doc_act

РД 34.11.306, МТ 34-70-021-86 Методика выполнения измерений содержания кислорода в уходящих газах энергетических котлов

Реклама

  Скачать документ



МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР

ГЛАВНОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ

МЕТОДИКА
ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ
СОДЕРЖАНИЯ КИСЛОРОДА
В УХОДЯЩИХ ГАЗАХ
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ КОТЛОВ



Реклама

МТ 34-70-021-86

РД 34.11.306



Реклама

СОЮЗТЕХЭНЕРГО

Москва 1986

РАЗРАБОТАНО Всесоюзным дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехническим научно-исследовательским институтом им. Ф.Э. Дзержинского (ВТИ им. Ф.Э. Дзержинского), предприятием Средазтехэнерго Производственного объединения по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей

ИСПОЛНИТЕЛИ В.С. БАЛОВНЕВ, В.Д. МИРОНОВ (ВТИ им. Ф.Э. Дзержинского); Л.В. БОЙЧЕНКО (Средазтехэнерго)



Реклама

УТВЕРЖДЕНО Главным научно-техническим управлением энергетики и электрификации 03.03.86 г.

Заместитель начальника Д.Я. ШАМАРАКОВ

МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ СОДЕРЖАНИЯ КИСЛОРОДА В УХОДЯЩИХ ГАЗАХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ КОТЛОВ

МТ 34-70-021-86

Вводится впервые

Срок действия установлен

с 01.01.87 г.



Реклама

до 01.01.97 г.

1. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1. Настоящая Методика распространяется на выполнение измерений содержания кислорода в уходящих газах энергетических котлов тепловых электростанций.

1.2. Методика устанавливает методы и средства измерений, алгоритмы подготовки и проведения измерений, а также алгоритмы обработки результатов измерений.

Методика обеспечивает получение достоверных количественных показателей точности измерений в базисном режиме работы энергооборудования и устанавливает способы их выражения.

1.3. Требования Методики обязательны при проектировании и эксплуатации систем измерения содержания кислорода в дымовых газах энергетических котлов.



Реклама

2. НОРМЫ НА ПОКАЗАТЕЛИ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ

2.1. Принятые нормы точности измерений содержания кислорода в уходящих газах энергетических котлов установлены по результатам специально проведенной научно-исследовательской работы и составляют:

Диапазон измерений, % O2об.........................................................

0 - 1

0 - 2

0 - 5

0 - 10

Суммарная погрешность измерений, % диапазона измерения.

10

9

7

6

2.2. Нормы точности установлены для базисного режима работы энергооборудования. Для маневренного режима пуска и останова энергооборудования нормы точности не устанавливаются.

2.3. Погрешности измерений, полученные при аттестации настоящей Методики, не должны превышать значений, указанных в п. 2.2.



Реклама

3. ИЗМЕРЯЕМЫЙ ПАРАМЕТР И УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЯ

3.1. Содержание кислорода в уходящих газах является одним из важнейших технологических параметров на ТЭС.

Содержание кислорода в уходящих газах измеряется с двух сторон газохода котла перед экономайзером по ходу газов.

Результаты измерений содержания кислорода в уходящих газах используются для управления технологическим процессом и расчета технико-экономических показателей энергооборудования ТЭС.

3.2. Диапазоны изменения измеряемого параметра в зависимости от вида сжигаемого топлива составляют, % O2об.:

- от 0,4 до 4,0 вкл. - для газа;



Реклама

- от 0,4 до 4,5 вкл. - для мазута;

- от 2,9 до 9,6 вкл. - для угля.

3.3. Место отбора пробы газа выбирают так, чтобы запаздывание показаний было минимальным, проба должна быть представительной.

3.4. Представительность пробы обеспечивается при отборе из точки, расположенной примерно на 1/3 диаметра поперечного сечения круглого газохода (шунтовой трубы) или на 1/3 длины по диагонали от любого угла газохода прямоугольного сечения.

3.5. Шунтирующий трубопровод прокладывают параллельно с основным газовым потоком. Шунтируется хвостовая часть котла - участок экономайзеров и воздухоподогревателей.



Реклама

4. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ И СТРУКТУРА ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

4.1. Измерение содержания кислорода в уходящих газах энергетических котлов следует выполнять методом, основанным на использовании явления термомагнитной конвекции исследуемой газовой смеси, обусловленной магнитными свойствами присутствующего в ней кислорода, которые резко отличают его от всех остальных компонентов смеси.

