2023空气预热器性能试验规程

Q/GDWXXXXX—XXXXII空气预热器性能试验规程 T/CSEE(/Z)XXXX-YYYYPAGE61目  次TOC\o"1-2"\h\z\u前言 II1对象和范围 12规范性引用文件 13术语和定义 24符号、代号和缩略语 25性能试验导则 146需要获得的数据和试验方法 207性能参数和评价指标体系 238性能参数计算 249试验报告 44附录A（规范性附录）网格法等面积的划分原则及代表点的确定 46附录B（资料性附录）空气预热器能量平衡计算常用的空气焓、烟气焓和其他物质焓 48附录C（资料性附录）无漏风状态下的空气预热器出口烟气温度关系式推导 50附录D（资料性附录）X-比修正的近似计算方法 54编制说明 61空气预热器性能试验规程对象和范围对象本标准提供了开展空气预热器性能试验，并得到下列性能参数的方法：（1）出口烟气温度（2）空气至烟气的漏风率（3）空气/烟气等流体介质压损（4）其他流体介质温度（5）流体热容比（X-比）、换热效率等运行参数上述指明的任一项或所有的性能参数的测试，对于下述用途而言是必要的：（1）将实际的运行性能与标准值或设计值相比较（2）比较不同运行工况下的设备性能参数（3）确定设备改造对性能参数的影响（4）确定设备运行时间对性能参数变化的影响范围本标准适用于再生回转式空气预热器和管式空气预热器，也可用于电站锅炉使用的，任何烟气与空气的热交换器。就本规程用途而言，空气预热器定义为，用于从燃烧产生的烟气，向燃烧用空气传递热量，而不用中间载热的热交换器。因此，不包括附加的蒸汽暖风器，直接燃烧式的空气加热器，以及低温省煤器。对于并列布置的多台空气预热器，必须每台单独进行测试，以确定其实际的运行性能参数。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。GB/T10184电站锅炉性能试验规程GB/T10410人工煤气和液化石油气常量组分气相色谱分析法GB/T13610天然气的组成分析气相色谱法GB/T16157固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法GB/T16839.1热电偶第1部分：分度表GB/T16839.2热电偶第2部分：允差GB/T212煤的工业分析方法GB/T213煤的发热量测定方法GB/T214煤中全硫的测定方法GB/T3715煤质及煤分析有关术语GB/T476煤中碳和氢的测定方法GB/T483煤炭分析试验方法一般规定DL/T1616火力发电机组性能试验导则DL/T469电站锅炉风机现场性能试验DL/T5240火力发电厂燃烧系统设计计算技术规程DL/T567.3火力发电厂燃料试验方法第3部分：飞灰和炉渣样品的采取和制备DL/T567.6火力发电厂燃料试验方法第6部分：飞灰和炉渣可燃物测定方法DL/T567.8火力发电厂燃料试验方法第8部分：燃油发热量的测定DL/T567.9火力发电厂燃料试验方法第9部分：燃油中碳和氢元素的测定DL/T904火力发电厂技术经济指标计算方法ASMEPTC4FiredSteamGeneratorsASMEPTC4.3AirHeatersASMEPTC11FansASMEPTC46OverallPlantPerformance术语和定义下列术语和定义适用于本文件。漏风率airleakage从空气预热器空气侧漏到烟气侧的空气流量占入口烟气流量的比率。在本标准的计算中，假设该部分空气是直接从空气侧进口，泄漏至烟气侧出口。出口烟温（有漏风）exitgastemperature（withleakage）实测的空气预热器出口烟气温度。出口烟温（无漏风）exitgastemperature（noleakage）假设空气预热器不存在泄漏，计算得到的空气预热器出口烟气温度。在获得漏风率数据后，由空气预热器的热平衡计算得到。烟气侧效率gassideefficiency按无漏风修正后的烟气温降与传热温压的比值。X-比X-ratio流过空气预热器的空气热容量与烟气热容量的比值。符号、代号和缩略语下列符号、代号和缩略语适用于本文件。表1为本标准采用的符号一览表，表2为下角标说明。表1符号一览表符号含义单位测量截面的面积m2入炉燃料中灰分的质量分数%空气预热器漏风率%修正后的空气预热器漏风率%空气预热器n的漏风率%设计的一次风至烟气漏风率，表示为一次风至烟气的漏风量占总的空气至烟气漏风量的比率%计算常数，273.2℃-入炉燃料中碳的质量分数%入炉燃料收到基实际燃烧的碳的质量百分数%在入口空气温度和出口空气温度之间的空气平均比热容J/（kg·K）空气预热器n在入口空气温度和测量的出口烟气温度之间的平均空气比热容J/（kg·K）在入口烟气温度和非稀释性烟气出口温度之间的烟气平均比热容J/（kg·K）空气预热器n在测量的出口烟气温度和非稀释性烟气出口温度之间的平均烟气比热容J/（kg·K）湿空气的焓值J/kg入口空气在设计入口风温下的焓值kJ/kg空气预热器n入口空气焓值kJ/kg空气预热器n入口一次风空气焓值kJ/kg空气预热器n入口二次风空气焓值kJ/kg空气预热器出口空气焓值，修正到设计工况下kJ/kg空气预热器n出口空气焓值kJ/kg空气预热器n出口一次风空气焓值kJ/kg空气预热器n出口二次风空气焓值kJ/kg在空气预热器n出口烟气温度下的空气焓值kJ/kg在空气预热器n漏风温度下的空气焓值kJ/kg入炉燃料中氢的质量分数%干空气的焓值J/kg干烟气的焓值J/kg湿烟气的焓值J/kg空气预热器入口烟气在设计入口温度下的焓值kJ/kg空气预热器n入口烟气焓值kJ/kg空气预热器n出口烟气焓值kJ/kg空气预热器出口烟气在无漏风状态下，修正到设计工况下的焓值kJ/kg空气预热器n出口烟气焓值（无漏风条件下）kJ/kg飞灰的焓值J/kg水蒸气的焓值J/kg汽轮机性能试验所得热耗kJ/kWh空气的绝对湿度kg水蒸气/kg干空气空气的相对湿度%i某种燃料组成成分-动压测量管系数-燃料燃烧的实际干空气量kg/kg燃料燃烧的理论干空气量kg/kg修正的燃料燃烧的理论干空气量kg/kg测量截面z处，燃料燃烧的实际干空气量kg/kg燃料燃烧的实际湿空气量kg/kg燃料燃烧生成的干烟气质量kg/kg在任一位置z处，干烟气的总质量kg/kg燃料燃烧中燃料进入湿烟气的质量kg/kg燃料燃烧生成的湿烟气质量kg/kg空气预热器n入口的湿烟气质量kg/kg空气预热器n出口的湿烟气质量kg/kg在任一位置z处，湿烟气的总质量kg/kg测量截面z处，干空气中携带的水分质量kg/kg测量截面z处，烟气中进入的附加水分质量kg/kg燃料产生的水分kg/kg燃料燃烧生成的烟气中水分质量kg/kg在任一位置z处，烟气中的总水分质量kg/kg燃料中氢元素燃烧产生的水分kg/kg修正的理论干空气量mol/单位质量燃料燃料燃烧产生的干烟气摩尔数mol/单位质量燃料单位质量燃料的干烟气摩尔数mol/单位质量燃料单位质量燃料的湿烟气摩尔数mol/单位质量燃料空气中水蒸气的摩尔数mol水蒸气/mol干空气燃料燃烧的湿烟气产物摩尔数mol/单位质量燃料燃料中水分的质量百分数%湿空气的摩尔质量kg/mol湿烟气的摩尔质量kg/mol干烟气的摩尔质量kg/mol空气预热器n出口空气流量占空气预热器出口总空气流量的比率kg/kg各空气预热器出口空气质量流量之和kg/