DB37/T1591-2009 碱回收锅炉热工性能试验方法

前言
本标准由山东省经济和信息化委员会、山东省质量技术监督局提出。本标准由山东能源技术标准化委员会归口。本标准起草单位：山东省特种设备检验研究院。
本标准主要起草人：李以善、张平、许洋、唐杰、张勇、仇道太、郝玉国、赵昆、陈占军、张明贤、郭雷、何山、黄巍岭、王纵吉、马家朋。

1 范围
本标准规定了碱回收锅炉热工性能试验方法的术语和定义、总则、试验条件、测量方法和测量仪器、锅炉余热利用率计算和试验报告。
本标准适用于以燃烧造纸黑液为燃料的锅炉，燃烧其它废液的锅炉也可参照执行。

2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准：
GB/T2588-2000 设备热效率计算通则
GB/T10180-2003 工业锅炉热工性能试验规范
GB10863 烟道式余热锅炉热工试验方法

3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1 碱回收锅炉：造纸行业用于燃烧造纸黑液产生蒸汽的锅炉。
3.2 造纸黑液：造纸黑液一植物（纤维）经化学蒸煮后，在粗浆洗涤时与纤维分离提取获得的液体。碱法蒸煮后药液呈黑褐色称为黑液。
3.3 输入热量：随每千克或每标准单位燃料输入锅炉能量平衡系统的总热量，包括燃料的应用低位发热量、物理显热、用外来热源加热燃料或空气时所带入的热量以及雾化燃料所用介质带入的热量。
3.4 输出热量：相对每千克或每标准单位燃料，工质在锅炉能量平衡过程中所吸收的总热量，以及其它外排介质所消耗的热量等。
3.5 余热利用率：碱回收锅炉有效输出热量占输入热量的百分数（%）。余热利用率 = 有效输出热量 / 输入热量 × 100%。
3.6 熔融物（绿液）：碱回收炉燃烧造纸黑液生成的高温产物。

4 总则
4.1 碱回收系统能量平衡界限图
体系是以入炉浓黑液、外来给水和送入空气开始至产出蒸汽、排烟和产出熔融物（绿液）为边界。内部包括烟气-空气预热器、直接蒸发器（圆盘蒸发器）。此系统是以草浆碱回收的燃烧系统为准设立的，采用的蒸煮方法是烧碱法，所以燃烧系统没有芒硝的问题。如果是硫酸盐法碱回收，可参照本标准，补上芒硝系统和芒硝还原需要的热量。
能量平衡组成：黑液输入的热量、入炉空气的显热、稀释白液的显热、其它进入系统的热量、有效输出热量、熔融物带出的热量、不完全燃烧损失热量、散热损失、其它损失热量、排烟损失热量。

4.2 试验项目
a) 余热利用率试验；
b) 出力试验；
c) 汽水品质试验。

4.3 测量和化验的项目
a) 黑液浓度、黑液发热量、元素分析、灰分、水分（或参照设计数据）；
b) 燃烧熔融物稀释后的比重、温度；
c) 燃料消耗量；
d) 锅炉输出蒸汽量、饱和蒸汽测给水流量、过热蒸汽测给水流量或过热蒸汽流量；
e) 蒸汽压力；
f) 锅炉给水温度、压力；
g) 稀释白液（水）的流量、温度、压力；
h) 饱和蒸汽湿度或过热蒸汽含盐量；
i) 排烟温度、排烟处烟气成分（含$O_2$、$O_3$、$CO$等）、烟气含水量、出口烟气动压、静压；
j) 绿液产量、温度；
k) 蒸汽取样量、锅水取样量、排污量（连续排污量，计入锅水取样量）；
l) 进入系统的蒸汽流量、压力；
m) 入炉空气温度；
n) 当地大气压力；
o) 环境温度。

4.4 试验要求
4.4.1 试验大纲：试验负责人应由熟悉本标准并有测试经验的专业人员担任。应根据本标准的有关规定，结合具体情况制定试验方案。试验大纲的内容应包括：a) 试验目的；b) 测量项目；c) 主要测点布置与所需仪表；d) 试验人员组织与分工；e) 试验进度安排等。
4.4.2 试验过程中测试人员不宜变动。
4.4.3 试验使用的仪表均应是在检定和标定的有效期内；试验前后应对所用仪表加以检查。
4.4.4 按试验大纲中测点布置图的要求安装仪表。
4.4.5 全面检查锅炉及辅机设备的运行状况是否正常，如有不正常现象应排除。
4.4.6 试验期间一般不应排污、吹灰。
4.4.7 预备性试验：a) 正式试验前应进行一次预备性试验。预备性试验的目的是：检查测试装置和仪器、检查协调试验观测人员，发现问题及时排除；b) 预备性试验经各方认可、对试验数据无异议时，可转入正式试验。

5 试验条件
5.1 锅炉稳定时间：热工试验前，锅炉系统应连续正常稳定运行7天以上。开始实验前的3h应维持预定的试验负荷。
5.2 试验时间和试验次数
5.2.1 黑液必须连续稳定供给，试验持续时间每次不小于4h。
5.2.2 试验应不少于两次，数据取其平均值。
5.3 参数波动范围
测量项目及允许偏差：
- 入炉黑液浓度：不小于设计浓度
- 蒸发量D：一般不低于额定蒸发量的80%
- 给水温度：+30℃~-20℃
- 蒸汽压力：+4%~-10%
- 过热蒸汽温度 (t≤300℃时): +30℃~-20℃
- 过热蒸汽温度 (300- 过热蒸汽温度 (350- 过热蒸汽温度 (400℃~500℃时): +10℃~-15℃
- 过热蒸汽温度 (450℃及以上): +5℃~-10℃
注：受制浆生产线的实际黑液产量影响。

5.4 测量时间间隔
- 蒸汽温度、压力、流量、排烟温度、送风温度等主要参数：10min~15min
- 动压测量：15min~20min
- 烟气分析：15min~20min
- 积算表：15min~20min
- 黑液、绿液取样：20min~30min
备注：试验起、止时，准确测读一次；试验中，每小时读取数次供参考。