4.2. Под термомагнитной конвекцией подразумевается конвекция газа, окружающего нагретое тело (чувствительный элемент), расположенное в неоднородном магнитном поле. При этом меняется температура чувствительного элемента, а следовательно, его сопротивление. Изменение сопротивления вызывает разбаланс измерительного моста, выходное напряжение которого преобразуется в перемещение движка реохорда (способом автокомпенсации).

По изменению сопротивления чувствительного элемента судят о концентрации кислорода в газовой смеси.

4.3. Возможны два варианта общей организации системы контроля содержания кислорода в уходящих газах котлов: децентрализованная и централизованная с помощью средств вычислительной техники (рис. 1).

РД 34.11.306, МТ 34-70-021-86 Методика выполнения измерений содержания кислорода в уходящих газах энергетических котлов

Рис. 1. Структурная схема системы измерения содержания кислорода в уходящих газах котлов:

1 - соединительные (импульсные) трубки; 2 - экранированный провод

4.3.1. При децентрализованной системе контроля движок реохорда кинематически связан с кареткой средства представления информации, которая обеспечивает запись значений измеряемого параметра на диаграммной бумаге и отсчитывает эти же значения по шкале.

4.3.2. При централизованной системе контроля изменение сопротивления реохорда преобразуется в унифицированный сигнал постоянного тока 0 - 5 мА, который передается на информационно-вычислительный комплекс для автоматической обработки результатов измерений.

5. УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ

5.1. При выполнении измерений должны быть применены средства измерений и вспомогательные устройства, выпускаемые выруским заводом газоанализаторов и приведенные в таблице.

Наименование

Тип, технические условия

Диапазон измерения, % О2об.

Основная допускаемая погрешность, %

Автоматический газоанализатор на кислород

МН-5130У4

ТУ 25-02-1975-75

0 - 1

±5

0 - 2

±5

0 - 5

±2

Автоматический термомагнитный газоанализатор кислорода

МН-5106-2

ТУ 25-05-2151-76

0 - 1

±5

0 - 2

±5

0 - 5

±2

0 - 10

±2

Устройство отбора пробы газа

-

-

-

Устройство подготовки пробы газа

-

-

-

Примечание. Основная допускаемая погрешность приведена для нормальных условий работы комплекта газоанализатора, включающего измерительный преобразователь и регистрирующий прибор (без системы газоподготовки).

5.2. Допускается применение других средств измерений, обеспечивающих получение суммарной погрешности измерения в пределах заданных норм точности.

5.3. Параметры анализируемой пробы газа должны соответствовать следующим значениям:

Температура

5 - 50 °С

Относительная влажность

Не более 95 %

Избыточное давление

Не более 50 кПа

Расход анализируемой газовой смеси через газоанализатор

(12 ± 4) · 10-6 м3

Содержание механических примесей

Не более 0,001 г/м3

Содержание коррозионно-активных примесей

Не более 0,01 г/м3

5.4. При выполнении измерений должны быть соблюдены следующие условия:

Температура окружающего воздуха

От 5 до 50 °С

Относительная влажность окружающего воздуха

До 90 %

Атмосферное давление

От 90,6 до 104,6 кПа

Вибрация:

амплитуда

До 0,1 мм

частота

25 Гц

Напряженность внешних магнитных полей

Не более 400 А/м

Напряженность внешних электрических переменных однородных полей

Не более 50 кВ/м

Параметры электрического питания:

напряжение переменного тока

220+22-33 В

частота

50 ± 1 Гц

Давление питающего конденсата на входе системы газоподготовки

300 ± 100 кПа

6. АЛГОРИТМ ОПЕРАЦИЙ ПОДГОТОВКИ И ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

6.1. Требования к монтажу средств измерения

6.1.1. Проба газа отбирается из шунтовой трубы, которая должна быть выполнена из покрытой теплоизоляцией стальной трубы с внутренним диаметром 80 - 200 мм и в месте отбора может иметь расширение с патрубком, позволяющее разместить в нем устройство для отбора пробы газа.

6.1.2. При конструктивной невозможности прокладки шунтовой трубы проба газа отбирается непосредственно из газохода котла в режимном сечении (перед экономайзером по ходу газов).

6.1.3. Газоанализаторы должны устанавливаться в местах, не подверженных вибрации и расположенных вдали от нагретых поверхностей, и защищаться от воздействия местных перегревов и сильных потоков воздуха.

6.1.4. Средство представления информации (самопищущий и показывающий прибор) должно быть установлено на расстоянии не более 300 мм от измерительного преобразователя (при использовании средств измерений по п. 5.1). В случае применения средств измерения других типов это расстояние регламентируется инструкцией по их монтажу.