s空气预热器出口空气设计流量kg/s空气预热器n出口空气质量流量kg/s空气预热器n出口一次风流量kg/s空气预热器n出口二次风流量kg/s空气预热器的漏风量kg/s修正后的空气预热器漏风量kg/s空气预热器n的漏风量kg/s各空气预热器入口烟气质量流量之和kg/s空气预热器入口烟气设计流量kg/s估计的一次风至烟气的漏风量kg/s估计的一次风到二次风的漏风量kg/s空气预热器n中，一次风到二次风的漏风量kg/s估计的二次风至烟气的漏风量kg/s进入第n个空气预热器的烟气质量流量占进入所有空气预热器的烟气质量流量的比率kg/kg估计的一次风至烟气的漏风量占空气至烟气的总漏风量的比率kg/kg空气预热器中，一次风到二次风的漏风量，占空气到烟气侧总漏风量的比率kg/kg燃料中灰分的质量分数kg/kg燃料湿烟气中飞灰的质量分数kg飞灰/kg湿烟气湿空气中水蒸气的质量分数kg水蒸气/kg湿空气湿烟气中水蒸气的质量分数kg水蒸气/kg湿烟气在截面z处的附加水分含量kg水蒸气/kg入炉燃料在任一位置z处，烟气中灰分的质量分数%湿烟气在任一位置z处，烟气中灰分的质量比率%湿烟气在任一位置z处，烟气中水分的质量分数%入炉燃料的质量流量kg/s在任一位置z处，湿烟气的质量流量kg/s入炉燃料中氧的质量分数%环境大气压力Pa空气预热器入口一次风静压Pa空气预热器入口二次风静压Pa空气预热器出口一次风静压Pa空气预热器出口二次风静压Pa某点空气静压Pa空气预热器入口烟气静压Pa空气预热器出口烟气静压Pa某点烟气静压Pa在环境大气温度下的水蒸气饱和压力Pa空气预热器n中，空气吸收的热量kW空气预热器n中，一次风吸收的热量kW空气预热器n中，二次风吸收的热量kW空气预热器n中，烟气放出的热量kW空气的质量流量kg/h燃料的收到基低位发热量kJ/kg气体燃料的低位发热量kJ/m3碳氢化合物的低位发热量kJ/m3空气的体积流量m3/h锅炉的有效输出热量kW通用摩尔气体常数，8314.5J/(kgmoleK)-空气的气体常数J/（kg·K）烟气的气体常数J/（kg·K）入炉燃料中硫的质量分数%测量的空气预热器入口空气绝对温度K设计的空气预热器入口空气绝对温度K测量的空气预热器入口一次风温度K设计的空气预热器入口一次风温度K测量的空气预热器入口二次风温度K设计的空气预热器入口二次风温度K测量的空气预热器出口空气绝对温度K设计的空气预热器出口空气绝对温度K测量的空气预热器入口烟气绝对温度K设计的空气预热器入口烟气绝对温度K测量的空气预热器出口烟气绝对温度K设计的空气预热器出口烟气温度（漏风稀释后）K环境大气温度℃空气预热器入口空气温度℃设计的空气预热器入口空气温度℃空气预热器入口一次风温度℃空气预热器入口二次风温度℃空气预热器n入口空气温度℃空气预热器n入口一次风温度℃空气预热器n入口二次风温度℃空气预热器出口空气温度℃空气预热器n出口空气温度℃空气预热器n出口一次风温度℃空气预热器n出口二次风温度℃在实测的空气预热器n出口烟气温度下的空气温度℃空气预热器n漏风温度℃某点空气温度℃空气预热器入口烟气温度℃设计的空气预热器入口烟气温度℃空气预热器n出口烟气温度℃经无漏风修正的空气预热器出口烟气温度℃修正到设计工况的无漏风条件下的排烟温度℃经无漏风修正的空气预热器n出口烟气温度℃某点烟气温度℃空气预热器进口综合空气温度℃空气预热器n进口综合空气温度℃空气预热器出口综合空气温度℃空气预热器n出口综合空气温度℃测量截面的空气流速m/s实际送入炉内的干空气量Nm3/kg燃料燃烧的理论干空气量Nm3/kg燃料燃烧的修正的理论干空气量Nm3/kg发电机的输出功kWhx流量比例修正项指数-过量空气率%空气预热器的X-比-α过量空气系数-修正的过量空气系数-空气预热器空气侧效率-空气预热器烟气侧效率-管道效率%锅炉热效率%干空气的标准密度kg/Nm3湿空气的密度kg/m3湿烟气的密度kg/m3气体燃料中碳氢化合物的体积分数%气体燃料中CO的体积分数%干烟气中CO的体积分数%干烟气中CO2的体积分数%湿烟气中CO2的体积分数%气体燃料中H2的体积分数%干烟气中H2O的体积分数%干基水湿烟气中H2O的体积分数%干烟气中N2的体积分数%湿烟气中N2的体积分数%干烟气中O2的体积分数%湿烟气中O2的体积分数%干烟气中SO2的体积分数%湿烟气中SO2的体积分数%飞灰占燃料总灰分的质量分数%飞灰中可燃物的质量分数%沉降灰中可燃物的质量分数%灰渣平均可燃物的质量分数%炉渣中可燃物的质量分数%烟气中进入的附加水分质量kg/kg测量截面z处，烟气中进入的附加水分质量kg/kg沉降灰占燃料总灰分的质量分数%炉渣占燃料总灰分的质量分数%动压测量管测得的动压差Pa空气预热器空气侧压降Pa修正后的空气预热器空气侧压降Pa空气预热器一次风侧压降Pa空气预热器二次风侧压降Pa空气预热器入口，一次风与二次风的压差Pa空气预热器入口，一次风与二次风的设计压差Pa空气预热器冷端入口处，空气与烟气的静压差Pa设计工况下，空气预热器冷端入口处，空气与烟气的静压差Pa空气预热器冷端入口处，一次风与烟气的静压差Pa空气预热器冷端入口处，一次风与烟气的设计静压差Pa空气预热器冷端入口处，二次风与烟气的静压差Pa空气预热器冷端入口处，二次风与烟气的设计静压差Pa空气预热器烟气侧压降Pa修正后的空气预热器烟气侧压降Pa性能试验持续时间h入口烟气流量偏离设计值对出口烟温的修正℃入口风温偏离设计值对出口烟温的修正℃入口烟温偏离设计值对出口烟温的修正℃X比偏离设计值对出口烟温的修正℃所有空气预热器出口的一次风质量流量和二次风质量流量之和kg/s表2角标说明角标说明a空气ab绝对的al空气预热器漏风ar收到基at环境大气的b实际燃烧的c可燃物CmHn碳氢化合物CO一氧化碳CO2二氧化碳cr修正后的d干态的da干空气dg干烟气dp干烟气产物ds设计的es估计的ex附加的f燃料的g烟气，气体燃料，发电机的gd管道的gl锅炉的H氢元素H2氢气H2O水l漏风m质量的，综合计算的n序号nN2氮气net净（发热量）nl无漏风状态下O2氧气p一次风palg一次风至烟气的漏风pals一次风至二次风的漏风pd沉降灰pg一次风至烟气re相对的rs烟气中灰分s二次风，炉渣salg二次风至烟气的漏风sat饱和状态的SO2二氧化硫t试验，温度th理论的v体积的w湿态的wp湿烟气产物wv水蒸气XrX-比z测量截面z0标准状态8空气预热器空气入口截面9空气预热器空气出口截面14空气预热器烟气入口截面15空气预热器烟气出口截面性能试验导则介绍和基本要求本节提供了策划和实施空气预热器性能试验，以确定其性能参数的基本规范。此外，还涉及旨在保证性能验收试验等对测试准确性和可重复性有较高要求的场合的测试工作。基本的测试要求如下：（1）O2分析。本规程确定空气预热器性能参数的化学计量比计算，是基于烟气中的氧量（O2）分析，以及由化学实验室测试的燃料分析等结果。（2）试验前的风道、烟道横进测试分析。本规程要求，在正式试验开始前，必须对空气预热器相关的测试截面，采用毕托管或靠背管，进行网格法横进式速度场测量，以确定是否需要对相应的空气或烟气参数进行速度/质量加权处理。（3）对多台空气预热器的情形处理。对于测试机组配置有多台空气预热器的情形，必须尽可能的对每台空气预热器的参数进行单独测试。具体计算过程和必需的测试参数在标准中进行了说明。（4）对冷一次风调温系统的处理。