工业锅炉能效测试与评价规则.docx
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工业锅炉能效测试与评价规则
水泥制造能效测试技术规程
（征求意见稿）
2013年6月
《水泥制造能效测试技术规程》编写组
引言
根据中国建筑材料联合会的要求，由天津水泥工业设计研究院有限公司、中材装备集团有限公司为主编单位，会同有关单位共同编制本技术规程。
在编制过程中，编制组进行了广泛深入的调查研究，认真总结和吸收了目前国内水泥行业和其他行业的成果和经验，以我国现行相关标准为依据，结合我国节能检测工作的现状和特点，在广泛征求意见的基础上，制定了本技术规程。
本技术规程的主要内容是：
范围，规范性引用文件，测试范围，测试条件，技术要求，测试报告和附录。
本技术规程由天津水泥工业设计研究院有限公司、中材装备集团有限公司、合肥水泥研究设计院、中材节能发展股份有限公司负责技术内容的解释。
目录
1范围4
2规范性引用文件4
3测试范围4
4测试条件5
5技术要求5
5.1熟料烧成系统能效测试5
5.2粉磨系统能效测试7
5.3余热发电系统能效测试9
5.4原燃料预处理系统能效测试10
5.5辅助生产系统能效测试11
6测试报告12
6.1对外出具测试报告的要求12
6.2测试报告内容12
附录A14
附录B16
附录C18
附录D20
附录E22
水泥制造能效测试技术规程
1范围
本规程规定了水泥制造过程能效测试的范围、规范性引用文件、测试范围、测试条件、技术要求、测试报告。
本规程适用于通用硅酸盐水泥及熟料制造的能效测试与计算。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB175-2007通用硅酸盐水泥
GB/T176水泥化学分析方法
GB/T212煤的工业分析方法
GB/T1345水泥细度检验方法筛析法
GB/T2565煤的可磨性指数测定方法（哈德格罗夫法）
GB/T8074水泥比表面积测定方法（勃氏法）
GB16780水泥单位产品能耗消耗限额
GB/T17671水泥胶砂强度检验方法（ISO法）
GB/T21372硅酸盐水泥熟料
GB/T23331能源管理体系要求
GB/T24851-2010建筑材料行业能源计量器具配备和管理要求
GB/T26281-2010水泥回转窑热平衡、热效率、综合能耗计算方法
GB/T26282水泥回转窑热平衡测定方法
GB/T26567-2011水泥原料易磨性试验方法（邦德法）
GB/T27977-2011水泥生产电能能效测试及计算方法
GB50123土工试验方法标准
GB50588-2010水泥工厂余热发电设计规范
JC/T543烘干机热工测量方法与计算
3测试范围
测试范围见图1：
图1水泥制造能效测试范围
4测试条件
水泥制造过程能效测试应满足以下条件：
4.1生产企业根据GB/T23331的要求建立能源管理体系，同时按照GB/T24851-2010的要求配备计量器具，并在能效测试前经过校验和校准，并备有记录。
4.2水泥生产线主机设备已通过性能考核并稳定运行30d以上。
4.3若水泥企业同一个厂区存在多条生产线时，每条生产线应单独进行能效测试。
4.4测试前应根据测试内容编制测试大纲，见附录A。
4.5现场测孔布置和开孔情况满足测试的要求。
4.6测试机构对水泥生产企业进行能效测试前，水泥制造企业应提供相关基本情况表，详见附录B。
5技术要求
5.1熟料烧成系统能效测试
5.1.1测试边界
熟料烧成系统能效测试边界为从生料库到熟料入熟料库止。
包括生料均化库、窑尾高温风机、预热分解系统、回转窑系统、熟料冷却机及废气处理系统；不包括用于基建、技改等项目建设消耗的电量，采用废弃物作为替代原燃材料时，处理废弃物消耗的电量单独统计，见图2。
图2熟料烧成系统能效测试边界
5.1.2测试要求
5.1.2.1熟料烧成系统能效测试时间应不少于72h，且应在正常稳定运行工况下进行。
5.1.2.2熟料烧成系统能效测试时过程控制应满足表1的要求。
表1熟料烧成系统过程控制要求
名目
项目
波动范围
