TSG特种设备安全技术规范TSG G0003－2010 工业锅炉能效测试方法Energy Efficiency Test Method for Industrial Boiler（征求意见稿）中华人民共和国国家质量技术监督检验检疫总局颁布2010年X月XX日特种设备安全技术规范 TSG G0003-2010－2－目录1 总则 (1)2 测试的基本要求 (5)3 锅炉新产品热效率测试 (6)4 锅炉运行工况热效率详细测试 (16)5 锅炉运行工况热效率简单测试 (17)6 锅炉系统运行能效测试与评价 (20)7 锅炉能效测试报告 (25)8 附则 (26)附件A 主要符号和单位 (29)附件B 测试数据综合表 (33)附件C 煤和煤粉的取样和制备 (48)附件D 奥氏体分析仪吸收剂配制方法 (49)附件E 散热损失 (50)附件F 网格法等截面的划分原则及代表点的确定 (51)附件G 饱和蒸汽湿度和过热蒸汽含盐量的测定方法 (55)附件H 烟气、灰和空气的平均定压比热容 (59)附件J 常用气体的有关量值 (60)附件K 锅炉设计数据综合表 (61)特种设备安全技术规范 TSG G0003-2010工业锅炉能效测试方法1 总则1.1 目的为了规范工业锅炉产品热工性能、工业锅炉及其系统运行能效测试与评价工作，特制定本方法。
1.2 适用范围本方法适用于符合以下条件的固定式工业锅炉及其系统的能效测试：(1)工作压力小于3.8MPa的蒸汽锅炉与热水锅炉；(2)有机热载体锅炉；(3)使用固体燃料、液体燃料或者气体燃料的锅炉、电加热锅炉。
1.3 能效测试的方式与目的1.3.1 新产品热效率测试新产品热效率测试是指新设计并且制造的工业锅炉产品，在批量生产前，接受能效测试机构进行的锅炉产品热效率测试。
能效测试机构根据锅炉产品的设计出力范围，选择包括额定工况、最低出力工况在内的不同工况进行热效率测试，以确定锅炉新产品的热工性能与能效水平，并且验证与锅炉设计热效率曲线的符合性。
1.3.2 锅炉运行工况热效率详细测试锅炉运行工况热效率详细测试是对使用过程中的工业锅炉，在安全、稳定运行工况下进行热效率测试，以确定工业锅炉在实际运行参数下的能效状况。
1.3.3锅炉运行工况热效率简单测试锅炉运行工况能效简单测试是对使用过程中的工业锅炉，在安全、稳定运行工况下进行主要参数的简单测试，以快速、简单判定工业锅炉在实际运行参数下的能效状况。
1.3.4锅炉系统运行能效测试与评估锅炉系统运行能效测试与评估是对使用过程中的工业锅炉及其系统，在安全、稳定运行工况下的总体能效测试与评估。
通过对工业锅炉及其辅机系统在一定运行周期内产生蒸汽量或者输出热量，燃料、电、水消耗计量数据的统计和分析，并且结合锅炉实际运行工况能效详细测试，评估工业锅炉及其系统的整体能效状况。
1.4 术语和定义－3－TSG G0003-2010 特种设备安全技术规范1.4.1 锅炉出力蒸汽锅炉的蒸发量、热水锅炉和有机热载体锅炉的热功率的通称。
1.4.2固体燃料任何在标准状态下以固态形式存在的燃料，包括煤、油页岩、甘蔗渣、木柴和固体废料等。
1.4.3 液体燃料任何在标准状态下以液态形式存在的燃料，包括燃料油、工业废液（如碱液、镁液等）。
1.4.4 气体燃料任何在标准状态下以气态形式存在的燃料，包括天然气、高炉煤气、焦炉煤气、城市煤气、液化气等。
1.4.5 高位发热量单位质量（重量）的固体或者液体燃料、单位体积的气体燃料在特定的条件下完全燃烧所释放的热量，其中包括烟气中水蒸气凝结成水时放出的热量。
1.4.6 低位发热量单位质量（重量）的固体或液体燃料、单位体积的气体燃料在特定的条件下完全燃烧所释放的热量中扣除烟气中水蒸气凝结成水的汽化潜热所得的热量。
1.4.7 输入热量随每千克或者每标准立方米燃料输入锅炉的总热量，包括燃料的收到基低位发热量和显热，以及用外来热源加热燃料或者空气时所带入的热量（电加热锅炉以输入电功率换算为热量）。
