锅炉热效率测试的不确定度评定

不确定度评定是定量表达测试结果精确度的一种方法。完整合理的锅炉热效率测试结果应当包括效率的最佳估计值和测量不确定度两部分。详细研究了美国机械工程师协会颁布的《锅炉性能试验规程》ASME PTC 4-1998中精度不确定度、偏差不确定度、合成标准不确定度、灵敏度系数及扩展不确定度等的计算方法,以某300 MW燃煤粉锅炉机组的热效率试验为例,进行了热效率结果的不确定度评定。     

基于ASME及GB能量平衡法下锅炉热效率不确定度评定及敏感性分析

研究了ASME PTC4-2013标准和GB10184-2015的热效率计算方法以及不确定度计算理论,分别建立锅炉热效率及不确定度计算的理论模型,并以某350 MW机组超临界煤粉锅炉的热效率试验为例,对热效率结果进行了不确定度评定,研究各因素测量不确定度对锅炉热效率测试不确定度的贡献。结果表明:采用ASME试验标准,锅炉热效率测量试验质量高于GB标准;ASME标准下排烟温度测量不确定度分量、飞灰可燃物不确定度分量所占锅炉热效率合成不确定度权重值大于GB标准;ASME标准下空预器出口氧量测量不确定度分量所占锅炉热效率合成不确定度权重值小于GB标准;无论是ASME标准还是GB标准,排烟温度测量不确定度分量、空预器出口氧量测量不确定度分量均远大于其他测量参数不确定度分量;为了降低锅炉热效率不确定度,提高测试质量的途径应在试验设计与实施阶段优化对重要因素测量仪器的精度选择及测点布置。     

中国锅炉热工性能试验标准与美国ASME PTC 4-2013对比研究

对中国标准GB/T 10180—2017《工业锅炉热工性能试验方法》(以下简称GB/T 10180)、GB/T 10184—2015《电站锅炉性能试验规程》(以下简称GB/T 10184)与美国ASME PTC4—2013《电站锅炉性能试验规程》(以下简称ASME PTC4)进行了对比研究。结果表明:在计算方法上,中国标准与ASME PTC4在试验原理上是一致的,都是基于进入系统的能量等于离开系统的能量,ASME PTC4和GB/T 10184都将进入系统的能量分为输入能量(即燃料发热量)和外来热量,GB/T 10180将进入系统的能量(即燃料发热量和外来热量)作为输入能量,因此从本质上ASME PTC4和GB/T 10184的锅炉热效率指的是燃料效率,GB/T 10180指的是毛效率;在不确定度分析上,ASME PTC4对试验不确定度的评定方法进行了详细描述,中国标准缺少不确定度分析及评定方法;在电站锅炉性能试验方法上,中国标准与ASME PTC4越来越接近,但在工业锅炉性能试验方法上依然存在较大差异。     

基于GB10184-88的ASME PTC4-1998煤粉锅炉热效率的简化算法

通过分析GB10184-88和ASME PTC4-1998 2种标准在计算锅炉效率的原理和算法时的异同,从国家标准GB10184-88的计算公式和思路出发,推导出ASME PTC4-1998标准下锅炉热效率的简化计算方法.由于该方法的计算建立在GB10184-88的基础之上,因此不但计算起来简单、方便,而且与严格按照ASME PTC4-1998标准下计算得到的锅炉效率及各项指标相当接近,其精确度高且实用,能够作为ASMEPTC4-1998标准锅炉效率的一种简化算法,并能为锅炉的安全经济运行提供一定的指导.     