备注
生料
KH（或LSF）
±0.02（±2）
石灰饱和系数
SM
±0.1
硅酸率
IM
±0.1
铝氧率
细度
±2%
0.08mm筛余
平均水分
1%
-
投料量
±5%
-
燃料
Qnet，ad
±5%
燃料低位发热量
细度
±2%
0.08mm筛余
平均水分
±1%
-
熟料
熟料品质应满足GB/T21372标准要求
注：
生料化学成分分析测试按照GB/T176规定的方法进行，生料水分按照GB/T50123规定的方法进行；燃料的工业分析按照GB/T212规定的方法进行；生料和煤粉的细度参考GB/T1345规定的方法进行。
5.1.3测试内容
熟料烧成系统能效测试内容及测试频率见表2：
表2熟料烧成系统能效测试内容及测试频率
序号
测定项
测试内容
测试
频率
料量
风温
风压
料温
成分
气流量
分解率
含尘量
其它
1
冷却机废气
2次/24h
2
出窑熟料
2次/24h
3
出冷却机熟料a
28d强度
3次/24h
4
冷却机各室鼓风
2次/24h
5
入炉三次风
2次/24h
6
入窑二次风
2次/24h
7
窑头一次风
2次/24h
8
窑头煤粉输送风
2次/24h
9
入窑煤粉a
低位热值
1次/8h
10
预热器系统出口烟气
2次/24h
11
其它各级出口烟气
2次/24h
12
C5预热器料管
2次/24h
13
分解炉出口烟气
2次/24h
14
烟室烟气
2次/24h
15
入预热器生料a
易烧性
2次/24h
16
分解炉煤粉输送风
2次/24h
17
入炉煤粉a
低位热值
1次/8h
18
煤磨抽热风
2次/24h
19
表面温度
测试边界内各热工设备
2次/24h
20
环境条件
大气温度、压力、环境风速等
2次/24h
20
用电量
烧成系统用电量
1次/8h
21
供配电系统运行状态
变压器日负荷率、变压器负载系数、功率因数
1次/8h
22
主要电动机运行状态
功率因数、用电量、运行状态判定
1次/8h
a：
采用全天混合平均样测试相应的成分和低位热值
5.1.4数据处理
5.1.4.1数据处理依据
熟料烧成系统能效的测试和计算方法按照GB/T26282、GB/T26281的规定进行，熟料强度的测试按照GB/T21372的规定进行，电能能效测试按照GB/T27977的规定进行。
燃料消耗量根据煤粉喂煤秤累计值计算，喂煤秤校核方法见附录C。
熟料产量可通过生料计量秤累计值和生熟料折合比计算，生料计量秤校核方法见附录C，生熟料折合比计算方法见附录D。
熟料产量也可根据实物计量确定，方法见附录E。
5.1.4.2数据认定
根据每24小时的测试结果进行能效计算，3次24小时能效测试结果之间相差应不大于5％，同时热平衡计算和冷却机热平衡计算结果中其它支出项不应超过±3%，否则测试结果无效，应重新进行能效测试。
5.1.4.3测试结果
熟料烧成系统能效测试参数按照GB/T26281-2010附录A中表A.2-1~表A.2-7的内容以汇总表形式表示，物料平衡、热平衡和冷却机热平衡计算结果按照GB/T26281-2010表1、表2和表4形式表示。
汇总表中可增加熟料烧成系统电耗、供配电系统运行状态和主要电动机运行状态判定结果。
5.2粉磨系统能效测试
5.2.1测试边界
粉磨系统包括生料制备系统、煤粉制备系统和水泥制成系统。
煤粉制备系统能效测试边界为从原煤入煤磨到煤粉入煤粉仓的整个煤粉制备过程，见图3。
生料制备系统能效测试边界为从原料调配库底到生料入生料库的整个生料制备过程，见图4。
水泥制成系统能效测试边界为从水泥调配库底到水泥入水泥库的整个水泥制成过程，见图5。
图3煤粉制备系统能效测试边界
图4生料制备系统能效测试边界
图5水泥制成系统能效测试边界
5.2.2测试要求
5.2.2.1测试期间，对煤粉制备系统和生料制备系统，入磨物料的种类不得改变；对水泥制成系统，混合材的种类和水泥的品种不得改变。
粉磨系统的能效测试次数不少于3次，每次时间不小于8小时，测试期间不得停磨，否则此次能效测试无效并应重新开始能效测试。
5.2.2.2粉磨系统能效测试满足下表要求：