进入空气预热器的总烟气流量，可以通过O2分析、反应的化学计量比以及燃料的元素分析得到。对于单台空气预热器而言，其入口烟气流量，应通过速度测试确定的烟气流量分配比例得到。具体见8.2节相应介绍。根据空气预热器型式，本标准规定的空气预热器性能试验边界及相应系统参数示意见图1至图4。图1为典型的管式空气预热器，图2为典型的二分仓空气预热器，图3为典型的三分仓空气预热器，图4为典型的四分仓空气预热器。图1典型的管式空气预热器图2典型的二分仓空气预热器图3典型的三分仓空气预热器图4典型的四分仓空气预热器试验前应达成一致的项目（1）试验目的与试验项目。（2）平行工况测试之间的烟气侧效率允许偏差。（3）试验项目的测试和计算方法。（4）影响试验的所有性能和运行条件的影响程度分配。（5）试验人员的选择。（6）确定可接受的运行条件、试验负荷点、工况持续时间、舍弃工况试验的依据，以及试验中需要遵循的方法。（7）试验开始时机组的清洁程度，以及如何在试验过程中予以保持。（8）影响空气预热器漏风率的设备的状态。（9）试验燃用的燃料，燃料的取样方法，燃料的实验室化验分析。（10）试验过程中需要检测和读取的数据。（11）试验用仪器的技术参数和检定单位等。（12）测试和取样的允许误差限。（13）各灰渣采样点的灰渣比例分配和采样方法或测量（计算）方法。（14）偏离指定运行工况所需引入的修正及其计算方法。试验人员的选择为确保试验结果的可靠，所有参加测试人员应有相应的资质并能完全胜任其特定的工作职责，参试单位可指定一人组织试验并负责协调处理诸如测量精度、试验条件及操作方法等不同意见。指定一人对性能测试及对测试有影响的试验条件负责。试验前检查试验负责人必须确认测试的空气预热器及相关系统处于良好的工作状态。特别对于取样管路连接的紧密性，密封装置的状态，传热元件表面的清洁，测试边界内的烟道和设备状态等，应进行仔细检查，使其处于良好的运行工况。需对旁路挡板、再循环风门，以及与暖风器相关的阀门等的状态进行检查，确认在空气预热器性能试验期间不会投入。试验前的风道/烟道横进测量每组工况的测试开始前，在每个试验负荷点，都必须进行所有风道、烟道测量截面的逐点速度横进测量，以确定是否需要进行流量加权。如果试验期间未投用风道暖风器，可以不进行入口风道截面的横进测试。在测试中，需要逐点对温度、速度（动压）以及烟道截面的O2浓度进行测试。预备性试验预备性工况试验，应进行相应的数据记录，目的在于确认仪器设备是否在适于进行试验的状态，检查试验仪器和试验方法，检查试验的组织和程序是否适当，培训试验人员，以及验证测试性能参数达到偏差范围的可达性。预备性试验还在于强调在试验准备中，最小化测试操作或仪器设备调整等不明显因素的影响。参加试验的全部人员应尽可能的全部参加预备性试验。通过预备性试验期间的观测记录，计算得到性能参数结果，作为对于试验程序、测点布置以及试验组织的总体检查。如果上述预备性试验符合本规程的所有必要要求，在征得参与试验各方一致同意的基础上，可以作为一个正式试验工况。验收试验只有当试验各方确认机组运行良好，且适于开展试验时，才可以着手进行验收试验。特别是燃烧设备，为了达到最佳性能，有时必须进行调整和优化。如果机组负荷和其他决定性因素适宜，当机组处于良好的试验状态时，验收试验即可以开始。参加试验的各方，可以指派一个人指挥试验，并在对于观测值精度、运行条件或方法有争议时，充当仲裁者。在开始试验前，所有受热面，无论内外都应有正常的运行清洁度。在试验期间，只应允许为维持正常运行清洁度而必要的清理。在完成预备性工况试验之后，如果一致同意，而且如果正规工况试验的所有要求已经满足的话，可以宣布它为一个验收试验工况。应至少做两次平行的工况试验，而且负荷都要与验收试验所要求的相近。如果结果超过事先同意的工况试验间换热效率的差异，应做第三次工况试验。在要求的负荷下的试验效率为，效率偏差在允许范围内的两次工况试验的平均值。试验准备和试验条件建议试验前对空气预热器进行全面的检查，特别要注意对那些对性能有影响的部件的工作状况，需强调的是要对换热元件的状况及清洁度进行仔细检查，空气预热器在正确的工况下运行。确保所有的外部空气旁路及再循环挡板的密封效果，必须逐一检查膨胀节的完整性。试验前要使所有的换热元件都处于商业性洁净状态（符合常规运行的洁净度要求），所有的在线吹灰必须在试验前完成，试验期间严禁进行清扫及吹灰。试验期间，流经空气预热器的空气、烟气流量保持恒定。锅炉出力尽可能接近额定值，并在试验开始前保持稳定至少30min。试验工况的稳定一次性能试验，包括为了确定性能参数而开展的一系列测试。每一个工况的测试，包括了在特定运行工况下，一段时间内的一组完整的观测记录。重要的是，所有的控制参数在整个试验过程中保持在预定的变化范围内。工况调整和稳定须在每次测试开始前至少30min完成。所有的工况测试必须保证设备在稳定工况下运行。稳定工况是指，设备在运行中达到了传热和化学反应的平衡。对于电站锅炉来说，要求燃烧过程保持稳定。此外，还应保持空气/烟气流量以及进口/出口温度稳定。推荐的相关控制参数允许变化范围如表3所示。建议在试验过程中，对相关的参数进行连续监测，以保证对试验过程进行评估。试验前各方达成的一致内容中，应包含类似于表3的运行参数允许的最大变化范围。在一次测试中，任何一项参数与平均值的偏差，都不允许超过表3中的长期偏差值。长期偏差是指，在一段时间内的某参数的平均值，与该参数在该次测试中的总体平均水平的偏差。此外，测试中某参数的任一测量值，与前一个测量值的最大偏差，不允许超过表3中的短期偏差值。当试验仪器不能对相关参数进行连续监测时，可以采用经过标定的现场测量装置对运行参数的偏差范围进行监测和判断，例如，当进行温度和O2浓度的逐点横进测量时，可以采用表3中的允许偏差范围。表3试验相关控制参数允许变化范围参数短期偏差值长期偏差值空气预热器进口空气温度6℃-[注1]空气预热器进口烟气温度6℃-[注1]空气预热器进口氧量（燃煤）[注2]1.0%O20.5%O2空气预热器进口氧量（燃油、燃气）0.4%O20.2%O2机组蒸汽流量（燃煤）4.0%3.0%机组蒸汽流量（燃油、燃气）2.0%1.0%机组燃料流率2.0%1.0%磨煤机入口混合风温[注3]6℃6℃注1：这些为不可控的参数。然而，试验各方可在试验开始前设定一个偏差范围。注2：表中氧浓度的偏差范围数值为绝对值。注3：用于表征燃料中水分变化，以及不经过空气预热器的调温风量变化。试验持续时间试验应至少持续2个小时，并保证有足够长的时间能够取得2组有效一致的数据。试验期间的运行调整操作与空气预热器相关的控制挡板，如果可能对空气预热器之间或者空气预热器各分仓之间的空气和烟气流量分配比例产生影响，则在试验期间不应进行操作。其中包括，控制磨煤机出口温度的风门挡板（磨煤机调温风），以及控制空气预热器积灰沾污的相关挡板（空气预热器空气旁路和热风再循环挡板）。漏风控制装置（如，可调扇形板，密封片等），在正式试验期间不应进行操作。如果这些装置是自动控制调节，则必须特别留意，当自动调节系统工作时，测试工作和相关数据记录应暂停。在正式试验期间，空气预热器吹灰器不能投用。空气预热器上游的吹灰器操作，特别是吹扫介质为压缩空气的吹灰器，可能对测试数据的准确性产生影响。吹灰期间的测试数据，必须与吹灰前和吹灰后的进行比较。当发现吹灰造成的影响较大时，则该测试工况必须舍弃。