燃气锅炉热效率不确定度建模与测量方法选择性研究

为实现燃气锅炉节能降耗精细化管理,基于不确定度评定理论开展了燃气锅炉热效率测量方法的选择性研究。结果表明：燃气锅炉的正平衡测量法测试中,给水流量测量对热效率不确定度影响最大;反平衡法测量法测试中,排烟温度和排烟处O₂的测量对热效率不确定度影响最大。降低燃气锅炉热效率测量的不确定度主要是减少温度类与流量类测量的不确定度。燃气锅炉的反平衡测量法所测得的热效率扩展不确定度为0.193%,仅为正平衡测量法的热效率扩展不确定度的52.7%,因此,在进行燃气锅炉热效率测量时可仅选择反平衡测量法测试,这可以大大降低大量燃气锅炉热效率测试的劳动强度,为GB/T 10180—2017《工业锅炉热工性能试验规程》的修订提供理论依据。     

ASME PTC 4-1998锅炉性能试验规程的主要特点

介绍和分析了美国机械工程师协会(ASME)颁布的新版锅炉性能试验规程ASME PTC 4-1998的主要特点,讨论了新增补的内容,重点分析了与ASME PTC 4.1-1964年版本及我国国标<电站锅炉性能试验规程>(GB 10184-1988)的若干重要区别.对我国火力发电行业锅炉机组的设计、制造、运行、调试的工程技术人员更好地使用ASME PTC 4-1998具有一定参考价值.     

工业锅炉热效率测试不确定度分析

为描述锅炉热效率测试结果的可信程度,需对测量结果进行测量不确定度分析,测量不确定度表征测量结果的可信程度.本文以燃煤热水锅炉正平衡测试不确定度分析为研究内容,介绍了正平衡测试不确定度分析的基本原理,包括分析模型的建立,评定方法的选择,合成标准不确定度及扩展不确定度的计算,给出了一台燃煤热水锅炉正平衡热效率不确定度的分析模型及评定实例.评定结果表明,影响燃煤热水锅炉正平衡测试结果不确定度的因素主要有燃料消耗量、出水温度、进水温度、循环水流量、燃煤热值、循环水密度等,在测试中要着重减小这些参数的不确定度.     

基于不确定度原理工业锅炉热效率测试方法选择研究

采用不确定度理论分析研究了锅炉热效率测试不确定度评定方法与评定结果。通过一台热水锅炉正反平衡测试不确定度评定,验证锅炉正平衡和反平衡测试不确定度分量的主要影响因素。研究发现,工业锅炉热效率测试在大温差工况下正平衡不确定度低于反平衡不确定度,不需要灰渣取样及实验室分析,应优先采用正平衡法,燃油气锅炉可采用反平衡。     

GB10184-88标准中排烟温度修正方法的改进探讨

介绍了GB10184-88标准中排烟温度修正方法,对存在的问题进行了分析讨论,参照美国标准ASME PTC4-1998、ASME PTC4.3-1968阐述了排烟温度的修正方法,为GB10184-88标准修订提出建议.     

家用燃气灶热效率测量及不确定度评定

按照GB16410-2007家用燃气灶热效率的测量原理和方法,对测量结果进行了不确定度评定,分析了各输入量对评定结果的影响情况。作为对比,分析了标准状态改变和按旧国标测量时的热效率不确定度。结果表明:铝锅修正系数、上下限锅正投影面积、试验气标态低热值和水的温升对家用灶热效率测量结果影响较大,影响程度依次降低。折算系数、测量时间和实验水量的测量不确定度可忽略不计。标准状态的改变对热效率测量结果不确定度评定的影响很小。相比旧国标,新国标测量结果具有更大的不确定度。     

锅炉性能测试标准ASME PTC4.1-1964与PTC4-2008的对比研究

本文对ASME PTC4-2008及ASME PTC4.1-1964两套锅炉性能测试标准进行了研究,对比了二者在计算参数选取、效率计算过程以及计算结果修正中的异同,给出了同一工程使用两种计算方法的计算案例,以便直观对比。通过该项研究,可以更好的指导现场试验人员。     

汽轮机热力性能试验不明漏量对热耗率计算公式的影响

介绍了在汽轮机热力性能试验计算中，由于不明漏量的存在，导致了ASME PTC6—1996试验规程中热耗率计算公式同标准热耗率计算公式计算结果产生偏差的问题。并结合现场热力性能试验数据，分析了偏差产生的根源，提出了ASME PTC6—1996试验规程中热耗率计算公式的适用范围。     