表3粉磨系统能效测试过程控制要求
项目
成品水分
比表面积波动幅度
投料量波动幅度
0.08mm筛余细度波动幅度
生料制备系统
≤1%
-
±5%
±2%
煤粉制备系统
≤2%a
-
±5%
±2%
水泥制成系统
-
±4%
±5%
±2%
a对褐煤来说，成品水分不包含内水。
注：
水泥的比表面积测试按照GB/T8074规定的方法进行，细度参考GB/T1345规定的方法进行。
5.2.3测试内容
粉磨系统能效测试内容及频次见表4：
表4粉磨系统能效测试内容及频率
序号
测定项
测定内容
测试
频率
料量
风温
风压
料温
成分
气流量
含尘量
其它
1
入磨物料
易磨性
1次/8h
2
出磨物料
细度
1次/8h
3
入磨气体
1次/8h
4
出磨气体
1次/8h
5
出旋风筒/选粉机气体
1次/8h
6
水泥成品
水泥强度
1次/24h
6
环境条件
大气流速、大气压力、环境温度
7
电能能效
粉磨系统电耗、供配电系统及运行系统状态
注：
如水泥制成系统采用高效选粉机，宜测试选粉机的选粉效率。
5.2.4数据处理
5.2.4.1数据处理依据
粉磨系统的测试和计算参照GB/T26282-2010和GB/T26281-2010的规定进行，电能能效测试按照GB/T27977-2011的规定进行，水泥原料易磨性的测试按照GB/T26567-2011的规定进行；煤的可磨性指数测试按照GB/T2565的规定进行；水泥强度的测试按照GB/T17671的规定进行，水泥比表面积的测试按照GB/T8074的规定进行，水泥细度的测试按照GB/T1345的规定进行。
5.2.4.2数据认定
根据各粉磨系统的测试期间的测试结果进行能效计算，各次的能效测试结果之间相差应不大于5％，否则测试结果无效，应重新进行能效测试。
5.2.4.3测试结果
粉磨系统能效测试参数参考GB/T26281-2010附录A中表A.2-1~表A.2-7的内容以汇总表形式表示。
测试结果包括各点风量、粉尘浓度、粉磨系统电耗、主要用电设备电能能效，还应包括入磨物料的物性、成分测试结果等参数。
5.3余热发电系统能效测试
5.3.1测试边界
从余热发电系统的余热锅炉进口至汽轮机及冷却塔的整个余热发电系统，见图6。
图6余热发电系统能效测试边界
5.3.2测试要求
5.3.2.1余热发电系统能效测试应与熟料烧成系统能效测试同步进行。
测试时间应不少于72小时，且应在水泥熟料烧成系统和余热发电系统正常稳定运行工况下进行，即测试期间水泥熟料烧成系统的产量和余热发电系统发电量波动幅度不超过测试期间平均值的±5%，测试期间不允许停窑和停余热发电系统。
否则此次能效测试无效并应重新开始能效测试。
5.3.2.2余热发电系统能效测试时熟料烧成系统过程控制应满足表1的要求。
5.3.3测试内容
余热发电系统能效测试内容及测试频率见表5：
表5余热发电系统能效测试内容及频次
序号
测定项
测定内容
测试
频率
风压
风温
气流量
成分
含尘量
其它
1
冷却机废气
2次/24h
2
入AQC炉废气
2次/24h
3
出AQC炉废气
2次/24h
4
入SP炉废气
2次/24h
5
出SP炉废气
2次/24h
6
表面温度a
包括:
AQC炉和SP炉
2次/24h
7
环境条件
大气温度、大气压力、环境风速等
2次/24h
8
电能能效
余热发电系统发电量、自用电量、供配电系统及运行系统状态
1次24h
注：
如果其他热源热量用于余热发电，应增加利用的这部分热量的测试。
a：
如果回转窑烧成带筒体散热用于发电，增加烧成带部分的筒体表面温度测试。
5.3.4数据处理
5.3.4.1数据处理依据
余热发电系统热工参数的测试按照GB/T26282-2010的规定进行，水泥窑低温废气纯余热发电系统热效率的计算按照GB50588-2010的规定进行。
5.3.4.2数据认定
根据每24小时的测试结果进行能效计算，3次24小时能效测试结果之间相差应不大于5％，否则测试结果无效，应重新进行能效测试。
5.3.4.3测试结果
余热发电系统能效测试参数参考GB/T26281-2010附录A中表A.2-1～表A.2-7的内容以汇总表形式表示。
