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ｊ Ｕｅ‘ Ａ‘ ｏ ｅｒ ｏ ｏｒｒ ａ Ｔ ｎ ａｙｎｓｆ ａ ｎｎ “Ｐ ｒｎｅ ｃ ｎ ａ‘ Ｍｓ ｇ Ｂｅ ｆ ｃ ｓ ｔ ｒ‘ ｙ ｓ ｕ ｉ ｅｍ ｅ ｔ ｏ
摘要： 介绍了测量不确定度评定原理， 并以某电厂 １ 号机组中修后锅炉热效率不确定度计算为例，探讨了测量不确定度在 锅炉性能试验中的应用。计算结果证明： 排烟中氧含量、飞灰占总灰渣量百分率、飞灰含碳量和排烟温度等因素的不确定 度分量对锅炉热效率测量不确定度影响较大。 关键词： 锅炉； 性能试验；测量不确定度
测量值 ｘ 标准不确定度为 、（＊ ｘ）
“、 ’＝ 石 ＝ 不 ‘ 亏
（ 一） ｘ 万２ 、 丽褚 可息
对 锅 热 率为刀 当ｘ 化△ 量 锅 热 应 炉 效 １ ‘ ， 变 二 时， 炉 效 率为，， ： 则锅炉 效率 ‘ 偏 数为 热 对ｘ的 导
ｘ ａ‘ 支 乃
。 翌＝ 一 ． ＝ 仇 叭 （） ９ （） ５
式中 ｆ 二为锅炉热效率对各个输人量二 刁 日‘ ／ ＊
偏导数， 亦称为灵敏系数 。 ‘ 。由于锅炉热效率计算
３ ２
东北电冷技术
表 １ 中修后２ 佣ＭＷ机组锅炉热效率测呈不确定度计算过程
项目
２ 年第 ２ 田７ 期
尸 （、 ｘ ）
１ １ ８ ２ ４ １ ５ ８． ２ ４２ ９ ．３ ４ ０． ３ 肠 ０． ８ ０６ ７． Ｓ 一０ 以 Ｅ ５ ０． １ ６ ０８ 拓５ ２ ０． ） １ （７ ４ 】
导致的不确定度。
１ ． 合成标准不确定度 ．３ ２
当测量结果是由若干个输人量求得时， 其不确 定度需要采用合成标准不确定度或扩展不确定度表 示。合成标准不确定度 ｕ为 。
（ ， （） 共），： 。 ‘
＋
２
川艺
口环１
＝１少 ＋１ 二艺
堂
（ ， ）・ ｘ ｕ（） ｘ ｘ ｕ（）・ ｘ ‘ｊ ‘ ｊ （ ７ ） 式中 ｒ ， ） ‘ 之 的 关系 、 ｘ 为ｘ和勺 间 相 数。 ｘ （ ｊ
炉渣占 总灰渣量百分率／ ％ 飞灰占 总灰渣量百分率／ ％
炉渣含碳量／ ％ 飞灰含碳量／ ％
卯
ｌ０
２． ９ ０． １ ５ ０ ０． ４ 的 ４５ ．
０．５ ８ ３２ ． ４ ６ ７． １ ３
锅炉实际 荷／（ｈ’ 负 ｔ 一 ・ ）
１ ． 扩展不确定度 ．４ ２
扩展不确定度是确定测量结果区间的量， 合理
排烟温度测量通常需要采用网格法，由几十只 热电偶测量 １ 个平面的温度场。在相同的时间间隔 内进行多点多次测量。这样， 其中每一只热电偶可 以看作单点多次测量， 而各点已分别按其重复次数
赋予被测量之值分布的大部分可望含于此区间。将 合成标准不确定度 ｕ乘以包含因子ｋ 。 得到扩展不
锅炉热效率计算可以不考虑各项输人量之间的相关
性， 相 数ｒ ‘ 为 ０ 合 标准 确 即 关系 ｘ （ ， ）二 ， 成 不 定
度简化为
ｕ ‘ （ ， （） 。 ／ 李），二 ＝ 全 。 ‘ 口Ｘｉ
的
８）
３ 结论
锅炉性能试验测量结果可信程度对测量结 果进行测量不确定度评定是非常必要的。
ｃ （‘ 产 ｘ ）
０． 拓 ５ ２ （ １ １ ０． ） ５ （ ４１ ８ １