工况试验的舍弃在试验过程中观察到差异较大的数据或在计算过程中产生明显不切实际的结果时，此次试验应彻底取消，并重复试验直到获得正确结果为止。如果两次试验的烟气侧效率测试结果都超出了协议允许值，需进行第三次测试，测试效率则为在许用偏差范围内的两个试验结果的平均值。多次测量的数据处理对空气预热器开展的符合本规程要求的多次平行工况测量结果，应进行平均来计算平均的测试结果。将测试结果与标准值或设计值相比较空气预热器试验期间的工况条件，可能与标准或设计工况存在偏差，而设计或保证的性能参数水平是在相应设计工况下得到的。本标准提供了偏离设计工况参数时，空气预热器性能试验结果的修正方法。试验开始前，各方应就性能参数的修正方法达成一致。单台机组配置多个同型号空气预热器的情形对于典型的空气预热器并列布置方式，通常不需要对于各空气预热器之间的空气、烟气流量分配比例进行另外的测试和处理。通常，单台空气预热器的性能，可以假设各并列空气预热器的空气、烟气流量分配比例相等，在此基础上进行计算。对于并列布置的空气预热器，在每个机组负荷工况点，每次试验开始前，应在所有空气和烟气测量截面进行逐点横进测量，以确定进入各空气预热器的空气、烟气流量是否相同。当暖风器未投用时，可以不进行入口空气截面的横进测量。具体测试的项目应包括，温度，速度（动压）；对于烟气测量截面，还包括O2浓度。如果在试验开始前的烟道横进式动压/速度测试显示，在多个并列空气预热器之间，入口烟气流量存在着显著偏差，则需要根据总烟气流量的分流比例来确定各空气预热器的入口烟气流量。通常，单个空气预热器的烟气流量偏离平均值的10%以上，则认为存在显著偏差。任何情形下，该偏差范围数值都必须在试验前达成一致。当确定了各空气预热器的入口烟气流量后，各空气预热器的出口空气流量可以通过能量平衡计算得到。允差和误差界限在试验开始前，参加试验的各方，应就空气预热器的各性能参数测试值的最大偏差达成一致。性能试验的方案必须仔细进行设计和实施，以得到在允差范围内的各项性能参数。测试参数的选取，估计参数的选取和取值，以及选用较少的和变更的试验仪器，都会对试验结果的偏差产生显著的影响。试验负责人必须仔细设计试验，以保证试验结果在最大偏差范围内。参加试验的各方，必须在正式试验开始前，就上述事项和选择达成一致。试验记录和试验报告所有与试验目的有关的观测值、测量结果及仪表读数要如实记录下来，修正系数及修正值要单独填入试验记录表中。需要获得的数据和试验方法需要获得的数据（1）入口、出口空气温度。（2）入口、出口烟气温度。（3）入口、出口空气流量。（4）入口、出口烟气流量。（5）空气侧入口、出口静压、动压。（6）烟气侧入口、出口静压、动压。（7）入口空气湿度。（8）入口、出口烟气的成分分析。（9）测量或者由锅炉输出热量和机组效率计算得到的入炉燃料量。（10）燃料的元素分析、发热量。（11）锅炉灰渣分配比例和含碳量。（12）燃油时的雾化蒸汽流量。试验方法燃料特性燃料质量流量的测定燃料量的测量可以参考ASMEPTC4标准中第4节的规定进行，或者结合锅炉输出热功率和测定的锅炉效率加以确定。燃料的取样和成分分析燃料样品分析应由有资质的实验室承担。固体燃料的分析项目主要包括：低位发热量、工业分析、元素分析，相关名词解释参见GB/T3715，分析方法分别参加GB/T213、GB/T212、GB/T214、GB/T476。液体燃料至少要分析其低位发热量和元素分析，分析方法参加DL/T567.8和DL/T567.9。气体燃料至少需要分析燃料各种气体的组分容积百分率，并计算出燃料的低位发热量，分析方法参见GB/T10410和GB/T13610。混合燃料应分别进行分析，然后按照GB/T10184中7.2.1混合燃料热值计算方法计算出混合燃料的元素分析值和工业分析值。灰渣的取样和特性分析燃煤锅炉总的灰、渣量等于炉渣量、沉降灰量和进入除尘器的飞灰量之和。有条件时，可分别测量锅炉机组各部位排出的灰、渣量，由此计算出各部分的质量比例，用于燃料燃烧和锅炉效率计算。也可根据GB/T10184中附录D的方法确定各部分灰、渣比例，或根据试验开始前商定的灰、渣比例进行计算。（1）飞灰取样要求：a）飞灰样品可通过等速取样方法来得到，即烟气流通过过滤器，再称重过滤器上收集的灰粒量。在该过程中记录的样品质量和烟气容积，以确定烟气中的飞灰浓度。为了避免改变烟气流中的飞灰浓度，进入取样口的烟气流速必须等于烟道中对应点的烟气流速。该过程称为等速取样。为了补偿不均匀的速度分布和飞灰浓度分层影响，需要在测试平面上进行多点取样。b）飞灰取样一般在尾部烟道合适部位，尽可能在垂直烟道气流稳定处，且取样截面前、后应有适当长的直管段，取样方法参见GB/T16157。（2）炉渣取样要求：a）炉渣取样应尽可能从渣流中按等时间间隔、等质量接取。如果从渣槽（池、斗）内掏取，应特别注意样品的代表性，每次取样量应相同，取样方法参见DL/T567.3。b）每次取样量一般不少于2kg，采样开始和结束的时间应考虑燃料从采样点到形成炉渣的滞后时间。c）全部样品被破碎到粒度小于25mm，充分混合后，缩制成预先约定的份数，每份试样不小于1kg。灰渣可燃物含量分析方法参见DL/T567.6。烟气和空气温度在空气预热器性能试验中，需要测试的温度包括，空气预热器进、出口空气、烟气温度等。烟气温度必须在与烟气采样点相同的位置测量，以将可能的烟气温度分层的影响降到最低。鉴于空气预热器连接烟道、风道截面积较大，应采用网格法测量，详见附录A所示。如果预备试验表明，烟气流动存在分层现象，建议将在烟道横截面上各点测得的温度值，按相应位置的烟气流量比例进行加权处理，用加权平均的温度值，作为该截面的烟气温度引入计算。应根据测量介质（烟气、空气）的实际温度范围选用合适的热电偶（参见GB/T16839.1和GB/T16839.2），热电偶导线不应与电源线平行放置，以免干扰。烟气和空气流量在空气预热器性能试验中，需要测试或计算的流量包括，空气预热器进口烟气流量、出口空气流量等。测量介质流量的方法众多，关于烟气、空气等气体介质的流量测量方法，可以参考ASMEPTC11的有关内容。对于有多个空气预热器的机组，总的烟气流量可以借助烟气分析结果和反应的化学计量比，以及燃料的质量流率计算得到，相比于测量值更为精确。对于有多个同型号空气预热器的机组，测试得到每个空气预热器的入口烟气动压，可以计算得到对应的烟气流速（或流量），从而得到各空气预热器之间的入口烟气流量分配比例。对于整个锅炉机组测试边界来说，总的空气和烟气流量可以通过反应的化学计量比和燃料量计算得到。通常情况下，计算得到的烟气流量可以作为进入空气预热器的总的烟气流量；然而，由于锅炉漏风和一次风调温风量等因素的影响，计算得到的空气流量不能作为通过空气预热器的空气流量。当机组有多于1台空气预热器，或空气预热器有多个烟风道，除了测试各流体的温度外，还有必要对各空气和烟气流量进行测试，以得到进入锅炉边界的单股流体流量。测量计算空气和烟气流量的方法众多（如，文丘里测量装置，机翼型测量装置，皮托管横移测量，基于热平衡计算等），如果采用DCS中的测量装置，必须保证在试验前对其进行了标定。空气和烟气的流量可以从测量的速度、流体密度和测量管道的截面积计算得到。鉴于空气预热器连接烟道、风道截面积较大，推荐采用更复杂的横截面逐点测量方法，例如Gauss或Tchebychef测点分布法，通常可得到更为精确的流量。