6.1.5. Блоки газоанализаторов должны устанавливаться вертикально на щитах и кронштейнах и проверяться по уровню.

6.1.6. Вспомогательные устройства монтируются в соответствии со схемой, приведенной в паспорте газоанализатора, и указаниями в паспортах соответствующих вспомогательных устройств.

6.1.7. Отдельные блоки газоанализатора при монтаже газовой схемы следует соединять металлическими трубками диаметром 8?1 мм из нержавеющей стали или трубками ПМ-1/42 диаметром 8?1 мм. Рекомендуемая газовая функциональная схема приведена на рис. 2.

РД 34.11.306, МТ 34-70-021-86 Методика выполнения измерений содержания кислорода в уходящих газах энергетических котлов

Рис. 2. Газовая функциональная схема

6.1.8. Электрическая схема должна монтироваться в соответствии с инструкцией по эксплуатации газоанализатора и действующими на объекте правилами и нормами.

6.1.9. Соединение измерительного преобразователя со средством представления информации должно быть выполнено экранированным проводом сечением не менее 1 мм2.

6.1.10. Для предохранения и защиты от механических повреждений и электрических помех соединительные провода следует прокладывать в гибких металлических шлангах или трубках, которые необходимо заземлять.

6.2. Требования к подготовке измерений

6.2.1. Перед выполнением измерений необходимо провести проверку:

- правильности монтажа устройства отбора и подготовки пробы газа и комплекта газоанализатора;

- наличия электропитания на первичном измерительном преобразователе и средстве представления информации;

- герметичности газового тракта (от места установки устройства отбора пробы газа до измерительного преобразователя);

- отсутствия присосов воздуха в месте установки устройства отбора пробы газа;

- наличия расхода конденсата на водоструйный эжектор.

6.2.2. К измерениям допускаются средства измерения, прошедшие государственную (ведомственную) поверку, имеющие действующие поверительные клейма.

При обнаружении какого-либо несоответствия вышеизложенным требованиям измерения нельзя производить до его устранения.

6.2.3. После осмотра и устранения дефектов подается напряжение питания.

6.3. Выполнение измерений

6.3.1. Через 60 мин после включения питания проверяются контрольные точки шкалы газоанализатора («Нуль» и «Чувствительность»), проводится соответствующая корректировка.

В процессе выполнения измерений корректировка «Нуля» и «Чувствительности» выполняется ежесуточно.

6.3.2. Измерения содержания кислорода в уходящих газах котлов выполняются с одновременной автоматической записью результатов на диаграммной бумаге.

7. ПОКАЗАТЕЛИ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ, СПОСОБЫ И ФОРМЫ ИХ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ

7.1. В качестве показателя точности измерения содержания кислорода в уходящих газах котла по ГОСТ 8.011-72 принимается интервал, в котором с установленной вероятностью находится суммарная погрешность измерения.

7.2. Устанавливается следующая форма записи результатов измерения:

O2; ?O2; от ?O до ?O; P,

где O2 - результат измерения содержания кислорода в уходящих газах котла, % O2об.;

?O2, ?O, ?O - соответственно погрешность измерения, нижняя и верхняя ее границы, % O2об.;

P - установленная вероятность, с которой погрешность находится в этих границах (P = 0,95).

8. АЛГОРИТМ ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ И ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТОЧНОСТИ

8.1. Обрабатывать результаты измерений содержания кислорода в уходящих газах котлов следует способом определения средних значений с использованием полярного планиметра. Тогда среднее содержание кислорода в уходящих газах котла может быть определено по формуле

(1)

где F - площадь планиметрируемой части диаграммной бумаги, см2;

mO2 - масштаб содержания кислорода, % O2 об/см;

m? - масштаб времени, ч/см;

?0 - интервал усреднений (1; 8; 24 ч).

(2)

где O2max, O2min - начальное и конечное значения шкалы, % О2об.;

C - ширина диаграммной бумаги, мм.

(3)

где V - скорость продвижения диаграммной бумаги, мм/ч.

8.2. При использовании информационно-вычислительного комплекса, прошедшего метрологическую аттестацию, применяется формула

(4)

где n - число циклов опроса за данный интервал усреднения;

O2i - значение содержания кислорода в дымовых газах котла в i-м цикле опроса, % О2об..

8.3. Оценка показателей точности измерения содержания кислорода в уходящих газах котлов проводится при метрологической аттестации методик выполнения измерения на конкретном оборудовании ТЭС.