收到 低位发热 基 量／（ ・ 一 目ｋ ’ ｇ）
收到基灰分／ ％
全水分／ ％
０ ８ ２． ６
６ ６ ４ ．３
００ 〕 １ ．〕 ６ ４ ０ 以洲 ２ ５ ． 〕 ４ ２ ７ Ｅ一０ ．９ ５ ３ 硬Ｓ ５ ． Ｅ一０ 又
排烟温度／ ℃ 基准温度／ ℃
０９ ６ ０４ ３ ６田 ．
０． 理 ８ （ 义
０ 的 １３ ０．８ １ ０． ６ ２
０． 】 ４ ８ （ 〕 ５ 】
０． １ １ ２ ４ １
ｌ３ ０．
１ ２． ３ ４ ８ Ｄ ０ ４ ． ３ ６ ３． ４ １ ０１３ ） Ｘ （
０． １ ８ ０ ８９ ９ ４．２ ９ ２ ８３ ８ ０． ９《 ５ ０ 犯５
收到基碳／ ％ 收到基氢／ ％
收到基氧／ ％
０． ２
ｎ Ｕ Ｏ
翎 恻
０． １２ ３ ） Ｘ （ ２
０ 田 ３田 ８ ．
０． 仄） ８ ３ ０ ３ ９
７ ８ Ｅ 一０ ｌ ５
９． ２ ６
收到基氮／ ％ 收到基硫／ ％ 排烟中 ％ 氧／ 排烟中三原子气体／ ％ 排烟中 一氧化碳／ ％
【 中图分类号」Ｔｌ＋ 【 Ｋ ｌ２ 文献标识码」Ｂ 【 文章编号」１又一 ９ （ ） ０ 一 ５一 侧 ７１ ２ ７ ２ ００ 。 ３ 以）
锅炉性能试验是电厂在生产过程中评价锅炉运 行状态的最常用方法之一， 其中，锅炉热效率试验
专 １ ９一 ３ ９一 ５ ９ ２ 叮一 ４ ９一 ６ ＝的一
结 果相联系的 参数〔。 《 ’ 测量不确定度表示指南》 〕
外 固 — 体未完全燃烧热损失百分率， ％； 乳 锅炉散 — 热损失百分率， ％； 乳 灰渣物理热损失百分率， — ％。
值为ｙ输人量ｘ 的估计值为： 则有： ， 、 ‘ ， ｙ ｆ（ｌ Ｚ ｘ，…，ｘ） ＝ ｘ， Ｎ
０． Ｘ ２ 砚 ）６ Ｉ
ｏ ０．
４３ ｌ２４
０． １ ３ ０ ７４ ３４
空气相对湿度／ ％
试验时的大气压／ ａ Ｐ
０ 印 ５１ ， ９ ２
．０ Ｅ一肠 ７２ ０．２ ３ ０ （刃 ３ ５ Ｘ ５ ０ ０ １４ １ １ ３ ０． ２肠 ２ ３ ０ ０．０ １ ３ ３ ３ ５ ０峨 ） 众 ８
必不可少的组成部分。
不确定度 Ｕ ｅ ｎ ） （ｎ ａｔ 是测量结果不确定的 ｃ ｉｙ ｔ ｒ
程度， 表征合理地赋予被测量之值的分散性与测量
上述各项热损失详细计算见文献 「〕 ２。 （ ｉ ｔｔ Ｅ ｒｓｎ ｆ ｎ ｒｉ ｉＭａ ｅ ｕ ｅ ｅＰ ｉ Ｇ ｄ ｏｈ ｘ ｓｏ 。Ｕｃ ｎ ｎ ｅ ｏ ｎ ｅ ｅ ｔ ａ ｔ ｙ ｓ ｔ 数学模型中应满足下列要求： 包括影响测量结 简称 Ｇ Ｍ Ｕ ）由国际标准化组织 （ ０ ５ １ ）计量技术顾 果的全部输人量； 不遗漏任何影响测量结果的不确 问组第三工作组 （ ０ＴＧ／ Ｇ ）起草，于 １ ３ ５ １ ／Ａ４Ｗ ３ ９ 定度分量； 不重复任何影响测量结果的不确定度分 年以７ 个国际组织的名义联合发布。Ｇ Ｍ采用国 Ｕ 量；当选取的输人量不同时， 数学模型可以写成不 际通用的观点和方法，给出了对测试结果及其质量 同的形式。 进行评定、表示和比较的准则。我国参照 Ｇ Ｍ Ｕ ， １２ 不确定度的评定方法 ． 