测量动压的同时，应测量大气压力及管道内气流的静压和温度。对于烟气，还需同时分析烟气中各主要成分的体积浓度，以计算烟气密度。如需要应在烟气采样和温度测量的同一位置同一时刻用皮托管测出动压，如遇到严重分层必须进行动压测定。测量空气和烟气流量时，测量截面的上游、下游直管段长度要求应符合GB/T10184的推荐值。烟气和空气压力在空气预热器性能试验中，需要测试的压力包括，空气预热器进、出口空气、烟气静压和差压。烟风道静压测量的一般要求如下：（1）通常在烟风道内表面平整的直段壁面上垂直开孔测量，测孔应远离挡板、弯头等阻力部件及涡流区。孔径宜为2mm-3mm，孔边缘不应有毛刺和倒角。（2）测量含尘气流的静压时，测量孔应避免安装在水平管道下部，以防止堵塞。（3）当被测烟（风）道截面当量直径超过600mm时，同一测量截面上至少应有4个测压孔。烟气取样流经烟道的烟气成分分布具有不均匀性。在流动烟气的横截面上，由于燃料和送风的微小变化，这种成分不均匀或分层也随时间而变化。烟气取样的目的是获取通过该烟气流通横截面上的烟气成分的时空平均值，是通过在烟道横截面上若干个代表点反复多次取样完成的。空气及烟气温度和烟气分析的试验取样点位置。在进口烟道和进口风道上，温度和/或烟气分析的取样点，应布置得尽量接近空气预热器，并尽可能符合良好的速度测量的条件。由于在烟气和空气的出口处，流体介质温度和流场分布不均匀，可能发生分层，以及受到回转式空气预热器漏风等因素影响，测量断面应尽量布置的离预热器远些，并按照附录A的要求，进行等截面布置，将风道/烟道划分为相等的单元面积，从这些单元面积的中心测量速度，同时进行烟气取样。然后，考虑烟气温度以及作为速度的函数，可以计算加权平均值。等截面单元面积的数量和布置，取决于风道/烟道的尺寸和形状，详细的网格法测点布置规范可参考附录A。在取样平面上多点取样将抵消分层的影响，并获得具有代表性的样品。烟气取样与温度测量必须在相同测点上进行。为将不确定度减至最小，宜将若干单个取样点汇合成为一组合烟气样品，并在试验期间连续采样分析。来自每一取样头的烟气流量宜相等。取样管和连接管的材质要求见GB/T10184，应保证在工作温度下不与样品起反应，在试验前和试验中，应对取样管和连接管进行检查，确保无泄漏、无堵塞。当测量SO2气体浓度时，不宜采用注水式多点取样混合器，且取样管路需要采用恒温伴热。烟气成分分析为计算流通空气预热器的烟气、空气流量，以及空气预热器漏风率，必须对空气预热器进、出口的烟气成分进行分析。分析方法的选择，取决于燃料种类和试验的目的，分析的成份一般应包括O2、CO2、CO、SO2等。 应对可燃气体组分进行检测分析，若发现存在且不能通过燃烧设备调整的手段加以消除，则必须对H2和CmHn的组分浓度加以测定，并参照ASMEPTC4中第7部分的规定对烟气流量进行修正。通过抽取烟气进行烟气分析的设备由两部分组成：样品采集与传输系统和烟气分析仪。样品采集与传输系统由多取样头网格、取样管线、烟气混合设备、过滤器、凝结器或气体干燥器和气泵等组成。每台烟气分析仪单独分析一种烟气成分。由于在烟气样品分析之前，要从抽取的样品中除去水分，因此，这类分析基于干基。无除湿或称为“就地”分析是基于湿基。烟气成分分析采用容积含量或摩尔含量，后者为被测成分的摩尔数除以总摩尔数。干基与湿基间的差别在于，湿基在分母中包含干燥物质的摩尔数与水蒸气的摩尔数。分析测试烟气O2含量的几种方法包括：顺磁氧量计、电化学氧电池、燃料电池和氧化锆氧量计等。试验工程师必须保证所选方法能够满足应用要求。当采用电化学电池时，需谨慎确保其他气体，例如CO2，对O2测量不造成干扰。对标定气体采用与实际烟气中浓度大致相等的干扰气体，可减小误差。分析测试CO浓度最普遍的方法是非色散红外线法。该方法的主要缺点是CO、CO2与H2O具有相似的红外线波长吸收范围。为了CO读数精确，烟气样品必须干燥，分析仪必须补偿CO2的干扰，采用较精确的仪器测定CO2，然用再对CO进行补偿。分析测试SO2浓度通常从以下两种认可方法中选一：紫外线脉冲荧光分析法，或红外线吸收仪法。SO2化学性质非常活泼，取样分析系统只能采用玻璃、不锈钢或者聚四氟乙烯。分析测试NOx浓度的首选方法是化学发光分析仪。这类分析仪的检测原理为，首先在热交换器中将NO2转化为NO，然后在反应容器将NO与臭氧（O3）掺混并生成NO2，该反应过程会发光，检测发光程度来确定NO2的浓度。试验开始前和结束后，均应采用标准气体对分析仪器进行标定，以确保读数的准确性，并避免出现任何较大的偏差，用100%N2气瓶进行校零，用95%N2＋5%O2的混和气体对O2分析仪器进行刻度的标定。大气参数环境空气的含湿量是空气预热器能量和质量平衡计算中必须考虑的因素，进入空气预热器的空气湿度必须加以确定。由于空气的比湿度不随加热情况而变化，因此，空气预热器出口燃烧用空气的比湿度与入口的参数相同，除非其中有含水分的介质流入。为确定环境空气的比湿度，可通过测量干球温度、湿球温度，或者干球温度、相对湿度得到。环境大气参数（温度、相对湿度、大气压力）的测量，应在避风、避热源、遮阳并靠近风机进风口处。性能参数和评价指标体系综合性能的分析空气预热器的性能分析基于以下诸点考虑：（1）将试验的热力性能与设计值相比较。（2）将试验的漏风率与设计值相比较。（3）将试验的空气侧与烟气侧压损与设计值相比较。运行条件对空气预热器性能的影响影响空气预热器性能因素并在试验中应予以特别考虑的运行条件如下：（1）通过空气预热器的空气流量。（2）空气预热器入口风温。（3）用于控制空气预热器冷端温度的再循环风量或旁路空气量。（4）制粉系统调温风量和不通过空气预热器的漏风量。（5）空气预热器漏风控制装置的状态。（6）通过空气预热器的烟气流量。（7）通过空气预热器的烟气、空气流量在转子截面上分布的均匀性。（8）空气预热器入口烟气温度。（9）空气预热器转子转速。（10）空气预热器蓄热元件表面沾污和腐蚀情况。热力性能X-比是空气预热器热力性能计算中一个非常重要的无量纲参数，通过测量、记录空气预热器烟气进、出口温度，空气进、出口温度，烟气进、出口的烟气分析仪读数得到。从空气预热器进出口的烟气组分分析可以得到漏风率，并可将测得的空气预热器出口温度修正到无漏风状态下。利用X-比，可部分说明空气预热器实测和设计出口烟温的差别。X-比也受到调温风流量、密封风流量、保温层漏风，以及某些布置条件下，烟气再循环的影响。空气预热器漏风率根据用于计算X-比的烟气分析仪的读数，可以计算出空气预热器漏风率，在进行综合修正后，可以与设计值相比较。空气预热器出口烟温对实测的排烟温度进行一系列修正后，才能将其与设计值相比较。空气预热器烟气侧/空气侧压降在进行了温度和流量的修正后，烟气侧和空气侧的压损可以与设计值相比较。性能参数计算燃料燃烧计算燃料特性（1）燃料的发热量对于固体和液体燃料，燃料发热量取实验室收到基低位发热量。对于气体燃料，一般以每标准立方米燃料量为基础计算。气体燃料低位发热量按下式计算：（1）其中：——某种燃料组分；——气体燃料的低位发热量，kJ/m3；——碳氢化合物的低位发热量，kJ/m3，可根据GB/T10184的附录E查取；对燃用多种燃料的锅炉，应分别测量每种燃料消耗量及其元素分析值、工业分析值和低位发热量，在空气预热器性能计算和相应的锅炉热效率计算中，按各种入炉燃料的消耗量份额的加权平均值计算，相应的计算方法可参考GB/T10184的相应条文。