8.4. Доверительные границы погрешности измерения содержания кислорода в уходящих газах котлов (% O2об.) определяется по формуле

(5)

где ?i - суммарная погрешность измерения содержания кислорода в i-м канале измерения, % O2об.;

K - число каналов измерения.

Суммарная погрешность измерения определяется расчетным путем с использованием данных НТД на средства измерения по формуле

(6)

где ?i - суммарная относительная погрешность измерения содержания кислорода, %;

Pн - нормирующее значение, % О2об..

В качестве Pн принято значение диапазона измерений.

Суммарная относительная погрешность измерения содержания кислорода выражается формулой

(7)

где ?iну- предел суммарной относительной погрешности измерительной системы при нормальных условиях, %;

?iд - суммарная дополнительная погрешность канала измерения при отклонении внешних влияющих факторов от нормальных значений, %;

(8)

где ?г - погрешность, вносимая в результате измерения газоходом котла, %;

?уог - погрешность устройства отбора пробы газа, %;

?сгп - погрешность системы подготовки пробы газа, %;

?га - предел допускаемой погрешности комплекта газоанализатора (измерительный преобразователь и средство представления информации), %;

?обр - погрешность обработки результатов измерения (предел допускаемой погрешности от индивидуальных особенностей планиметриста и условий работы), %; ?обр = 1,1 %;

(9)

где ?1 - ?n - составляющие суммарной дополнительной погрешности измерения содержания кислорода за счет отклонения влияющих факторов (температуры, напряжения, частоты, расхода газовой смеси и др.) от области нормальных значений, приведенных в НТД на средства измерения, %.

Для определения составляющих (по формуле 8) следует вычислить математическое ожидание каждой влияющей величины по формуле

(10)

где ?i - значение влияющей величины (i-е измерение);

L - количество измерений влияющего фактора за интервал усреднения.

По полученным значениям Mопределяют значения составляющих суммарной погрешности по НТД или данным, приведенным в приложении 1.

Приведенный метод является упрощенным способом оценки погрешности измерений в эксплуатационных условиях.

8.5. Пример расчета погрешности измерения содержания кислорода в уходящих газах котлов с рекомендуемыми средствами измерений по приведенному методу дан в приложении 2.

8.6. Обработка результатов измерений для получения более достоверных оценок погрешности измерения содержания кислорода в уходящих газах проводится в соответствии с ГОСТ 8.207-76.

9. ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ОПЕРАТОРОВ

К выполнению измерений и обработке их результатов допускаются лица, прошедшие специальное обучение и имеющие квалификацию:

- для выполнения измерений - электрослесарь 3-го - 4-го разрядов;

- для обработки результатов измерений - техник или инженер-метролог.

10. ТРЕБОВАНИЯ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ

10.1. При выполнении измерений содержания кислорода в уходящих газах энергетических котлов должны соблюдаться действующие «Правила техники безопасности при эксплуатации тепломеханического оборудования электростанций и тепловых сетей» (М.: Энергоатомиздат, 1985) и «Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей» (М.: Энергоатомиздат, 1986), а также требования ГОСТ 12.2.007.0-75.

10.2. К выполнению измерений по настоящей Методике допускаются лица, имеющие квалификационную группу по технике безопасности не ниже III при работе с электрическими цепями с напряжением до 1000 В.

Приложение 1

Справочное

СОСТАВЛЯЮЩИЕ СУММАРНОЙ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ПОГРЕШНОСТИ

Таблица 1

Дополнительные погрешности комплекта газоанализатора (измерительный преобразователь и регистрирующий прибор) от воздействия влияющих факторов

Факторы, вызывающие дополнительные погрешности

Значения дополнительных погрешностей в долях предела основной погрешности для диапазонов, % О2об.

0 - 1

0 - 2

0 - 5

0 - 10

Изменение только напряжения питания на каждые ±10 %

0,2

0,2

0,3

0,3

Изменение только расхода газовой смеси на каждые 4 · 10-6 м3/с от номинального 12 · 10-6 м3

0,4

0,4

0,6

0,6

Изменение только атмосферного давления на каждые 3,3 кПа (25 мм рт. ст.) от градуировочного

0,4

0,4

0,6

0,6

Изменение только температуры окружающей среды на каждые 10 °С от градуировочной

0,8

0,8

1,0

1.0

Изменение только наклона в любом направлении на 5° от положения, принятого при градуировке

0,5

0,5

0,8

0,8

Изменение только частоты питания на каждые 0,5 Гц от номинального 50 Гц

0,2

0,2

0,3

0,3

Изменение только концентрации водорода на 1 % об. по сравнению с градуировочным

1,00

1,00

1,00

0,75

Изменение концентрации двуокиси углерода на каждые 2,5 % об. по сравнению с градуировочным

1,0

0,5

0,5

0,5

Изменение концентрации двуокиси углерода на 10 % об. по сравнению с градуировочным

-

-

-

0,5

Таблица 2

Дополнительные погрешности, вносимые в результат измерений устройством отбора пробы газа, газоходом котла и системой подготовки пробы газа

Диапазон измерения, % O2об.