1.4.8输出热量通过蒸汽、水、有机热载体等介质由锅炉向外提供热量与进入锅炉的水、有机热载体等介质带入热量之差。
1.4.9基准温度为计算锅炉能量平衡中各项输入、输出与损失所确定的起算温度。
1.4.10热工况稳定状态热工况稳定状态是指锅炉出力和主要热力参数波动范围在5％内，其平均值已不随时间不断变化的运行状态。
－4－特种设备安全技术规范 TSG G0003-20101.4.11锅炉出力范围锅炉制造单位提供的锅炉安全、稳定运行的最大出力与最小出力的区间（其中包括额定出力）。
1.4.12锅炉热效率同一时间内锅炉有效利用热量与输入热量的百分比。
1.4.13锅炉热效率曲线锅炉出力范围内不同出力所对应的热效率连接形成的曲线。
1.4.14锅炉热负荷锅炉所承担使用单位的热需求量。
1.4.15 锅炉额定工况锅炉在设计额定出力和参数下运行的工作状态。
1.4.16锅炉实际运行工况锅炉满足用户实际热负荷需求运行的工作状态。
1.4.17正平衡法直接测量输入热量和输出热量来确定效率的方法。
1.4.18反平衡法通过测定各种燃烧产物热损失和锅炉散热损失来确定效率的方法。
1.5主要符号和单位见附件A。
2 测试的基本要求2.1 测试工作程序测试工作程序包括编制测试大纲、现场测试、测试数据分析等。
2.1.1 编制测试大纲测试工作开始前，应当根据本方法的有关规定，结合测试任务、目的和要求制订测试大纲。
编写工作应当由熟悉本方法并且有测试经验的专业人员承担。
测试大纲至少包括以下内容：(1)测试任务、目的与要求；(2)根据测试的目的、炉型、燃料品种、辅机系统特点确定测量项目；－5－TSG G0003-2010 特种设备安全技术规范(3)测点布置与所需仪表；(4)人员组织与分工；(5)测试操作程序和工作计划。
2.1.2 现场测试按照本测试方法的规定进行现场测试和取样工作，并且记录相关测试数据。
2.1.3 测试数据分析根据测试记录数据与化验结果进行计算和分析，按照测试任务要求形成结论性意见。
2.2 测试人员测试工作负责人应当由熟悉本方法并且由测试经验的专业人员担任。
测试过程中的具体测试人员不宜变动。
2.3 测试仪器、仪表(1)测试使用的仪器、仪表均应当是在检定和校准的有效期内，并且具备法定计量部门出具的检定合格证或者检定印记；(2)试验前后应当对所用仪表加以检查，并且能溯源到国家基准。
(3)按照测试大纲中测点布置的要求进行安装。
2.4 锅炉及其系统测试前检查全面检查锅炉及其辅机设备的运行状况是否正常，如有不正常现象应当予以排除。
注意单台锅炉进行测试时，被测试锅炉的介质（汽、水、有机热载体）、燃料、排渣（灰）必须与其他锅炉相隔绝，以保证测试结果准确性。
2.5 预备性试验为了全面检查测试仪器、仪表是否正常工作，熟悉试验操作程序及其试验人员的相互配合程度，并且确定合适的运行工况，可以进行预备性试验。
2.6 编写测试报告按测试大纲中的任务、目的和要求，对测试记录数据及燃料、灰渣、水样化验结果进行计算和分析，按照第7章的要求编写和提交测试报告。
新产品能效测试应当形成完整结果的测量不确定度报告。
3 新产品热效率测试－6－特种设备安全技术规范 TSG G0003-20103.1 总述(1)锅炉新产品热效率测试，除手烧锅炉、下饲式锅炉、电加热锅炉采用正平衡法外，其余锅炉采用反平衡法；(2)有机热载体锅炉按照热水锅炉测试方法进行；(3)蒸汽锅炉的出力如果由折算蒸发量确定，则应当扣除自用蒸汽量和取样量。
注3-1:能效测试除按照本规范第3章至第6章进行计算外,其他有关项目的计算见附件B的有关公式。