（2）燃料的化学分析本规程介绍的计算方法，都是建立在以质量百分数为体现的燃料元素分析基础之上。燃料元素分析的项目包括，收到基碳（Car）,氢（Har），氧（Oar），氮（Nar），硫（Sar），全水分（Mar）和灰分（Aar）。元素分析结果的各项之和必须为100%。一般而言，气体燃料包含各种碳氢化合物和一些其他组成成分，是以单位体积来表示的。为本规程计算方便，气体燃料的分析结果必须转换为以单位质量为基准。燃烧空气特性（1）物理特性本规程的计算均基于下列空气组成成分：每摩尔空气含有0.20946摩尔O2、0.78102摩尔N2、0.00916摩尔Ar、0.00033摩尔CO2（以及其他微量元素），空气的平均摩尔质量为28.9625。以下为本规程采用的空气标称性质：容积组成：20.95%O2，79.05%N2；质量组成：23.14%O2，76.86%N2。（2）空气中水分空气中水分含量通过测量得到的入口空气干球、湿球温度，或干球温度、相对湿度得到，或测量得到相对湿度时，通过下式计算空气的绝对湿度：（2）其中：——空气的绝对湿度，kg水蒸气/kg干空气；——空气的相对湿度，%，可通过干湿球温度计测量；——在大气温度下的水蒸气饱和压力，Pa，在0℃～50℃范围内，可由下式计算：（3）——大气压力，Pa；——环境空气温度，℃。（3）理论空气量理论空气量定义为使燃料完全燃烧所需的最小空气量，即，C生成CO2，H生成H2O，S生成SO2。在实际燃烧过程中，会生成少量的CO和氮氧化物（NOx），通常是可以测量的。同时也生成少量SO3和气态碳氢化合物，但是通常很少检测。这些微量成分对本规程燃烧计算的影响可忽略不计。1kg燃料完全燃烧所需干空气量可按下式进行计算：（Nm3/kg）（4）（kg/kg）（5）、分别为体积和质量单位下的理论干空气量，单位分别为Nm3/kg和kg/kg；、、、——入炉燃料中碳、氢、硫、氧的质量百分数，%。由实际燃烧的碳计算的理论干空气量称为修正的理论干空气量：（Nm3/kg）（6）（kg/kg）（7）（mol/单位质量燃料）（8）、——体积、质量单位下的修正的理论干空气量，单位分别为Nm3/kg和kg/kg；——修正的理论干空气量，mol/单位质量燃料；——燃料收到基实际燃烧的碳的质量百分数，%，按下式计算：（%）（9）——入炉燃料中灰分的质量百分含量，%；——灰渣平均可燃物的质量百分含量，%，按下式计算：（%）（10）、、——炉渣、沉降灰、飞灰占燃料总灰分的质量分数，%，确定方法参见GB/T10184；、、——炉渣、沉降灰、飞灰中可燃物的质量分数，%。（4）过量空气系数和过量空气率过量空气系数指燃料燃烧时实际供给的空气量与理论空气量之比：（11）——实际送入炉内的干空气量，Nm3/kg。相对于修正的理论干空气量，提出修正的过量空气系数，由如下定义：（12）——修正的过量空气系数。对于燃烧固体或者液体燃料的锅炉，通过测量烟气成分和灰渣含碳量，可计算得到修正的过量空气系数，按下式计算：（13）其中，、分别为干烟气中N2、O2的体积分数，%。修正的过量空气系数可按简化式计算：（14）对于气体燃料，过量空气系数和修正的过量空气系数可视为相等，分别按上式进行计算。若无特殊说明，本规程中计算中均采用修正的过量空气系数参与计算。为了计算锅炉热效率和空气预热器漏风率，必须确定空气预热器烟气入口和出口截面的过量空气系数。通过测定烟气中的气体体积浓度，可以确定过量空气系数。本规程所述计算，是建立在烟气中的O2体积浓度分析基础上的。为计算方便和与其他国际标准统一，本标准也同时引入了过量空气率的概念，定义为过剩的干空气量占理论干空气量的百分比：（%）（15）——过量空气率，%。基于干基烟气分析的O2浓度计算：（%）（16）（mol/单位质量燃料）（17）——燃料燃烧产生的干烟气摩尔数，mol/单位质量燃料。在以干基烟气为基准的分析中，当过量空气率已知时，各组成成分的体积浓度计算如下：（%）（18）（%）（19）（%）（20）（%）（21）（mol/单位质量燃料）（22）——单位质量燃料燃烧生成的干烟气摩尔数，mol/单位质量燃料。基于湿基烟气分析的O2浓度计算：（%）（23）（mol水蒸气/mol干空气）（24）（mol/单位质量燃料）（25）——湿烟气中O2的体积百分浓度，%；——燃料燃烧的干烟气产物加上燃料燃烧生成的水蒸气摩尔数，以及任何其他进入烟气的附加水分摩尔数，mol/单位质量燃料；——空气中水蒸气的摩尔数，mol水蒸气/mol干空气；——在截面z处的附加水分含量，如，雾化蒸汽和吹灰蒸汽等，kg水蒸气/kg入炉燃料。在以湿基烟气为基准的分析中，当过量空气率已知时，各组成成分的体积浓度计算如下：（%）（26）（%）（27）（%）（28）（%）（29）（%）（30）（mol/单位质量燃料）（31）——燃烧单位质量燃料生成的湿烟气摩尔数，mol/单位质量燃料。（4）送入锅炉的实际干空气量为：（kg/kg）（32）送入锅炉的实际湿空气量，为干空气量与空气中水蒸气量之和，即，（kg/kg）（33）——送入锅炉的实际湿空气量，kg/kg。注意：为确定空气预热器出口截面的空气质量流量（即送往锅炉燃烧器的风量），必须从由锅炉或省煤器出口氧量数据计算得到的空气量中，减去估计的装置内漏风量，以及制粉系统调温风、密封风、脱硝稀释风流量等。（5）燃烧空气的密度标准状况下，干空气的标准密度为：（kg/Nm3）（34）实际状态下，湿空气的密度可由理想气体状态方程计算：（kg/m3）（35）[J/（kg·K）]（36）（kg/kmol）（37）——通用摩尔气体常数，8314.5J/（kmol·K）；——空气的气体常数，J/（kg·K）；——湿空气的摩尔质量，kg/kmol；——位置z处的空气静压，Pa；——位置z处的空气温度，℃；——计算常数，273.2℃。燃烧烟气产物燃烧产生的烟气流量，可以通过由燃料元素分析和过量空气系数确定的化学反应计量比得到。如果反应产物中，存在大量H2和CmHn等未完全燃烧产物，可能使计算结果产生偏差。燃烧产生的全部气态产物，即为湿烟气。固态产物，如，燃料中的灰分，未燃尽碳等，应单独考虑并且不作为湿烟气质量的份额。当计算空气预热器漏风率时，应采用湿烟气质量。除去水分的全部气态产物，即为干烟气。本节烟气产物计算的依据为，湿烟气是由燃料产生的湿烟气、燃烧空气、燃烧空气中携带的水分，以及任何其他的附加水分，如雾化蒸汽等构成；干烟气通过从湿烟气中减去所有的水分质量得到。（1）燃料成分燃烧产生的烟气质量（kg/kg）（38）——燃料的收到基灰分质量分数，%；——燃料中实际燃烧的碳的质量分数，%。其中，燃料燃烧产生的水分质量：（kg/kg）（39）燃料中氢元素燃烧产生的水分质量：（kg/kg）（40）（2）干空气中携带的水分质量干空气中的水分，与过量空气系数成正比，并且对于每个测量截面z，必须根据对应的过量空气系数来计算，（kg/kg）（41）（3）烟气中进入的附加水分质量该项目考虑了任何可能进入烟气中的其他水分。典型的来源是，雾化蒸汽以及吹灰蒸汽。以质量流量为单位测量的附加水分应转换为以单位质量燃料为基准参与计算。（kg/kg）（42）（4）烟气中的总水分质量在任一截面z，烟气中的总水分质量为，（kg/kg）（43）（5）湿烟气质量在任一截面z，湿烟气的总质量是干空气质量、空气中水分质量、燃料产生的湿烟气质量、以及其他附加水分质量之和，（kg/kg）（44）在任一截面z，湿烟气的质量流量可以通过下式计算：（kg/s）（45）——入炉燃料的质量流量，kg/s。