Топливо

Точка измерения, % O2об.

Погрешность, % O2об.

Газоход котла

Устройство отбора пробы газа

Система подготовки пробы газа

0 - 1

Природный газ

0,5

0,010

0,015

0,026

1,0

0,018

0,030

0,050

Мазут

0,5

0,010

0,015

0,026

1.0

0,020

0,030

0,050

0 - 2

Природный газ

0,5

0,010

0,015

0,026

2,0

0,034

0,060

0,101

Мазут

0,5

0,010

0,015

0,026

2,0

0,039

0,060

0,101

0 - 5

Природный газ

0,5

0,010

0,015

0,026

5,0

0,080

0,150

0,252

Мазут

0,5

0,010

0,015

0,026

5,0

0,085

0,150

0,252

0 - 10

Каменный уголь

3,5

0,180

0,105

0,276

10,0

0,370

0,300

0,504

Примечание. Погрешности на остальных точках шкалы определяются путем линейной интерполяции.

Приложение 2

Справочное

ПРИМЕР РАСЧЕТА ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ КИСЛОРОДА В УХОДЯЩИХ ГАЗАХ КОТЛА

Исходные данные:

Сжигаемое топливо - природный газ.

Автоматический газоанализатор на кислород - МН-5130У4.

Диапазон измерений - от 0 до 5 % O2об.

Основная допустимая погрешность записи - 2,0 % об.

Планиметр ППР-1.

Ширина диаграммной бумаги C = 160 мм.

Скорость продвижения диаграммной бумаги V = 20 мм/ч.

Интервал усреднения ?0 = 8 ч.

Расход газовой смеси 16 · 10-6 м3/с.

Атмосферное давление 101,325 кПа.

Частота питающего напряжения 50 Гц.

Содержание H2 и CO2 в пробе газа соответствует градуировочному.

Средняя температура окружающего воздуха +30 °С.

Напряжение питания 220 В.

Площадь планиметрируемой части диаграммной бумаги F = 34 см2.

Наименование

Способ и источник

Расчет и результат

Масштаб содержания кислорода, % O2 об/см

(2)

Масштаб времени, ч/см

(3)

Результат измерения содержания кислорода в уходящих газах, % O2об.

(1)

Предел допускаемой погрешности комплекта кислородомера (погрешность записи), %

?га = 2,0

Погрешность газохода котла, %

Табл. 2

Погрешность устройства отбора пробы газа, %

Табл. 2

Погрешность системы подготовки пробы газа, %

Табл. 2

Погрешность обработки (погрешность планиметрирования), %

Журнал «Измерительная техника», 1982, № 8

?обр = 1,1

Суммарная относительная погрешность измерительной системы в нормальных условиях, %

(8)

Составляющие суммарной дополнительной погрешности за счет отклонения, %:

Табл. 1

температуры

?1 = 2,0

расхода газовой смеси

?2 = 1,2

Суммарная дополнительная погрешность при отклонении внешних влияющих факторов от градуировочных значений, %

(9)

Суммарная относительная погрешность измерения содержания кислорода в уходящих газах, %

(7)

Погрешность соответствует установленной норме точности (см. п. 2.2)

Доверительные границы погрешности измерения, % O2об.

(5)

Результат измерения содержания кислорода в уходящих газах, %

-

0,64 % O2об.; ? от -0,166 до +0,166 при P = 0,95

СОДЕРЖАНИЕ

1. Назначение и область применения. 1

2. Нормы на показатели точности измерений. 2

3. Измеряемый параметр и условия измерения. 2

4. Метод измерения и структура измерительной системы.. 2

5. Условия применения средств измерения. 3

6. Алгоритм операций подготовки и выполнения измерений. 4

7. Показатели точности измерений, способы и формы их представления. 6

8. Алгоритм обработки результатов измерений и оценка показателей точности. 6

9. Требования к квалификации операторов. 8

10. Требования техники безопасности. 8

Приложение 1. Составляющие суммарной дополнительной погрешности. 8

Приложение 2. Пример расчета погрешности измерения содержания кислорода в уходящих газах котла. 9




Реклама: ;


Самые популярные документы раздела



Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика