GB／T 27748.2-2013标准规范下载简介

GB／T 27748.2-2013 固定式燃料电池发电系统 第2部分：性能试验方法

）应测量和记录从电功率需求信号发出到达到90%额定电功率输出的响应时间

9.3.3热功率输出响应时间

本条款适用于设计为控制主要热功率输出的发电系统GB／T 11253-2019 碳素结构钢冷轧钢板及钢带，或可在这一模式下运行的发电系统。 应测量下述热功率瞬变过程中3.1.19定义的热功率响应时间。根据7.3.1和7.3.3中的规定，试 验期间应持续测量电和热功率的输出

9.3.3.2额定热功率输出响应时间

应参考图4、图5按以下式计算热功率输出的斜 a）自额定热功率输出的下降响应

b）至额定热功率输出的上升响应

）额定热功率输出下降响应

应确认发电系统处于额定热功率输出的稳态运行条件下； 发送热功率下降到最低热功率负载的指令至发电系统的控制器； 发电系统根据这一控制信号减少热功率输出； 应测量和记录从热功率下降需求信号发出到达到最低热功率输出士2%以内的响应时间。 d） 额定热功率输出上升响应 应确认发电系统处于最低热功率输出的稳态运行条件下； 发送热功率输出上升到额定热功率的指令至发电系统控制器； 发电系统根据这一控制信号增加热功率输出： 应测量和记录从热功率上升需求信号发出到达到额定热功率输出土2%以内的响应时间 如果热功率输出长时间持续波动超过土2%（当热管理系统有很大的热容量时，有时会发生），应记 录波动范围，参考9.3.3.3中90%热功率输出响应时间，描述发电系统的特性

9.3.3.390%热功率输出响应时间

应参考图6按以下公式计算热功率输出达到90%需求值的斜率： a）热功率输出到需求值90%的下降响应 QRdown90=（Qrated—Q1o)/（Tattain1o—Tini）=（Qrated—Q1o)/Tdown90 b）热功率输出到需求值90%的上升响应

应参考图6按以下公式计算热功率输出达至 a）热功率输出到需求值90%的下降响应 QRdown90=（QratedQ10)/（T b）热功率输出到需求值90%的上升响应

QRdown90 额定热功率和最低热功率之间，从额定热功率输出到减少90%的热功率输出的 斜率，W/s或kW/s； QRup90 从最低热功率输出到额定热功率输出90%的斜率，W/s或kW/s； Qrted 额定热功率输出（回收热QHR），kJ/s、W、kW； Q90 额定热功率输出的90%，W、kW： Q10 额定热功率和最低热功率之间（W、kW），从额定热功率减少了90%的低热功率 水平下的热功率输出。这个值可能会大于额定热功率的10%，应根据制造商规 定，按每一不同发电系统类型的额定热功率和最低热功率计算； Qmin 最低热功率输出（回收热QH），kJ/s、W、kW； T ini 用户开始改变热功率输出的初始时点； Tatain1lo 额定热功率和最低热功率之间（w、kW），达到额定热功率减少90%的低热功率 水平下的热功率输出在士2%范围内的时点； Tatuingo 达到额定热功率输出90%的士2%以内的时点； T down90 由Tin到Taiainlo的时间，S; Tup90 由Tin到Taisingo的时间，S。 热功率输出下降响应 应确认发电系统处于额定热功率输出的稳态运行条件下； 发送热功率下降到最低热功率负载的指令至发电系统的控制器； 发电系统根据这一控制信号减少热功率输出； 应测量和记录从热功率下降需求信号发出到达到最低热功率输出土2%以内的响应时间。 热功率输出上升响应 应确认发电系统处于最低热功率输出的稳态运行条件下； 发送热功率输出上升到额定热功率的指令至发电系统的控制器； 发电系统根据这一控制信号增加热功率输出： 应测量和记录从热功率上升需求信号发出到达到额定热功率输出土2%以内的响应时间，

c） 热功率输出下降响应 应确认发电系统处于额定热功率输出的稳态运行条件下； 发送热功率下降到最低热功率负载的指令至发电系统的控制器； 发电系统根据这一控制信号减少热功率输出： 应测量和记录从热功率下降需求信号发出到达到最低热功率输出土2%以内的响应时间。 d 热功率输出上升响应 应确认发电系统处于最低热功率输出的稳态运行条件下； 发送热功率输出上升到额定热功率的指令至发电系统的控制器； 发电系统根据这一控制信号增加热功率输出： 应测量和记录从热功率上升需求信号发出到达到额定热功率输出土2%以内的响应时间