（6）干烟气质量在任一截面z，干烟气质量是湿烟气质量与烟气中水分质量之差：（kg/kg）（46）（7）烟气中水分的质量分数烟气中水分的质量分数主要用于计算烟气的焓值，可表示为，（%）（47）（8）烟气中灰分的质量分数在计算烟气焓值，进行空气预热器能量平衡计算时，需要考虑灰分的影响。烟气中灰分的质量分数可以表示为，（kg/kg）（48）——燃料中灰分的质量分数，kg/kg燃料；——在截面z处的烟气中灰分的质量比率，%湿烟气。空气预热器进口、出口的烟气质量，还可以根据该截面的烟气成分分析，以及燃料分析结果进行计算得到，相应的计算方法如下：对单位质量入炉燃料而言的干烟气质量为，（kg/kg）（49）为单位质量燃料燃烧生成的干烟气质量，kg/kg；、、分别为干烟气中CO2、O2、CO的体积分数，%，由烟气分析仪测试结果得到；为干烟气中N2的体积分数，%，用100减去CO2、CO、O2、SO2的体积分数之和确定。对单位质量入炉燃料而言的烟气中水分质量为，（kg/kg）（50）为单位质量燃料燃烧生成的烟气中水分质量，kg/kg；为入炉燃料中水分的质量百分数，%；为对于单位质量入炉燃料的烟气中外来水分质量，kg/kg。湿烟气质量：在任一截面z处的湿烟气总质量为干空气质量、空气中水分质量、燃料产生的湿烟气质量以及其他外来水分质量之和，用下式计算，（kg/kg）（51）为空气预热器进、出口，相对于单位入炉燃料量的湿烟气质量，kg/kg。（9）湿烟气的密度湿烟气的密度可由理想气体状态方程计算：（kg/m3）（52）[J/（kg·K）]（53）当烟气成分已经以湿基计算时，湿烟气的摩尔质量按下式计算：（kg/kmol）（54）当烟气成分已经以干基计算时，湿烟气的摩尔质量按下式计算：（kg/kmol）（55）（kg/kmol）（%干基水）（56）——干烟气的摩尔质量，kg/mol；——单位质量燃料燃烧的干烟气摩尔数，mol/单位质量燃料；——单位质量燃料燃烧的湿烟气摩尔数，mol/单位质量燃料；——通用摩尔气体常数，8314.5J/（kmol·K）；——烟气的气体常数，J/（kg·K）；——湿烟气的摩尔质量，kg/kmol；——截面z处的烟气静压，Pa；——截面z处的烟气温度，℃；——计算常数，273.2℃。燃料质量流率为计算空气预热器烟气和空气质量流率，必须知道输入燃料的质量流率。输入燃料质量流率可以通过测量的方法得到，或者通过由能量平衡法得到的锅炉效率和测量的输出热量进行计算确定。对于不产生蒸汽的炉子来说，必须对输入燃料的质量流率进行测试以确定输入热量。对于锅炉即蒸汽发生器来说，当输出的蒸汽参数可以测定时，通过锅炉效率和输出能量来确定输入燃料量是推荐的方法，尤其对于固体燃料来说，测量其质量流率通常是不够准确的。值得注意的是，对于用能量平衡法测定锅炉效率来说，与确定空气预热器性能的相关测试参数通常是最为重要的，因此，为测量计算锅炉热效率值，而需开展的附加测试项目通常是较少的。基于锅炉能量平衡关系，可知燃料质量流率的计算式如下：（kg/s）（57）——锅炉的有效输出热量，kW；——测试的锅炉效率，%；——燃料的低位发热量，kJ/kg。考虑我国电厂中大部分锅炉的主蒸汽流量都是利用调节级后的压力，根据费留格尔公式进行计算，该公式可能有3%-5%的误差，导致锅炉输出热量的测量精度很可能只是稍高于燃料量的测量精度，使得按正平衡反算的燃料量出现较大误差。为解决这个问题，建议同时安排锅炉性能试验与汽轮机性能试验，利用汽轮机性能试验所得的热耗值来精确计算锅炉输出热量，进一步计算燃料量。汽轮机热耗与锅炉输出热量的关系为：（kg/s）（58）——汽轮机性能试验所得热耗，kJ/kWh；——汽轮机性能试验期间，发电机的输出功，kWh；——燃料的收到基低位发热量，kJ/kg；——测试的锅炉效率，%；——测试的管道效率，%；——性能试验持续时间，h。空气和烟气流量空气预热器漏风率、出口烟气温度、烟气侧压降等性能参数都需要考虑入口烟气流量偏离设计值所需引入的修正，空气预热器入口烟气流量的测定有如下方法： （1）流速-流量法。测定入口烟气温度，在平直的烟道上沿长边方向按照等截面法则开设测孔，并采用毕托管横向移进的方法测量截面的烟气流速分布，查得或现场测得烟道横截面尺寸后，计算得到入口烟气质量流量。 （2）燃烧分析法。根据空气预热器入口烟气多点采样的成分分析结果，通过燃料燃烧计算，得到单位质量燃料燃烧所生成的入口烟气质量。再根据由机组发电机功率（或锅炉输出热量）和测定的机组（或锅炉）效率计算得到入炉的燃料质量流率（当有经过校准的入炉煤称量装置时，此项数据也可由此得到），即可得到进入空气预热器的烟气质量流量。现场测试的空气和烟气流量计算在试验开始前的测试截面横进测量中，需要测试空气或烟气流量以确定进入各并列空气预热器的空气和烟气流量分配情况。空气体积流量按下式计算：（m3/h）（59）式中，——测量截面的面积，m2；——空气的体积流量，m3/h；——测量截面的空气流速，m/s，按下式计算：（m/s）（60）——动压测量管系数；——动压测量管测得的动压差，Pa；——湿空气的密度，kg/m3，计算如前所述。空气的质量流量为，（kg/h）（61）——空气的质量流量，kg/h。通过测量计算烟气流量的方法与空气相同，只是将烟气密度用前述方法计算代入即可。空气和烟气的质量流量计算（a）根据锅炉输入燃料量和烟气分析得到的化学计量比，计算得到各空气预热器入口的总烟气质量流率，。（b）当测试得到进入各空气预热器的烟气速度（或流量）后，基于各空气预热器入口烟气动压或由动压和温度得到的质量流量之比，得到进入第n个空气预热器的烟气质量流量占所有空气预热器入口烟气流量总和的比率。如下式所示，（kg/kg）（62）——测试得到的进入第n个空气预热器的烟气质量流量占进入所有空气预热器的烟气质量流量的比率。（1）对于二分仓空气预热器，通过烟气和空气的传热能量平衡关系式，计算各空气预热器出口的空气质量流率，，以及空气预热器出口的总空气质量流率，。（kW）（63）（kW）（64）（kg/s）（65）（kg/s）（66）——空气预热器n入口空气焓值，kJ/kg；——空气预热器n出口空气焓值，kJ/kg；——空气预热器n入口烟气焓值，kJ/kg；——空气预热器n出口烟气焓值（无漏风状态下），kJ/kg。确定焓值时，采用空气预热器入口烟气中的水分和灰分数值；——各空气预热器出口空气质量流量之和，kg/s；——空气预热器n出口空气质量流量，kg/s；——空气预热器n中，空气吸收的热量，kW；——空气预热器n中，烟气放出的热量，kW。（2）对于多分仓空气预热器，测量其中一股空气的流量（通常是流量较小的或一次风气流，根据现场实际情况确定）。进入各空气预热器的烟气流量之和可由烟气分析确定的化学计量比计算得到（）；进入各空气预热器的空气流量之和可以由以及烟气和空气温度，通过能量平衡关系计算得到。未测量的空气流量（如测量得到一次风量，则为二次风）可以通过差减法得到，即由总的空气流量减去测量的空气流量。用于空气预热器热平衡计算的多分仓空气预热器入口和出口的空气平均温度，是由入口的一次风和二次风根据质量加权平均得到的（考虑了从一次风到二次风的漏风）；因此，需要通过迭代计算，以得到最终的一次风与二次风的风量比例，以及计算入口和出口的空气平均温度。