑，并遠離束狀流區(qū)域。6.2.7溫度數(shù)據(jù)應符合項目合同、技術協(xié)議等文件規(guī)定，允許誤差應符合表4規(guī)定。6.2.8就地設備安裝、管路設計應符合DL/T5182的規(guī)定。6.3壓力和壓差測量6.3.1壓力和壓差測量可采用單圈彈簧管壓力表、U型管壓力計、電子式微壓計、膜式壓力計、壓力和差壓變送器。6.3.2壓力計的最小分度應滿足試驗精度和對壓力波動觀察的要求。6.3.3選擇壓力計時，應使被測壓力值處于其滿刻度范圍的1/2～3/4區(qū)段內(nèi)。6.3.4應對取壓點和測量儀器之間的高度差進行修正。6.3.5壓力測點盡量靠近相應設備進、出口，壓力計應裝設在不受高溫、冰凍和振動干擾的部位。6.3.6壓力數(shù)據(jù)應符合項目合同、技術協(xié)議等文件規(guī)定，允許誤差應符合表4規(guī)定。6.3.7測量儀表就地設備安裝、管路設計應符合DL/T5182的規(guī)定。6GB/T40821—20217系統(tǒng)性能檢測試驗7.1額定蒸發(fā)量7.1.1試驗記錄和測量內(nèi)容(適用于導熱油作為傳熱流體):a)蒸汽壓力和溫度；b)給水流量、壓力和溫度；c)蒸汽品質(zhì)；d)減溫水流量；e)導熱油流量、壓力和溫度；f)熔融鹽流量、壓力和溫度。注：試驗開始直至結束，各參數(shù)應保持一致和穩(wěn)定。7.1.2試驗記錄和測量內(nèi)容(適用于熔融鹽作為傳熱流體):a)蒸汽壓力和溫度；b)給水流量、壓力和溫度；c)蒸汽品質(zhì)；d)減溫水流量；e)熔融鹽流量、壓力和溫度。注：試驗開始直至結束，各參數(shù)應保持一致和穩(wěn)定。7.2最大連續(xù)蒸發(fā)量需要時，測量蒸汽發(fā)生系統(tǒng)的最大連續(xù)蒸發(fā)量，來衡量系統(tǒng)的最大連續(xù)出力能力。7.3汽水系統(tǒng)壓降汽水系統(tǒng)壓降為其進、出口靜壓差，可用差壓計直接測量，也可同時測量進、出口靜壓，按式(1)計算：△p=pin—Pou………(1)△p——汽水系統(tǒng)壓降，單位為兆帕(MPa);pin——汽水系統(tǒng)進口靜壓力，單位為兆帕(MPa);psu——汽水系統(tǒng)出口靜壓力，單位為兆帕(MPa)7.4熔融鹽系統(tǒng)壓降熔融鹽系統(tǒng)壓降為其進、出口靜壓差，可用差壓計直接測量，也可同時測量進、出口靜壓，按式(2)計算：式中：△pm——熔融鹽系統(tǒng)壓降，單位為兆帕(MPa);pmn—-熔融鹽進口靜壓力，單位為兆帕(MPa);pmout——熔融鹽出口靜壓力，單位為兆帕(MPa)。注：對于系統(tǒng)液柱重位壓差的修正，由試驗單位自行考慮。7GB/T40821—20217.5導熱油系統(tǒng)壓降導熱油系統(tǒng)壓降為其進、出口靜壓差，可用差壓計直接測量，也可同時測量進、出口靜壓，按式(3)計算：式中：△ph——導熱油系統(tǒng)壓降，單位為兆帕(MPa);pin——導熱油進口靜壓力，單位為兆帕(MPa);phout——導熱油出口靜壓力，單位為兆帕(MPa)。7.6蒸汽品質(zhì)7.6.1試驗要求7.6.1.1蒸汽品質(zhì)試驗應與蒸發(fā)量試驗同步進行。7.6.1.2監(jiān)測給水和汽包飽和水的品質(zhì)在保證給水、汽包飽和水品質(zhì)合格的前提下，進行蒸汽品質(zhì)試驗。7.6.1.3當水循環(huán)系統(tǒng)或汽水分離系統(tǒng)改變、變負荷過程中導致汽包水位嚴重波動、給水品質(zhì)發(fā)生改變、過熱器或汽輪機通流部分嚴重積鹽時，應測量蒸汽品質(zhì)。