9.4开机、关机特性试验

试验项目包括以下几项： a）启动时间（见3.1.31）； b）关机时间（见3.1.28）； c 启动能量（见3.1.30）。 制造商应如3.1.31和3.1.28的定义，分别规定储能状态和待机状态的条件。附加信息见图3。 上述a)和b)试验用于测量从启动或关机信号的发出到达到要求状态的时间。 上述c)试验，应测量启动期间的能量。应根据7.3.1和7.3.3中规定，在启动能量试验期间同时 分别测量电功率输出和热功率输出

9.5吹扫气体消耗量试验

若吹扫气体由外部设备提供，则吹扫气体流量可根据7.3.4测量。 相关试验应根据以下步骤进行： a）分别测量下列条件下吹扫气体消耗量： 1）冷态：

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2）启动； 3）正常关机； 4）紧急关机； 5）储存状态。 b）片 启动期间吹扫气体消耗量的测量，应测量从启动程序开始瞬间到启动完成瞬间之间吹扫气体 的使用量。 正常关机期间吹扫气体消耗量的测量，应测量从正常关机程序开始瞬间到关机完成瞬间之间 吹扫气体的使用量。 紧急关机期间吹扫气体消耗量的测量，应测量从紧急关机程序开始瞬间到紧急关机完成瞬间 之间吹扫气体的使用量。 储存状态吹扫气体消耗量的测量，应测量正常关机程或紧急关机完成后吹扫气体每小时的使 用量。

应在表3规定条件下根据7.3.6规定测量水消耗量qvw（m*/s）。 试验期间，应测量和记录功率水平。 应测量和记录每次试验运行的持续时间。 应测量和记录每次试验进行过程中水的净消耗量。 也应测量和记录系统中消耗或储存的水量

QwH=qvfo XEf+QvaoXEav—（PoutPin)QHR 式中： QwH 废热，单位为千焦每秒（kJ/s）； q vfo 参考条件下燃料的平均体积流量，单位为立方米每秒（m/s）； Efv 每单位体积燃料的输人能量，单位为千焦每立方米（kJ/m"）； q va0 参考条件下氧化剂（空气）的平均体积流量，单位为立方米每秒（m"/s）； Eav 每单位体积空气的输人能量，单位为千焦每立方米（kJ/m"）； Pout 有效电功率输出，单位为千瓦（kW)； Pin 外部电源的有效电功率输入，单位为千瓦（kW)； QHR 回收热能，单位为千焦每秒(kJ/s）

QwH=qvfoXEfv十qvaoXEav（Pout—Pin）—QHR 式中： QwH 废热，单位为千焦每秒（kJ/s）； q vfo 参考条件下燃料的平均体积流量，单位为立方米每秒（m/s）； Efv 每单位体积燃料的输人能量，单位为千焦每立方米（kJ/m"）； Q val 参考条件下氧化剂（空气）的平均体积流量，单位为立方米每秒（m²/s)； Eav 每单位体积空气的输人能量，单位为千焦每立方米（kJ/m"）； Pout 有效电功率输出，单位为千瓦（kW)； Pin 外部电源的有效电功率输入，单位为千瓦（kW）； QuR 回收热能，单位为于焦每秒(kl/s)。

本试验程序是为了确定发电系统在以下条件下运行的排放特性： a）按7.3.7中描述，在启动期间测量每一组分的峰值浓度； b 按7.3.7中描述，在关机期间测量每一组分的峰值浓度； c）按7.3.7中描述，在根据8.1和表3中规定的部分功率输出运行期间测量每一组分的量； d）按7.3.7中描述，在额定功率输出期间测量每一组分的量 应按7.3.7，8.1和表3规定，持续测量颗粒物、硫氧化物（SO，）、氮氧化物（NO，）、二氧化碳 CO2）、一氧化碳（CO）、总碳氢化合物和氢气的排放。应按7.3.7.1、7.3.7.2和7.3.7.3中规定分别 则量废气温度、压力和流量

