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DLT1427-2015 联合循环余热锅炉性能试验规程

表 C.17 （续）

低压蒸汽流量不确定度（采用燃气轮机热平衡确定低压蒸汽流量）见表C18

GB 50089-2018 民用爆炸物品工程设计安全标准压蒸汽流量不确定度（采用燃气轮机热平衡确定低压蒸汽流量）见表C.18

表C.18低压蒸汽流量不确定度（采用燃气轮机热平衡确定低压蒸汽流量）

表C.19低压蒸汽流量敏感系数计算表（采用余热锅炉热平衡确定低压蒸汽流量）

表C.19低压蒸汽流量敏感系数计算表（采用余热锅炉热平衡确定低压蒸汽流量） 压蒸汽流量基准值：25787kg/h

新排气流 参数新值 量下的 绝对敏感 相对敏感 测量参数 单位 平均值 微增量b 参数新值 下的新排 新蒸汽 系数 系数 气流量 流量 % 中压蒸汽温度 ℃ 317.78 3.33 321.11 1 557 573 25 792 1.36 0.018 中压蒸汽压力 MPa 2.075 0.02 2.096 1 556 998 25 908 5833.30 0.468 低压蒸汽流量 kg/h 25 787 257 26 044 1 558 456 25 803 0.06 0.060 低压蒸汽温度 ℃ 318.33 3.33 321.67 1 557 403 25 783 1.22 0.016 低压蒸汽压力 MPa 0.262 0.00 0.265 1 557 031 25 789 657.89 0.007

参数新值是由平均值的变化百分比计算得到，用来获得“参数新值下的新排气流量”，“参数新值下的新排气流量” 输入到计算机仿真程序； ASMEPTC4.4原文温度单位采用°F，所以为了使变化后参数新值与原文相同，表中温度的“微增量”已不是原 文中平均值的1%。

低压蒸汽流量基准值：25787kg/h

表C.21低压蒸汽流量不确定度（采用余热锅炉热平衡确定低

DL/T14272015

燃料的显热对余热锅炉性能试验影响较小，因此本标准采用了一种修改后的方法来计算燃料显热。 如果燃料气成分与美国管道天然气成分有明显差别，则需要采用更严谨的燃料气显热计算方法。在基准 温度为15.56℃时，已推导出一个简化的近似燃料显热公式，可用于计算给定的燃料温度时的显热，用 于确定燃料的净输入热量。这些推导公式适用于其组分主要由碳氢化合物组成的大部分燃油和天然气。 如果燃料气中存在小量的氢气，会引起结果很大差别

式中： c 燃油比定压热容，kJ/（kg·K)； 1一燃油温度，℃； p燃油密度，kg/m。 燃油的显热由燃油比定压热容乘以燃油温度与基准温度（15.56℃）之差来计算

hrs = t? /548.28 +1.810 7t 28.63

另一种燃油显热的替代方法见参考文献[2]的介绍，该计算需要已知燃料的API重力值，因 荐使用此法来计算。

燃料气的显热是其温度、压力和组分的函数。在推导过程中做了以下假设： a）燃料气中甲烷和乙烷的容积百分比分别为92%和8%： b）燃料气压力为0.689MPa。 定压力的假设见表D.1说明，计算源于参考文献[3]。在很大压力范围内，甲烷的比定压热容变化很 小。表D.1也显示丙烷和乙烷的比定压热容很接近。因此，非甲烷的组成部分均为乙烷的假设也是可以 接受的。故任意假设燃料气中甲烷的容积百分比为92%和平均燃料气压力为10.680MPa来进行下列计管

表D.1温度为51.1℃时的比定压热容

以质量分数为权重来计算燃气的比定压热容，因此，将体积分数转换为质量分数： WcH =0.92 × 16/(0.92 × 16+0.08 × 30)=0.86

WcH 甲烷质量分数： Wc,H。—乙烷质量分数。 混合燃料气比定压热容可通过纯甲烷比定压热容修正系数来计算： F=(0.86X 0.555 6+0.14X0.463 3)/0.555 6=0.976 7 式中： 一纯甲烷比定压热容修正系数。 甲烷的比定压热容与温度的关系由参考文献[3]确定，并由表D.2给出