5.4原燃料预处理系统能效测试
5.4.1测试边界
从原燃材料进厂至原燃材料经过预处理后入储存库的整个原燃料预处理过程，包括原料破碎、预均化、烘干及输送。
5.4.2测试要求
5.4.2.1在整条生产线运行的情况下，统计的时间宜超过30天。
5.4.2.2预处理系统在生产线烧成系统和各粉磨系统正常运行的工况下运行。
5.4.2.3如果对烘干机系统进行能效测试，现场条件应满足测试的要求。
5.4.3测试内容
原燃料预处理系统能效测试内容见表6：
表6原燃料预处理系统能效测试内容
序号
测定项目
测定内容
料量
成分
粒度
水分
1
进预处理系统物料
•
•
•
•
2
出预处理系统物料
•
•
3
预处理系统电耗
物料进入预处理系统至预处理后输送至相应储存库的电耗
如果原燃料预处理过程采用回转烘干机系统进行烘干，烘干机系统能效测试内容按照JC/T543的规定进行。
5.4.4数据处理
5.4.4.1数据处理依据
预处理系统电耗主要以水泥企业统计为主，对原料破碎和预均化系统，主要统计生产线正常运行情况下电耗及对应的熟料产量，预处理系统电耗折算至每吨熟料基准。
烘干机系统的热工测试与计算方法按照JC/T543的规定进行。
5.4.4.2原燃料预处理系统能效测试结果
原燃料预处理系统能效测试结果主要为预处理系统电耗，如果有烘干机系统，还应包括烘干机系统热效率。
预处理系统能效测试参数以系统内各电力室、变压器及高压设备的电量消耗量列表表示。
对烘干机系统，能效测试参数以汇总表形式表示。
5.5辅助生产系统能效测试
5.5.1测试边界
水泥或熟料生产线辅助生产系统，包括空压机、水泵房、厂区照明、中控室、化验室、机修车间等。
5.5.2测试要求
5.5.2.1在整条生产线运行的情况下，统计的时间宜超过30d。
5.5.2.2辅助生产系统在生产线烧成系统和各粉磨系统正常运行的工况下运行。
5.5.3测试内容
辅助生产系统主要测试电能能效，并折算至熟料或水泥的单位电耗。
5.5.4数据处理
5.5.4.1数据处理依据
辅助生产系统主要以水泥企业统计为主，主要统计生产线正常运行情况下电耗及对应的熟料或水泥产量，辅助生产系统电耗折算至每吨熟料或水泥基准。
5.5.4.2原燃料预处理系统能效测试结果
辅助生产系统能效测试结果主要为辅助生产系统电耗。
辅助生产系统能效测试参数以系统内各电力室、变压器及高压设备的电量消耗量列表表示。
6测试报告
6.1对外出具测试报告的要求
6.1.1测试机构与人员
对外出具测试报告的测试机构应具有国家计量认证资质并经政府主管部门认可。
能效测试人员应当具有相关资质。
6.1.2测试仪器、仪表
测试使用的温度、压力、粉尘浓度、烟气分析仪等测试仪器和仪表均应符合GB/T26282-2010规定的精度要求，应具备法定计量部门出具的检定证书/校准证书，并且在检定和校准的有效期内。
6.2测试报告应包括以下内容
（1）水泥生产线总体情况，包括生产规模，投产时间和/或改造（如果有）日期、系统主机配置等，以及运行状况说明；
（2）测试任务和目的要求，系统范围划分和确定、系统运行参数等，测试依据的法规、标准；
（3）测试项目测点布置以及测试仪表说明，检测、计量仪器仪表的配备说明（包括量程、精度等）以及配置图，校验和检定状况；燃料、水（介质）、电、运行参数等检测、计量方法；
（4）测试数据汇总表测试周期内生产线原燃料情况；
（5）能效测试结果汇总表；
（6）系统设计指标与测试结果的对照表；
（7）系统能效测试结果分析。
（8）测试负责人和主要参加人员；
（9）附件（系统测试的背景材料，包括生产与质量报表、计量设备检测记录等）。
附录A
水泥生产能效测试大纲
A.1项目名称
项目名称如××公司××××t/d生产线XX系统效测试大纲。
A.2测试内容
根据测试的目的与要求、生产线工艺流程系统和设备的特点确定测试内容。
A.3测点位置、测定仪器与测试人员安排
以能效测试的其测点位置、测试频率、测定仪器与测试人员安排参照表A.1制定。
表A.1系统测点位置、测试频率、测定仪器与测试人员安排
序号
分组
测定位置