9.11排放水质量试验

根据7.3.8和表3进行排放水质量的测量

试验报告应准确、清晰和客观的提供足够多的信息证明试验的所有目标都已达到。报告应包含第 条款中列出的所有信息。报告应有三种形式，摘要、详细和完整。每种形式的报告应包含同样的标题 页和目录。根据本标准进行试验的发电系统，摘要报告将提供给有关各方。

标题页应介绍下列信息： a) 报告编号（可选）； b) 报告形式（摘要、详细和完整）； c) 报告作者： d) 试验执行单位； e) 报告日期； f) 试验地址； g) 试验名称； h) 试验日期和时间； i) 发电系统标识和制造商名称

每种类型的报告都应提供目录

摘要报告应包括下列信息： a) 试验目的； b) 试验、仪器和设备的描述； C) 试验项目的顺序和日期，以及所有的试验结果； 每项试验结果的不确定度； e) 每项试验结果的置信度； （）相应结论

详细报告应在摘要报告内容外增加下列信息： 发电系统的类型、规格、运行配置和说明试验边界的流程图； b） 仪器和设备的安排、布置和运行条件的描述： 仪器设备校准情况； d) 计算方式； e) 显示试验结果的表格和图形； f) 试验及其结果的讨论（如评论和记录）

完整报告应在详细报告内容外增加下列信息： 原始数据表复印件； b） 原始数据表应在测量数据中增加下列信息： 1）试验进行日期和时间； 2） 用于试验的设备的型号和测量精度； 3） 试验的环境条件； 试验执行者的姓名和资质； 5） 完整和详细的不确定度分析； 6）燃料分析结果

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附录A （规范性附录 不确定度分析

发电系统性能的不确定度（如电效率等）可通过各种参数的不确定度，以及发电系统性能计算。 每个参数的测量值是由实际值与总测量误差的和组成。总测量误差包含系统误差和随机误差。 参数的总不确定度是由系统误差和随机误差引起的不确定度组成。 为使发电系统性能的不确定度最小化，应尽量减少参数的不确定度，系统不确定度和随机不确定 度，误差不确定度。 为使系统不确定度最小化，建议使用高精度仪器。本标准中，仪器精度（不确定度校准）被直接视为 系统不确定度，必须认真选择仪器。 为使随机不确定度最小化，应研究试验程序、试验条件和数据采集方法。估计随机不确定度可达标 准偏差的2倍（95%覆盖率，2SD）。性能试验前，必须仔细编制试验计划。 参数测量应尽可能同时进行。使用自动设备将有助于确保数据同时采集，性能试验中试验条件应 处于稳态。 性能试验前，应通过预试验验证测量的波动（短波动和长波动）以及稳态试验条件。稳态的定义在 8.1c）。试验时间应根据长波动参数测量确定，试验时间应至少包括一个长波动周期。 试验期间，每个参数应测量至少30个独立的数据组，以求得数据的标准偏差。每个数据组应是测 量值的平均值（如对电压的测量），或将一个累积量除以试验时间（如燃料的流量）。 为保证数据点的独立性，要求稳态测量的数据组之间时间间隔最少1min。对于瞬变测量，为尽可 能得到最佳的精确性，需要更频繁采样，

基本假设包括： 假定所有系统不确定度来源是正态分布，估计95%覆盖率为26。本标准中，系统不确定度定义为 校准不确定度或仪器精度，以B表示。 所有参数采集至少30个独立数据点。如果一个或多个参数少于30个独立数据点，需要附加计算。 在该情况下，请查阅GUM。 假定所有随机不确定度来源是正态分布，估计确信95%覆盖率为测量的2S。 总不确定度Uss由系统不确定度B和随机不确定度S按下式计算： U9s=[B2+(2S,)2]1/2