发电设备性能试验规程ASME PTC6与ASME PTC46的特点及适用范围

对美国机械工程师协会汽轮机及全厂性试验规程ASME PTC6和ASME PTC46的目的，方法，边界条件等作了分析论述，着重介绍了ASME PTC46的特点和方法，并根据国内的实际情况，并提出了实际应用方面的建议。     

吴泾600MW汽轮机热力性能试验分析

吴泾600MW机组是上海汽轮机有限公司运用合资以后建立的现代化汽轮机设计体系,采用合作设计、合作制造方式,推出的新一代600MW机组.该机组通流效率、试验热耗、连续运行时间等多项指标,创国内大功率机组新记录.整个机组的总体性能达到和/或超过从国外进口机组的水平.本文论述了采用ASME PTC 6.0试验标准对该机组进行严格的热力性能试验的情况,从试验过程的严格性、试验结果的重复性、规律性均表明该机组的性能优秀.     

单元进水系数在汽轮机性能试验计算中的应用

单元进水系数是循环函数法重要概念之一。在汽轮机性能试验计算中引入单元进水系数的概念，提出了一种新的计算给水流量的方法，该方法简捷、实用，不需要ASME标准所推荐方法中繁琐的迭代过程。计算模型所涉及的各矩阵填写规则简单，规律性较强，适宜于采用计算机语言表达。     

Experimental and numerical investigation on solar parabolic trough collector integrated with thermal energy storage unit

Solar parabolic trough collector (PTC) is the best recognized and commercial‐industrial‐scale, high temperature generation technology available today, and studies to assess its performance will add further impetus in improving these systems. The present work deals with numerical and experimental investigations to study the performance of a small‐scale solar PTC integrated with thermal energy storage system. Aperture area of PTC is 7.5 m², and capacity of thermal energy storage is 60 L. Paraffin has been used as phase change material and water as heat transfer fluid, which also acts as sensible heat storage medium. Experiments have been carried out to investigate the effect of mass flow rate on useful heat gain, thermal efficiency and energy collected/stored. A numerical model has been developed for the receiver/heat collecting element (HCE) based on one dimensional heat transfer equations to study temperature distribution, heat fluxes and thermal losses. Partial differential equations (PDE) obtained from mass and energy balance across HCE are discretized for transient conditions and solved for real time solar flux density values and other physical conditions of the present system. Convective and radiative heat transfers occurring in the HCE are also accounted in this study. Performance parameters obtained from this model are compared with experimental results, and it is found that agreement is good within 10% deviations. These deviations could be due to variations in incident solar radiation fed as input to the numerical model. System thermal efficiency is mainly influenced by heat gain and solar flux density whereas thermal loss is significantly influenced by concentrated solar radiation, receiver tube temperature and heat gained by heat transfer fluid. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

Measurement of turbulent heat transfer using infrared thermography near ambient conditions and its quantitative error estimation

Infrared thermography was applied to measurement of turbulent heat transfer in order to investigate its applicability under near-ambient conditions. Natural convection along a vertical smooth flat plate and forced convection along a smooth flat plate were realized in a large darkroom, where individual heat transfer coefficients were quantitatively measured using infrared thermography in the laminar, transition, and turbulent regions. The measurement error was then estimated using ANSI/ASME PTC 19.1-1985 measurement uncertainty to confirm the accuracy. It is obvious from a series of application experiments and error analyses that the present technique is useful for estimating turbulent heat transfer quantitatively and dynamically. Infrared thermography is an appropriate measurement procedure for engineering applications because it can be applied to diagnose a two-dimensional and dynamical temperature field instantaneously and nondestructively. © 1999 Scripta Technica, Heat Trans Asian Res, 28(6): 442–455, 1999     

锅炉效率计算模型的分析与比较

锅炉热效率的计算 ,国内一般采用ASME标准和我国国家标准。对 2种标准进行了全面、具体的比较 ,并在ASME和国标的基础上对循环流化床锅炉效率的计算方法提出补充及修正