于 １ 年发 布 了测 量不 确定 度评 定 与表示 ９ ９ １． Ａ ． Ｉ 类不确定度评定 ２ （Ｆ０９ ９９ 计量技术规范。 Ｊ １ 一１ ） ５ Ａ类不确定度分析通常指可以通过统计分析方 本文以 Ｇ Ｍ和 Ｇ ０８一８ 《 Ｕ １ Ｂ１ ４ ８ 电站锅炉性能 法得到的不确定度。在锅炉热效率测量中， 尾部烟 试验规程》为依据对锅炉热效率进行了测量不确定 气分析、 排烟温度测量就属于这一类。在现场试验 度分析，以探讨测量不确定度在锅炉性能试验中的 期间， 通过现场采样仪器， 将具代表性的一个烟气样 应用。 通人烟气分析仪， 经过多次测量得到烟气样的烟气 组成平均值， 作为尾部烟气的分析值。在重复性条 １ 不确定度评定原理 件下或复现性条件下， ｘ尾部烟气的氧量或三原 对（ １１ 测量模型化 ． 子气体等） ｎ 作 次独立测量， 测量结果算术平均值万 进行不确定度分析， 首先要建立满足测量不确 为 定度评定所需要的数学模型。如被测量 Ｙ的估计
Ｖ ｉ １ 口Ｘ ｉ ＝
扩展不确定度 ＝ ・。 ０１ 包含因 ｋ Ｕ ｋｕ＝ ． ％， ９ 子
＝２ ０
某电厂 １ 号机组中修后 Ｚ Ｍ ｏ Ｗ负荷下锅炉热
效 ＝（ ． 士 ．） 无２ 率， ９ ５ ０ ９％， ＝。 １１ １
表１ 列举了对锅炉热效率测量值有影响的各个 因素及其测量不确定度分量。由表 １ 可见， 收到基 氢含量、收到基氧含量、收到基氮含量、收到基硫 含量的不确定度对锅炉热效率测量值不确定度影响 很小； 对锅炉热效率测量值不确定度影响较大的因 素依次为：排烟中氧含量、飞灰占总灰渣量百分 率、飞灰含碳量和排烟温度等。在锅炉性能试验过 程， 要降低测量值的不确定度就要提高测量仪表的 准确度，尤其是测量氧量和排烟温度仪表，同时还 要降低烟气取样、测点布置和仪表读数等主观因素
（） ２
式 ， 锅 热 率， ； 中 — 炉 效 ％
乳 排烟热损失百分率， — ％； 乳 ， 可燃气体未完全燃烧热损失百分 一‘
率， ％；
是锅炉性能试验最主要项目， 其测试数据及计算结 果对电厂生产运行有重要的指导作用。分析测试数 据的分散性和计算结果的可信程度是锅炉性能试验
１． Ｂ ． Ｚ 类不确定度评定 ２
（） ６
信概率ｐ ０ ，ｋ ２ 如果客户有要求， 二． ５ ９ ＝。 按客户
要求选定 ｋ 值。
２ 不确定度计算
某电厂 １ 号炉为哈尔滨锅炉厂生产的 Ｈ Ｇ－
不能用统计分析的方法得到不确定度称为 Ｂ 类不确定度。在锅炉性能试验中 Ｂ类不确定度主 要来源有： 煤质分析和测量仪器的不确定度；煤 样、 灰渣样、 烟气取样等取样过程中的不确定度； 烟气分析和环境条件测量时读数的不确定度； 计算 方法与公式的不确定度。 获得 Ｂ类不确定度途径一般有：以前观测到 的数据； 对有关技术资料和测量仪器特性的了解和 经验；提供的技术说明文件、校准证、检定证书； 其他文件提供的数据、准确度的等级和级别， 包括 目 前使用的极限误差等；手册或某些资料给出的参 考数据及其不确定度；规定实验方法的国家标准或 类似技术文件给出的重复性限 ： 或复现性限Ｒ 。
东北电力技术
尹
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