Ug=2[（B/2)2+(S）2J/

次下为逐步计算过程： 确定试验步骤。 1）审查试验目的和试验持续时间。 如果必要，应进行一个预试验来决定试验运行时间。 2） 列出所有的独立测量参数及其标称值。 3） 列出会影响各个参数的所有校准和仪器设置。确定检查系统组件测量中可能同时影响两 个或更多测量值的不确定度（相关不确定度）。 4）定义独立测量参数和试验结果之间的函数关系（如本标准内容中给出的定义发电系统性 能计算公式）。 b) 列出基本不确定度来源：列出所有参数的所有可能试验不确定度来源的完整的、详尽的清单。 C) 各个参数绝对的系统和随机不确定度的计算或规定。 1）绝对系统不确定度（B，）是通过各个参数的标称值乘以仪器校准精度计算。 2）绝对随机不确定度（2S）相当于参数标准偏差的两倍。 d) 各个参数系统和随机不确定度的传递。 1） 独立参数的系统和随机不确定度分别按下式路径传递至最终结果。 2） 需要计算灵敏度系数?，通过微分或根据上述d)1)定义的函数关系用计算机微扰计算， B=[2（0,×B）1/2

BR一结果的系统不确定度分量： 2SR一结果的随机不确定度分量。 e) 总不确定度计算。 按下式计算不确定度，总不确定度通过系统和随机不确定度结合计算得到 UR95 =[(BR)²+(2SR)² J1/2

A.5.1电效率的不确定度计算

A. 5. 1. 1 测量程序描述

2S=[2（0×2Sm）/

本示例主要介绍电效率计算。系统为一个1kW的质子交换膜燃料电池发电系统，从电网为辅助 46

负载以及燃料输人0.1kW电功率。系统使用城市燃气作为燃料，输出1.1kW的电功率，净输出功率 为1kW。城市燃气的供气温度为298.15K，供气压力为110kPa，氧化剂（空气）常温、常压。 用精密质量流量计测量燃料流量，使用在线采样计算燃料的低热值，用kW：h功率表测量电输出 和电输人。 试验运行时间应考虑参数的长波动测量确定。试验运行时间应包括5个长波动周期。在试验运行 期间，各个参数需测量30个测量值，一共测量60组，每一组测量间隔1min，每一个用于计算性能的参 数值是这30个测量值的60组的平均值。所有独立测量参数和30个测量值60组的总平均值的标称值 列于表A.1中。根据表A.2中参数计算的结果列于表3中。 由于空气功率输入非常小，其测量被省略；本示例中没有机械功输人和辅助热功率输入。 根据9.2.5.1，电效率n定义如下，

P.=Pout—Pin,见 9.2.4.1. 2; Qim=Qinr+Qima+Wi+Qs,见9.2.3.6。 由于本例中空气功率输人、机械功和辅助热功率被省略了，Q可以简化为： Qim=Qin=（qvfo·E）,见9.2.3.1.2.1; 因此，可表示为：

n=[P,/Qn]X100%

平均电功率输出； Pi平均辅助电功率输人； Qvfo——参考条件下燃料的平均体积流量，单位为立方米每秒(m"/s)； Ef——单位体积燃料的输人能量，单位为千焦每立方米（kJ/m"）。 （m/s）按下式计算：

Q——平均温度t、平均压力ps下燃料的平均体积流量，单位为立方米每秒（m/s)。 Qvo—参考条件下燃料的平均体积流量，单位为立方米每秒(m²/s)； t一一试验期间燃料的平均温度； pi一一试验期间燃料的平均压力。 燃料的输人能量E（kJ/m）按下式计算

参考温度t。下组分i的热值，单位为千焦每摩尔(kJ/mol)；

组分j的摩尔浓度； i 燃料的一个组分； N—燃料气体的组分数量。 注：Qo的数值在表B.1中。 燃料的比烩h（k//mol)，按下式计算

表A.1测量参数汇总及其标称值

表A.2计算结果的标称值

表A.2计算结果的标称

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A.5.1.2列出基本误差来源

基本误差来源可以根据判断、预试验数据计算，或用试验室校正计算来估计，表A.3中给出了示 字中各种参数的基本误差来源

表A.3各种参数的基本误差源

A.5.1.3各个参数系统和随机不确定度计算或规定

不确定度的类型一共有以下两种。 a）系统不确定度 大部分系统不确定度是由校准误差引起的，所以对于已知校准不确定度的那些仪器可以以此来判 新绝对系统不确定度。对于校准是满量程主1%的仪器或设备回路，其绝对不确定度就是用其满量程读 数乘以0.01来计算。对于校准不确定度为读数土1%的仪器，其绝对不确定度的计算就是以标称读数 乘以0.01。不同的校准不确定度需要输人不同的数据。 绝对系统不确定度（B）通过表A.4中的每个参数的标称值乘以校准精度计算