测定内容
测定仪器
测试人员
1
2
3
4
5
6
7
8
A.2.5测孔位置及要求
按照GB/T26282-2010《水泥回转窑热平衡测定方法》规定的要求以及现场实际情况确定开孔位置、数量和孔径。
A.2.6测试时间及进度安排
根据现场生产运行情况和测试准备情况确定测试时间，同时根据实际测试内容和测试的工作量确定测试进度，按表A.2编制并安排完成测试：
表A.2能效测试安排与内容计划表
序号
日期安排
工作内容
备注与说明
1
2
3
4
5
附录B
能效测试基本情况表
进行水泥制造过程能效测试前，应按照本附录要求编制能效测试基本情况报告。
B.1熟料烧成系统基本情况表
熟料烧成系统基本情况表包括以下内容：
1）烧成系统工艺图及设备表；
2）生产线烧成系统设计用煤条件及设计产量、熟料率值、熟料烧成热耗等设计指标；
3）烧成系统近期产质量报表；
4）近期水泥熟料烧成系统72小时稳定运行的中控室操作画面；
5）配电变压器的铭牌参数，主要电动机的铭牌参数；
6）变压器配电系统图；
7）电能计量器具配置图，及各电能表的倍率。
B.2粉磨系统基本情况表
粉磨系统基本情况表包括以下内容：
1）粉磨系统工艺图及设备表；
2）粉磨系统设计参数和实际运行报表，包括易磨性指数、入磨物料粒度和水分、系统产量、成品细度、水分、系统电耗等参数；
3）近期水泥粉磨系统48小时稳定运行画面；
4）配电变压器的铭牌参数，主要电动机的铭牌参数；
5）变压器配电系统图；
6）电能计量器具配置图，及各电能表的倍率。
B.3余热发电系统基本情况表
余热发电系统基本情况表包括以下内容：
1）余热发电系统工艺图及设备表；
2）余热发电系统相关设计参数；
3）余热发电系统近期生产运行报表；
4）近期余热发电系统72小时稳定运行的中控室操作画面；
5）进行电能能效测试所需提供的其他资料。
B.4原燃料预处理系统基本情况表
原燃料预处理系统基本情况表包括以下内容：
1）预处理系统物料处理量、主机系统配置等设计指标；
2）预处理系统统计期电量消耗报表；
3）近期预处理系统操作运行画面；
4）进行电能能效测试所需提供的其他资料。
5）配电变压器的铭牌参数，主要电动机的铭牌参数；
6）变压器配电系统图；
7）电能计量器具配置图，及各电能表的倍率。
B.5辅助生产系统基本情况表
辅助生产系统基本情况表包括以下内容：
1）辅助生产系统主机系统配置等设计指标；
2）辅助生产系统统计期电量消耗报表；
3）近期辅助生产系统操作运行画面；
4）配电变压器的铭牌参数，主要电动机的铭牌参数；
5）变压器配电系统图；
6）电能计量器具配置图，及各电能表的倍率。
附录C
喂料计量设备校核方法
C.1范围
本附录给出了水泥生产企业喂料计量设备校核方法，本附录适用于水泥生产制造过程生料喂料计量、燃料（煤粉）喂煤秤以及调配库底配料计量设备的校核。
C.2生料计量秤校核方法
生料计量秤校核方法如下：
在停窑检修期间，首先用已知重量钢球或砝码校核生料仓荷重传感器。
在烧成系统运行期间，从生料均化库卸料至生料仓满，停止进料。
根据一定时间（时间长短由生料仓的大小和生料喂料量确定，一般为二十分钟左右）内生料仓荷重传感器减少的数值和生料计量秤计量的增加的数值确定生料计量秤的校正系数，至少重复三次以上，取多次校核的校正系数的算术平均值作为最终校正系数。
生料计量秤宜每半年校核一次，在能效测定时，根据最近一次的校正系数和能效测定期间生料计量秤的累计值计算生料喂料量。
C.3煤粉喂煤秤校核方法
喂煤秤校核方法如下：
在停窑检修期间，首先用已知重量钢球或砝码校核煤粉仓荷重传感器。
在煤粉制备系统运行期间，在不影响烧成系统正常运行的情况下，分别运行至回转窑煤粉仓和分解炉煤粉仓装满煤粉，煤粉仓停止进料。
根据一定时间（时间长短由煤粉仓的大小和喂煤量确定，一般为二十分钟左右）内煤粉仓荷重传感器减少的煤粉重量和煤粉秤计量的增加的重量确定煤粉秤的校正系数。
至少重复三次以上，取多次校核的校正系数的算术平均值作为
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