热力试验测点安装及布置规范(A)版华电国际山东分公司节能中心发布2012年5月14日前言开展机组热力试验,检测机组性能变化, 是分析判断机组运行性能状态的重要手段,也是机组节能工作的基础,为规范热力试验测点的布置和试验仪表的安装,增强机组修前、修后各热力试验结果间的可比性,推动节能降耗工作精细化、规范化,根据华电国际山东分公司开展节能工作的具体部署,制定本规范。
本规范由华电国际山东分公司安全生产部提出。
本规范由华电国际山东分公司节能中心编制。
本规范引用文件:GB 10184-88 电站锅炉性能试验规程DLT 467-2004 电站磨煤机及制粉系统性能试验DLT 469-2004 电站锅炉风机现场性能试验DLT 5182-2004 火力发电厂热工自动化就地设备安装、管路、电缆设计技术规定GB/T8117-2008 汽轮机热力性能验收试验规程GB/T2624-2006 用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量ASME PTC6-1996汽轮机性能试验规程本规范编制:崔修强、蒋蓬勃本规范初审:赵学山本规范专家审核:许传凯、安敏善本规范审定:刘志全本规范批准:邢涛本规范由华电国际山东分公司节能中心负责解释。
目录目录 (1)锅炉篇 (1)锅炉热力试验测试项目清单 (1)1 温度测量 (2)2 压力测量 (4)3 烟气取样(氧量测定) (6)4 飞灰采样 (8)5 炉渣采样 (9)6 燃料取样(煤粉细度测定) (9)7入炉煤采样 (10)8 流量测量 (10)汽机篇 (12)汽轮机性能试验关键测点清单 (12)1 流量测量 (13)2 温度测量 (17)3 压力测量 (19)4 排汽压力的测量 (20)5 电功率的测量 (21)附录A 网格法等截面划分原则 (22)附录B 热力试验测点标高清册 (24)附录C 参考附图 (25)附录D 参考附图 (39)附录E 参考附图 (42)锅炉篇锅炉热力试验测试项目清单注:①上表测点清单仅对常规锅炉热力试验,如有特殊试验项目可供参考。
②锅炉热力试验整体测点安装基本位置参见附图D1。
锅炉热力试验基本测试内容与方法注:①当燃用固、液或气体混合燃料时,还应分别测定燃料流量;②可取用一组试验燃料混合样品的元素分析值;③可取用最近期的炉前燃料元素分析值;④通常锅炉最大连续蒸发量的测量与汽轮机VWO工况试验同时进行,并将通过特设的凝结水流量喷嘴测量计算而得;⑤经有关各方同意,也可用高精度的烟气成分分析仪表,代替奥氏气体分析仪;1 温度测量1.1 温度测点应选择在管(烟风)道或通道横截面上速度与温度分布均匀的部位,应能代表被测介质温度,不得装在管道和设备的死角处。
温度测点应安装在压力测点的下游1-2倍管径处,最好与压力测点保持90度位置,以避免对压力测量的干扰。
1.2 对于大尺寸管(烟风)道以及验收试验中的锅炉排烟温度测定,应采用网格法测量。
网格法等截面划分原则见附录A。
1.3 温度套管:1.3.1 在测温元件不宜直接与被测介质接触的情况下,应采用温度套管来保护测温元件,使其免受还原与氧化侵蚀气体以及受压介质流动等损害1.3.2 在对动态测量误差要求不高时,温度套管应尽可能使用导热性能差的金属制造。
1.3.3温度套管要采用标准件,温度套管内径与测温元件外径之差不宜大于1~2mm,测温元件应与套管保持紧密接触,测温元件插入的孔应用专用螺塞严密封紧。
温度套管露出在外的部分与测温元件管头应保温。
1.3.4 在温度套管壁厚应按照受压介质压力选取,见表1。
表1 温度套管壁厚选用原则的方向。
对于内径小于100mm的管道,温度套管与管道轴线的夹角可小于90℃,或装在管道弯头处(参见附录图C1~C3)。
对内径大于300mm的管道,温度套管的最大深入长度会受振动和材料许用应力双重因素的影响,而不一定能伸至管道的中心线。
水平安装的测温元件,若插入深度大于1m,应有防止测温套管弯曲的措施。
1.3.6 插入式热电偶和热电阻的温度套管,其插入被测介质的有效深度应符合下列要求:1.3.6.1 高温高压蒸汽管道的公称通径不大于250mm时,插入深度宜为70mm,公称通径大于250mm时,插入深度为宜为100mm。
1.3.6.2 一般流体介质管道的外径不大于500mm时,插入深度宜为管道外径的1/2;外径大于500mm时,插入深度宜为300mm。
1.3.6.3 烟、风及风粉混合物介质管道,插入深度宜为管道外径的1/3~1/2。
1.4 蒸汽和给水温度1.4.1 过热蒸汽和再热蒸汽温度测点应最大限度地接近过热器和再热器出口,且应远离束状流(如喷水减温器后)一定距离。
1.4.2 给水温度应尽可能在靠近省煤器进口处且在减温器回水管前处测量。
1.4.3 验收试验中蒸汽和给水温度的测量应满足下列条件:1.4.3.1 只要条件许可,应采用双重测点,分别从两个尽可能互相靠近的测点进行测量,但不能在同一温度套管里。
1.4.3.2 测温处保温层应完整无损。
1.5 烟气温度1.5.1 根据试验目的,温度测点可布置在炉膛出口及相应受热面的进、出口。
对于锅炉热效率试验,排烟温度测点应尽可能靠近末级受热面出口处,且满足1.2条的规定。
1.5.2 排烟温度测点应与烟气取样点位置尽可能一致。