独立参数的系统不确定度和随机不确定度分别逐步传递到最终结果。为正确计算各种不确定度传 递，应计算每个参数P：的各种灵敏度系数の。一个特定参数的灵敏度系数计算或者通过参数在结果中 的偏微分计算（如效率），或者通过使用每个独立参数微小变化确定试验结果的变化来进行数据域计算 机微扰计算。本示例采用第二种办法。参数变化在0.0001%。每个参数的系统不确定度和随机不确 定度应根据下式乘以合适的灵敏度系数。

B=[(0,·B)"1/2 2S=[2(0,·2S)21/2 式中： Bri 参数P的绝对系统不确定度； Sr 参数P的平均绝对标准偏差； BR 结果的系统不确定度分量； 2SR 结果的随机不确定度分量； 0; 参数P：的灵敏度系数； (0; ·Bm)2 绝对系统不确定度对参数P的影响； (0,·2S㎡）2 绝对随机不确定度对参数P，的影响。 参数P的灵敏度系数见表A.5。 系统不确定度B，和随机不确定度2S的传递见表A.6

A.5.1.5总不确定度计算

B[（0,·B）2]1/2 2Sk=[2(0..2Sm)27/2

总绝对不确定度的计算结果

式中： BR一系统不确定度分量传递的结果； 2Sk随机不确定度分量传递的结果。 电效率URgs的百分比不确定度可由总绝对不确定度除以电效率标称值获得 U的总绝对不确定度和电效率的Um的百分比不确定度如表A.7所示

BR一系统不确定度分量传递的结果； 2Sk随机不确定度分量传递的结果。 电效率Us的百分比不确定度可由总绝对不确定度除以电效率标称值获得 Urs的总绝对不确定度和电效率的Us的百分比不确定度如表A.7所示。

A.5.1.6根据第9章准备报告

UR95=/BR²+(2SR）

不确定度分析的结果按如下方式表示，例如： 电效率：37.0%±1.7%； 电效率的总不确定度：4.7%。 见表A.7。

不确定度分析的结果按如下方式表示，例如： 电效率：37.0%±1.7%； 电效率的总不确定度：4.7%。 见表A.7。

附录B （规范性附录） 燃料热值的计算

气体燃料的组分热值见表B.1

表B.1气体燃料的组分

JTG 5142-2019 公路沥青路面养护技术规范（2019-09-01开始实施）748.22013/IEC62282

这些值摘自ISO6976：1995/Corrigendum3：1999中表3

然料气体能量计算工作表见工

工作表2空气能量的计算工作表

3.15+(B/2)/10°X288.15*+(C/3)/10°X288.15*1X10

本部分提供的参考气体表充许用户比较自已大然气的测量数据和制造商公布的天然气的测量数 据。当制造商和越来越多的用户使用同样设备测量不同的天然气（并公布试验结果）时甘肃省市政工程预算定额2018 第八册 路灯工程，可逐步建立起 个用于区分不同天然气调整系数的数据库。最终新用户应能够根据其自已使用的天然气组分结构最 接近的参考气体，找到调整系数校正公布的性能参数

C.2天然气和丙烷气体的参考气体

a）表C.1提供了14种天然气的参考气体，表C.2提供了17种丙烷的参考气体。 b） 当使用试验气体时，应在试验报告中说明与其最接近的参考气体。 c）天然气和丙烷气体的配送系统通常含有各种有异味的硫化物。 主要的硫化物：四氢噻、硫化氢（H2S）、二乙硫醚（DES）、甲乙硫醚（MES）、甲硫醚（DMS）、甲硫 醇（MM）、异丙硫醇（IPM）、叔丁硫醇（TBM）、异丁基硫醇（IBM）、丁硫醇（SBM)等