式中： 一纯甲烷比定压热容修正系数。 甲烷的比定压热容与温度的关系由参考文献［3]】确定，并由表D.2给出

表D.2甲烷在压力为0.689MPa时的比定压热

.=2.1141+0.003197

燃料气的显热由燃料气比定压热容乘以燃料气温度与基准温度（15.56℃）之

例：燃料气温度为148.89℃时，采用该公式计算显热为316.67kJ/kg。当燃料气的低位热值 /kg时，该显热使净热值增大0.7%。

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令全部温度范围内，气体各组分烩值公式为

表E.5在高温范围（T>1000K）时，各组分烩值公式中的A。

基准温度为288.71K（15.56℃）时的各气体组分烩值计算公式

含值公式中的系数见表日

有保温隔热层的表面热损失受大气环境的影响不大。保温隔热层的散热热流密度由保温隔 情况来估算。F.1.1给出一个计算示例。

F.1有保温隔热层的热损失设计标准

F.2无保温隔热层的热损失

对于无保温隔热层的锅炉外壳或烟肉处的热损失，应依次考虑烟气传热至炉壁，再由炉壁传热至大 气的热量。对于烟气在圆柱体内紊流流动场合，烟气传热至内壁的传热量由DittusBolder方程计算

hd= 0.023Red8 pro.

氧气：13.5%； 二氧化碳：3.5%： 水：6.5%; 氩气：0.9%。

氧气：13.5%； 二氧化碳：3.5%； 水：6.5%； 氩气：0.9% 该排气的物理特性由表F.1得到，并对式（F.2）中的部分内容进行线性化处理。 今P=C,04k0.6 ，与烟气温度关系经线性化处理后得：

P = 0.134 76 + 8519

表F.1线性化处理后结果比较

将式（F3）代入式（F.2）得

因此，无保温隔热的外壳或烟肉的传热系数计算公式为：

h=C =0.023×(4/3.14159)0.8=0.0279 肉的传热系数计算公式为：

=C 0.134 76 + 8519

0.003 76 + d1.8 305308

式中： q总换热热流密度，kW/m²； G 一烟气温度，℃。 总换热热流密度可由迭代方法求解，总热损失等于总换热热流密度乘以无保温隔热的外壳面积

总换热热流密度，kW/m²； 烟气温度，℃。 换热热流密度可由送代方法求解，总热损失等于总换热热流密度乘以无保温隔热的外壳面积。

附录G （资料性附录） 旁路烟气挡板泄漏

气轮机联合循环应用场合，旁路 挡板用于隔离旁路烟道，在燃气轮机单循环运行方式时，隔离排烟进入余热锅炉。在这种应用场合时， 旁路挡板位于高温和高烟气流量的燃气轮机排气口。除非旁路挡板经常定期检修和运行的烟气温度均 匀，否则存在密封损坏以及构架和导叶变形的现象，

于燃气轮机启停频繁，因此挡板经受很大的温度变化。这种冷热交变循环会引起挡板构架和导 盘变形损坏直至泄漏。挡板制造商能提供密封空气系统来加压四周构架与导叶片或轮盘之间接触 勾槽。该密封空气能维持燃气轮机侧的空气压力高于排气压力，而产生所谓的密封空气内漏而不 泄漏的情况

无论旁路烟气挡板是否有密封空气系统，其泄漏率都很难准确估计。对于新投运的挡板，制造商会 给出一个无密封空气系统的泄漏率，但泄漏率会随着冷热交变循环而逐渐增大。在初始运行阶段，具有 密封空气系统的新挡板可能泄漏率为零，但经过多个冷热交变循环后会出现轻微的泄漏。 对无密封空气系统的挡板，挡板泄漏意味着烟气外泄，将引起烟气流过余热锅炉流量减少；对有密 封空气系统的挡板，挡板泄漏意味着密封用空气漏入烟气流中，将引起烟气温度下降。无论哪种情况， 安装了挡板均将影响性能试验的结果。用户应与挡板制造商一起来解决与挡板泄漏率有关的所有问题。 如果采用密封空气系统，应调整好密封空气压力，使其稍高于燃气轮机排气压力，使得空气漏入烟 气流量对余热锅炉性能影响可以忽略不计。如果没有采用密封空气系统，目前尚未知其他准确的方法来 估计烟气泄漏率。

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附录H （规范性附录） 采用燃气轮机能量平衡计算燃气轮机排气流量

本附录采用燃气轮机热平衡方法来计算燃气轮机排气流量和组分。为了计算得到燃气轮机排气组 分，进而能够确定排气值，需要知道燃气轮机的运行数据。 当燃气轮机燃料流量、空气抽出流量和注入流流量确定时，通过燃气轮机的空气流量是唯一未知变 量。为了确定离开燃气轮机的排气组分，将空气流分成两部分，用于燃烧的空气部分和平衡空气部分。 用于燃烧的空气部分包括燃料燃烧和注入蒸汽或者水的各种变化，因此，可以计算得到这股空气的流量 和组分：平衡空气部分仅是湿空气。 排气流量由燃气轮机的能量平衡来确定。进入燃气轮机系统的能量有燃料、空气和注入流体的能量。 离开燃气轮机系统的能量有燃气轮机排汽的热量、电输出功率、抽出空气的热量和热损失。只有平 衡空气流量是未知变量，因此平衡空气流量能直接求出。一旦确定了平衡空气流量，排气流量和组分均 能计算出来，见图H.1。 计算的基准温度为15.56℃