以下的公式，是针对三分仓空气预热器，并且假设一次风出口空气流量为测量值。注意，计算中用到了空气预热器制造厂家估计的漏风率数值。（kW）（67）（kW）（68）（kg/kg）（69）（kg/s）（70）（kg/s）（71）（kg/s）（72）——空气预热器n入口一次风空气焓值，kJ/kg；——空气预热器n入口二次风空气焓值，kJ/kg；——空气预热器n出口一次风空气焓值，kJ/kg；——空气预热器n出口二次风空气焓值，kJ/kg；——空气预热器n出口一次风流量，kg/s；——空气预热器n的漏风量，kg/s；——空气预热器n的漏风率，%；——空气预热器中，一次风到二次风的漏风量，占空气到烟气侧总漏风量的比率，kg/kg；——估计的一次风到二次风的漏风量，kg/s；——空气预热器n中，一次风到二次风的漏风量，kg/s；——空气预热器入口，一次风与二次风的压差，Pa；——空气预热器入口，一次风与二次风的设计压差，Pa；——估计的一次风至烟气的漏风量，kg/s；——估计的二次风至烟气的漏风量，kg/s；——空气预热器n中，一次风吸收的热量，kW；——空气预热器n中，二次风吸收的热量，kW。空气预热器进口综合空气温度（1）多个同型号的二分仓空气预热器（73）式中，各空气预热器出口空气流的质量流量占总空气质量流量的比率，可以通过前节提供的公式进行计算。（2）多分仓空气预热器的情形。对多分仓空气预热器来说，进口综合风温的计算，必须考虑从高压侧空气流体向低压侧空气流体的漏风影响，（℃）（74）（kg/kg）（75）（℃）（76）——所有空气预热器出口的一次风质量流量和二次风质量流量之和，kg/s。空气预热器出口综合空气温度（1）多个同型号的二分仓空气预热器（℃）（77）（2）多分仓空气预热器的情形（℃）（78）（℃）（79）空气预热器进口综合烟气温度（℃）（80）空气预热器漏风率根据烟气分析仪的读数，可以计算出空气预热器漏风率，在进行综合修正后，可以与设计值相比较。（%）（81）——空气预热器n入口的湿烟气质量，kg/kg；——空气预热器n出口的湿烟气质量，kg/kg。上述湿烟气质量可以通过各空气预热器烟气进、出口的O2分析测试得到。总的空气预热器漏风率是各空气预热器漏风率的质量加权平均之和。空气预热器换热效率空气预热器烟气侧效率为，（82）——空气预热器入口烟气温度，℃；——无漏风状态下的空气预热器出口烟气温度，℃；——空气预热器入口空气温度，℃。空气预热器空气侧效率为，（83）——空气预热器出口空气温度，℃。非稀释性烟气出口温度空气预热器非稀释性烟气出口温度，即无漏风状态下的出口烟气温度，，代表了空气预热器换热过程中，烟气传递给加热空气的有效利用能量：（℃）（84）——经无漏风修正的空气预热器n非稀释性烟气出口温度，℃；——实测的空气预热器n出口烟气温度，℃；——空气预热器n漏风温度，℃；——在实测的空气预热器n出口烟气温度下的空气温度，℃；——在入口空气温度和测量的出口烟气温度之间的平均空气比热容，J/（kg·K）；——在测量的出口烟气温度和非稀释性烟气出口温度之间的平均烟气比热容，J/（kg·K）。对二分仓空气预热器而言，漏风温度等于空气预热器入口空气温度。对多分仓空气预热器而言，漏风为从空气预热器入口的各股流体泄漏至烟气侧，质量平均的空气预热器漏风温度，可以使用空气预热器制造厂家给出的各股空气流体至烟气的漏风率设计值进行估算。对于三分仓空气预热器，可用下式进行估算：（℃）（85）——估算的一次风漏风率，即一次风至烟气的漏风量占总的空气至烟气的漏风量的比率，kg/kg。式（84）是用测量的温度和比热确定空气预热器非稀释性烟气出口温度的经典公式，具体推导过程参见附录C。值得注意的是，由于空气预热器非稀释性出口烟气温度的值初始情况下为未知，因此确定烟气比热的过程是迭代的。非稀释性出口烟气温度可以从无漏风状态下的空气预热器出口烟气焓值得到，而后者可以从以下关系式中直接得到：（J/kg）（86）和是空气在上述定义的温度下的焓值，是烟气在实测的空气预热器出口烟温下的焓值，但是使用的是空气预热器入口烟气的水分和灰分含量。（℃）（87）空气预热器X-比通过空气预热器的空气热容量与烟气热容量之比，定义为空气预热器的X-比：（88）设计的X-比是通过将设计工况的参数代入以上公式计算得到。——空气在温度和之间的平均比热，J/（kg·K）；——烟气在温度和之间的平均比热，J/（kg·K）。上述湿空气、湿烟气的平均比热容根据附录B中的焓值数据计算得到。空气预热器压降烟气侧压降：（Pa）（89）一次风压降：（Pa）（90）二次风压降：（Pa）（91）其中：、、——烟气侧、一次风侧、二次风侧压降，Pa；、——空气预热器烟气进口、出口静压，Pa；、——空气预热器一次风进口、出口静压，Pa；、——空气预热器二次风进口、出口静压，Pa。偏离设计工况下的空气预热器性能参数修正空气预热器出口烟温的修正必须对测量得到的空气预热器出口烟气温度进行一系列修正后，才能将其与设备制造厂商的设计保证值相比较。使用下列公式，对每个空气预热器的出口烟气温度进行修正。多个同类型的空气预热器出口烟气温度，可以分别对相应的流量进行质量加权平均，再用设计的空气/烟气流量将其视为一个系统进行评价。（℃）（92）——修正到设计工况的无漏风状态下的排烟温度，℃；——无漏风状态下的排烟温度，℃；——入口风温偏离设计值的修正，℃；——入口烟温偏离设计值的修正，℃；——入口烟气流量偏离设计值的修正，℃；——X-比偏离设计值的修正，℃。入口空气温度偏离设计值的修正（℃）（93）其中：——设计的空气预热器入口空气温度，℃。上述修正公式，是基于入口风温变化时，空气预热器传热效率保持恒定的前提下推导得到的。必须先对每个空气预热器单独进行修正，然后再进行质量流量加权，得到最后的修正结果。入口烟气温度偏离设计值的修正（℃）（94）其中：——设计的空气预热器入口烟气温度，℃。上述修正公式，是基于入口烟温变化时，空气预热器传热效率保持恒定的前提下推导得到的。必须先对每个空气预热器单独进行修正，然后再进行质量流量加权，得到最后的修正结果。空气预热器X-比偏离设计值的修正空气预热器X-比偏离设计值引入的修正，可以通过查找设计的修正曲线得到。空气与烟气的热容比，不仅要考虑试验与设计工况下的空气/烟气流量比差异，而且要考虑试验与设计工况下的空气与烟气比热容的差别。该修正曲线需由空气预热器制造厂家提供，是通过改变空气预热器的X-比，同时保持入口空气、空气湿度、烟气、烟气中水分以及烟气流量与设计值一致且不变，计算得到的。必须先对每个空气预热器单独进行修正，然后再进行质量流量加权，得到最后的修正结果。当获得厂家的设计X-比修正曲线困难时，附录D中提供了一种满足工程应用精度的近似修正方法，在征得参加试验各方一致同意后，可以采用计算的修正曲线进行修正，并在试验报告中进行说明。入口烟气流量偏离设计值的修正入口烟气流量偏离设计值需引入的修正，可以通过查找设计修正曲线得到。该曲线应由空气预热器制造厂家提供，是通过改变入口烟气流量，同时保持入口空气，空气中水分，烟气中水分，以及空气/烟气热容比（X-比）与设计值一致且不变，计算得到的。必须先对每个空气预热器单独进行修正，然后再进行质量流量加权，得到最后的修正结果。当获得厂家的设计修正曲线困难时，可参考附录D中的方法进