3.2测试条件3.2.1 产品资料锅炉新产品热效率测试，制造厂需提供以下资料：(1)锅炉设计说明书（包括设计出力范围、设计燃料要求及燃料所属分类）；(2)锅炉总图；(3)锅炉热力计算书（包括锅炉设计负荷范围计算热效率曲线）；(4)锅炉烟风阻力计算书；(5)锅炉水阻力计算书；(6)锅炉使用说明书；(7)使用的燃油、燃气燃烧器型号。
3.2.2被测试锅炉、辅机系统应当符合以下条件：(1)锅炉能够在设计出力、参数允许范围内安全、稳定运行；(2)辅机系统应当与锅炉出力相匹配，运行正常（应不存在跑、冒、滴、漏现象）；(3)测试所用燃料应当符合设计煤种要求；(4)锅炉及辅机系统应能满足试验大纲中各测点布置要求。
3.3测试要求3.3.1热工况稳定正式测试应当在锅炉燃烧调整到测试工况1h后，锅炉处于热工况稳定时开始进行。
锅炉热工况稳定系指锅炉主要热力参数在不大于5％的范围内波动，并且平均值已不随时间变化而变化。
热工况稳定所需时间（自冷态点火开始）一般规定如下：(1)对无砖墙（快、组装）的锅壳式燃油、燃气锅炉不少于2h，燃煤锅炉不少于4h；－7－TSG G0003-2010 特种设备安全技术规范－8－(2)对轻型炉墙锅炉不少于8h ；(3)对重型炉墙锅炉不少于24h 。
3.3.2 锅炉额定工况测试参数要求及其折算3.3.2.1 锅炉额定工况锅炉额定出力及其设计出力范围计算热效率曲线是针对热工况稳定而言的，测试期间锅炉工况应当保持稳定，并且符合以下要求：(1)锅炉额定出力实测值的最大允许波动范围符合图3-1要求；注3-2：1折算蒸吨相当于1t/h 或者0.7MW图3-1 最大允许的出力波动值3.3.2.2 蒸汽锅炉的压力允许波动范围(1)设计压力小于1.0MPa 时，测试期间内压力不得小于设计压力的85％；(2)设计压力为1.0Mpa 至1.6MPa 时，测试期间内压力不得小于设计压力的90％；(3)设计压力大于1.6MPa 并且小于或者等于2.5MPa 时，测试期间内压力不得小于设计压力的93％；(4)设计压力大于2.5MPa 并且小于3.8MPa 时，测试期间内压力不得小于设计压力的95％。
3.3.2.3 过热蒸汽温度允许波动范围(1)设计温度小于350℃时，实测温度偏差控制在+10℃至至20℃之间；(2)设计温度大于等于350℃时，实测温度偏差控制在+5℃至10℃之间；(3)每次试验中，实测过热蒸汽温度的最大值与最小值之差小于10℃。
3.3.2.4 锅炉蒸发量的折算当蒸汽和给水的实测参数与设计参数不一致时，锅炉的蒸发量的折算，按照公式特种设备安全技术规范 TSG G0003-2010－9－3-1、3-2：(1)饱和蒸汽锅炉，*gs *bq gs bq sczs h h h h D D --= (3-1) (2)过热蒸汽锅炉，*gs *gq gs gq sc zs h h h h D D --= (3-2)注3-3：式中符号与单位见附件A （以下所有公式，除注明外，均同）。
3.3.2.5 温度影响测试效率的折算(1)蒸汽锅炉的实际给水温度与设计值之差宜控制在+30℃至－20℃之间，当实际给水温度与设计给水温度之偏差超过－20℃时，测得的锅炉效率应按每相差－60℃效率数值下降 1％进行折算，不足或者大于－60℃，则按比例折算，在试验报告结果分析中对此予以扣除，对无省煤器的锅炉则不予扣除；(2)热水锅炉、有机热载体锅炉的进、出口介质温度与设计值之差不宜大于±5℃；当实际进出水温平均值与设计温度平均值之偏差超过-5℃时， 应对测试效率进行折算；燃煤热水锅炉，出水温度与额定温度相差-15℃效率数值下降1％；对燃油、燃气热水锅炉，出水温度与额定温度相差-25℃效率数值下降1％，不足或者大于上述温度时，按比例折算；无论有无省煤器，在试验报告结果分析中对此均予以扣除，带有空气预热器的出水温度偏差的效率不进行折算，有机热载体锅炉效率折算参照热水锅炉进行；3.3.2.6 热水锅炉压力要求热水锅炉测试时的压力应当保证出水温度比该压力下的饱和温度至少低 20℃。