注意，空气的温度和湿度参数应是压气机入口处空气的特性参数。 a）大气环境。 湿球温度，℃； 干球温度，℃。 b）大气压力，MPa；或相对湿度，%。 c） 燃气轮机数据。 1）燃料流量，kg/h；或燃料气容积流量【m²/h（标态）】和密度（kg/m²）。 燃料组分。 3） 燃料热值（油），kJ/kg。 注入蒸汽或水流量，kg/h。 5 注入蒸汽或水温度，℃。 6） 注入蒸汽或水压力，MPa。 7 注入流体的状态（液态或汽态）

8）燃气轮机排气出口温度，℃。 9）燃气轮机热损失，kJ/h。 10）输出功率，kW。 11）抽出空气流量，kg/h。 12）抽出空气温度，℃。

8）燃气轮机排气出口温度，℃。 9）燃气轮机热损失，kJ/h。 10）输出功率，kW。 11）抽出空气流量，kg/h， 12）抽出空气温度，℃。

计算包括一系列步骤，其中许多步骤已包含在本标准其他章节的计算中。 第1步：燃气轮机入口空气组分由大气环境来确定，见6.2.1。 第2步：由于燃气轮机燃料的燃烧而引起摩尔流量的变化。燃料气按照6.2.2方法来计算；燃料油 按照6.2.3方法来计算。 第3步：按照6.2.6中计算方法，采用第1步得到的空气组分和给定的干球温度，计算燃气轮机入 口空气焰值。抽出空气的恰值使用相同的空气组分和给定的抽出空气的温度来计算。平衡空气出口的焰 值也同样使用相同的空气组分和燃气轮机排气出口温度来计算。 第4步：采用第1步确定的用于燃烧总的湿空气摩尔流量，并加上第2步得出的由于燃气轮机燃料 的燃烧而引起摩尔流量的变化，计算燃气轮机排气组分。燃气轮机排气摩尔流量也应包括注入到燃气轮 机中的蒸汽或水的摩尔流量。然后计算燃气轮机排气组分的质量分数。计算描述见6.2.5。 第5步：按照6.2.6中计算方法，根据第4步确定的排气组分质量分数和已知的燃气轮机排气出口 温度，计算出燃气轮机的排气烩值。 第6步：燃气轮机燃料热值以及包括燃料显热的计算方法DB43／T 1628-2019 湖南省城市暴雨设计参数确定技术规范，对燃料气见6.2.4，对燃料油见6.2.5。 第7步：注入燃气轮机的蒸汽或水的焰值由压力、温度和状态（液态或气态）确定的蒸汽焰值减去 2530.07kJ/kg（在15.56℃下从水蒸气表查取的饱和蒸汽恰值），得到调整至基准温度下的熔值。 第8步：燃气轮机输出功率的能量由输出功率（单位为kW）乘以3600确定。 第9步：燃气轮机热损失计算方法见H.4 第10步：根据燃气轮机的输入能量等于输出能量关系，在下面的热平衡方程中，平衡空气流量是 唯一的未知变量，可以直接求出：

入的蒸汽或水的流量和燃气轮机燃料流量。 第12步：入口的平衡空气组分摩尔流量等于平衡空气流量除以6.2.1.3中的第8步得到的空气分子 量，再乘以6.2.1.3中的第9步得到的空气各组分的摩尔分数。燃烧后的烟气组分摩尔流量加到平衡空气 组分摩尔流量得到总入口组分摩尔流量。入口的各组分摩尔分数是该组分的摩尔流量除以所有组分的摩 尔流量之和

H.4燃气轮机各种热损失

燃气轮机热损失是可变损失和固定损失之和。可变损失包括发电机损失，可由发电机效率曲线估算。 固定损失是润滑油热损失及其他不变损失。这些损失应由燃气轮机制造商提供。在实际应用中，一些损 失可以量化。

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附录【 （资料性附录） 本标准与ASMEPTC4.4—2008相比的结构变化对照表

标准与ASMEPTC4.4一2008相比在结构上有所调整，具体章条编号对照情况见表I.1

GB／T50218-2014 工程岩体分级标准本标准与ASMEPTC4.42008的章条编号对

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