7.6.2測量方法7.6.2.1飽和蒸汽濕度可采用氯離子濃度滴定法、鈉離子濃度計或電導率儀法測定，每次測定時水試樣和蒸汽試樣的溫度應相同。7.6.2.2過熱蒸汽含鹽量采用鈉離子濃度計測量。7.6.2.3汽、水樣品的采集及分析方法見GB/T14416的有關規(guī)定。7.6.3蒸汽與水取樣點選擇7.6.3.1蒸汽取樣點宜安裝在系統(tǒng)主汽閥后垂直的直管段處，在條件不允許時，也可安裝在水平直管段處，此時取樣管應垂直安裝，并向下引出蒸汽。7.6.3.2水的取樣點應在水位計下方或汽包定期排污管處。7.6.3.3蒸汽與水取樣都應經(jīng)過冷卻器冷卻后引出。7.6.4合格判定給水、汽包飽和水以及蒸汽質(zhì)量標準應滿足GB/T12145的相關要求。7.7熱效率7.7.1換熱系統(tǒng)熱效率計算可采用輸入-輸出熱量法和熱損失法(也稱正平衡法和反平衡法)。本文件只規(guī)定了輸入-輸出熱量法，計算方法按7.7.2、7.7.3。7.7.2導熱油作為熱側流體時的熱效率按式(4)計算：式中：Pa——熱效率，%:Wan——導熱油輸入熱功率，單位為千瓦(kW);8GB/T40821—2021Waut——輸出熱功率，單位為千瓦(kW),包括：a)過熱蒸汽熱功率；b)再熱蒸汽熱功率；c)輔助用汽熱功率；d)排污水熱功率；e)熔融鹽熱功率(僅適用于油鹽換熱系統(tǒng)儲熱工況)。7.7.3熔融鹽作為熱側流體時的熱效率按式(5)計算：7m——熱效率，%;Wmin——熔融鹽輸入熱功率，單位為千瓦(kW);Wmou——輸出熱功率，單位為千瓦(kW),包括：a)過熱蒸汽熱功率；b)再熱蒸汽熱功率；c)輔助用汽熱功率；d)排污水熱功率；e)導熱油熱功率(僅適用于油鹽換熱系統(tǒng)放熱工況)。7.8熱流量7.8.1水/蒸汽熱流量的計算按式(6)計算：Q=G(Ho-Hm)式中：Q—水/蒸汽熱流量，單位為千瓦(kW);G——水/蒸汽質(zhì)量流量，單位為千克每秒(kg/s);H——水/蒸汽入口焓值，單位為千焦每千克(kJ/kg);Hw——水/蒸汽出口焓值，單位為千焦每千克(kJ/kg)。7.8.2熔融鹽/導熱油熱流量的計算按式(7)或式(8):Q=G(Hhin—Hhou)Q=GC,(Tm-Thg)/1000Q——熱流量，單位為千瓦(kW);G——質(zhì)量流量，單位為千克每秒(kg/s);Hhn——熱側入口焓值，單位為千焦每千克(kJ/kg);Hhu——熱側出口焓值，單位為千焦每千克(kJ/kg);C,——定壓比熱容，單位為焦每千克攝氏度[J/(kg·℃)];T——高溫溫度，單位為攝氏度(℃);Th?——低溫溫度，單位為攝氏度(℃)?！ⅲ河嬎愎浇橘|(zhì)參數(shù)應為同一介質(zhì)。98試驗報告8.1報告封面報告封面應包括：a)試驗項目名稱；b)試驗換熱系統(tǒng)類型；c)試驗委托單位；d)試驗地點；f)試驗單位；g)試驗報告編號報告正文應至少包括：b)試驗內(nèi)容：包括試驗項目、項目保證值或設計值及保證條件等；到的問題加以說明；f)結論：根據(jù)試驗結果對相關性能指標作出評價；(資料性)換熱系統(tǒng)流程及主要測點布置示意圖A.1汽水側流程汽水側流程及主要測點布置如圖A.1所示。測點的最終布置由試驗各方協(xié)商確定。主蒸汽去汽輪機主蒸汽去汽輪機P高溫再熱汽去汽輪機再熱器P低溫再熱汽來自汽輪機蒸發(fā)器來白末級加熱器給水過熱器汽包P——壓力測點；T——溫度測點；M——流量測點。圖A.1汽水側流程及主要測點布置示意圖A.2熔融鹽