1.5.3 以下情况也应采用网格法布置测点:1.5.3.1 初步测量发现测量截面处烟气流速有严重偏差;1.5.3.2 截面内不同瞬间烟气温度差别较大。
1.6 热风温度的测量参照1.2条的规定。
2 压力测量2.1 测量管道压力的测点,应设置于流速稳定的直管段,不应设置在有涡流的部位。
2.2 压力测点应安装在温度测点上游1-2倍管径处,并远离弯头、三通、变径管,2.3 传压管直径不应小于6mm,传压管与变送器的连接件(接头螺母)螺纹尺寸宜采用M20×1.5的标准尺寸。
(常见有NPT1/2和NPT1/4,且多不带螺母。
NPT 是National (American) Pipe Thread 的缩写,属于美国标准的60°锥管螺纹。
现场将热力试验用传压管接头螺母应全部更换为M20×1.5)2.4 高压管道上压力测点,不宜设置在管道的焊缝或热影响区内,压力测点与管道焊缝之间以及两个测点开孔之间的距离,应大于管道外径且不小于200mm。
2.5 压力测量元件及传压管应装设在不受高温、冰冻和振动干扰的部位,测量元件接头应严密。
2.6 压力测量元件的最小分度应满足试验要求精度和对压力波动观察的要求。
压力表最大量程的选择应使经常指示的压力范围处于全刻度范围的1/2~3/4区段内(下限适用压力波动大的情况,上限适用压力变化范围小的情况)。
2.7 当被测工质压力存在脉动情况时,推荐在传压管路上装设作缓冲用的空腔容器。
空腔容器直径不宜小于高度的1/4,空腔最小容积应大于5L,结构参见附录图C4。
2.8 压力测量元件的垫片材质应按照表2进行选取。
表2 垫片材质选用原则差时(如测量低于0.1MPa的压力或汽水压力时),应对由液柱高度差引起的传压管高度压差进行修正。
按照下式进行修正:P′=P+ΔP=P+9.81×H×ρP′——修正后的压力读数,Pa;P——原始压力读数,Pa;H ——元件中心标高与测点标高之差值,m;测量元件高于测点为正。
ρ——传压管内工质平均密度,kg/m3。
2.10 水平或倾斜管道上压力测点的安装位置应符合下列规定:(参见附录图C5) 2.10.1 测量气体压力时,测点在管道上半部与管道垂直中心线成0°~45°夹角的范围内。
2.10.2 测量液体压力时,测点在管道水平中心线以下成0°~45°夹角范围内。
2.10.3 测量蒸汽压力时,测点在管道的上半部或在管道水平中心线以下成0°~45°夹角范围内。
2.11 测量带有灰尘或气粉混合物等混浊介质的压力时,应采用具有防堵和吹扫结构的取压装置,取压管的安装方向应符合下列规定:2.11.1 在炉墙和垂直管道或烟道上,取压管应倾斜向上安装,与水平线所成夹角应大于30°。
2.11.2 在水平管道上,取压管应在管道上方,宜顺流束成锐角安装。
2.11.3 应采取适当措施防止测压孔堵塞(如测压孔避免从水平管道下部引出和在传压管上采用宝塔型扩容装置)。
2.12 在烟、风道壁面上直接开孔测量静压时,应满足下列要求:2.12.1 尽可能在内表面平整的壁面上垂直开孔,开孔边缘不应有毛刺和倒角,测孔管座应与管道壁面垂直。
2.12.2 静压测孔应开在烟(风)道直段上,附近不应存在挡板、弯头等阻力部件及涡流区。
2.12.3 当被测烟风道截面直径超过400mm时,同一测量截面上至少应有4个测压孔(参见附录A)。
2.12.4 建议现场烟风道压力测点开孔处外接短管统一更换为直径2英寸螺纹短接,高出烟风道壁面不宜超过50mm。
2.13 压力测点与管道上调节阀的距离:上游侧应大于2D;下游侧应大于5D(D为管道内径);2.14 靠背式测定管及笛形测定管对测量截面前、后直管段的推荐值见表3。
表3 靠背式测定管及笛形测定管前后直管段D=4A/L。
A ——有效截面积;L ——湿周长度。
3 烟气取样(氧量测定)3.1 锅炉试验烟气分析测定成分和取样位置见表3。
表4 锅炉试验烟气分析成分及位置气速度。
若氧量与烟气速度分布中有一项较均匀时,可采用多代表点取样。
对于SO2取样,由于需要采用伴热取样管线,可采用代表点取样。
当采用多代表点测量时,取样点总数应不少于4点。
(网格法等截面划分的原则及代表点的确定按附录A)3.3 用网格法或多代表点取出的各点样品,在不影响精度的前提下可用取样混合器将样品混合为1~2个样品进行分析,但当测定成分为二氧化硫、硫化氢等易溶于饱和食盐水的气体成分时,不宜采用注水式取样混合器。
推荐的烟气取样混合器参见附图C6~C7。
(取样混合器宜采用有机玻璃制作,且制作完毕应进行密封试验,密封试验的压力不应低于0.1MPa或负压不低于0.01MPa。
)3.4 取样管路的设计和材料的选用3.4.1 管路材料应保证在工作温度下不与样品起反应,必要时,管路引出炉墙后应保温或加热。
推荐的取样管路采用材料见表4。
表5 烟气取样材料选取原则3.4.2 采用高温试样时,必须配用合适的取样冷却器。
3.4.3 取样管路应尽可能短而直,并便于清理和吹扫。
整个取样管路须严密不漏。
3.4.4 取样管应顺烟气流动方向,在取样管路中应设置必要的粉尘过滤装置。
4 飞灰采样4.1 飞灰采样的位置一般在尾部烟道中的合适部位,尽可能在垂直于烟道气流稳定处,且采样截面前、后应有适当直段。
如有可能,应设在省煤器出口的烟道上。