Версия для печати

6 Методы испытаний

6.1 Общие положения

Испытания проводят на соответствие техническим и эксплутационным требованиям. Испытания выполняют на испытательном котле, указанном в 6.2. Испытательный котел должен соответствовать спецификациям изготовителя горелки. Котел устанавливают в соответствии с 6.2, если иное не предусмотрено изготовителем.

6.2 Испытательный котел
Если изготовителем не указано иное, горелку устанавливают в соответствии с инструкцией по монтажу на испытательном котле, приведенном на рисунке 1.

Рисунок 1 - Испытательный котел

Минимальное расстояние между топкой горелки и верхней стенкой камеры сгорания должны быть указаны изготовителем.

1 - дверца для правильного выравнивания горелки по вертикали; 2 - подвижная задняя стенка, с водяным охлаждением; H - высота камеры сгорания; B - ширина камеры сгорания; C - регулируемая длина камеры сгорания

Рисунок 1 - Испытательный котел

Для испытательного котла, приведенного на рисунке 1, стенка котла и подвижная задняя стенка должны охлаждаться посредством водяного охлаждения. Дверца и задняя часть котла не охлаждаются. Между стенками камеры сгорания и подвижной задней стенкой котла должен быть зазор 15 мм для прохода продуктов сгорания. Если изготовитель указывает, что данная горелка предназначена только для определенного котла, то горелка должна испытываться с этим котлом.

6.3 Измеряемые и рассчитываемые параметры

Параметры, которые должны быть измерены и рассчитаны в ходе испытания, и погрешности измерений указаны в таблице 3. Метод измерения приведен в приложении G, расчет OGC - в приложении Н. Таблица 3 - Измеряемые и рассчитываемые параметры, погрешности измерений

6.4 Испытательное топливо

Испытания должны проводиться с древесными пеллетами. Пеллеты, используемые для испытаний, должны принадлежать к классу "химически необработанной древесины без коры" по [1]; температура спекания золы при измерении по [7] должна быть не менее 1400°С. Если изготовитель указывает, что горелка предназначена для использования пеллет большего диаметра или с другими свойствами, то испытание должно проводиться с указанными пеллетами согласно 6.6.2.1.

6.5 Контрольные проверки

6.5.1 Общие положения

Перед установкой на испытательный стенд горелку необходимо проверить, чтобы убедиться, что она соответствует предоставленной конструкторской документации.

6.5.2 Контрольная проверка конструкции

Горелку и топливный бункер, при наличии, подвергают осмотру, чтобы убедиться, что требования к материалам, конструкции, установке, доступности для обслуживания и использования, а также удаления золы соблюдаются.

6.5.3 Контрольная проверка оборудования

Горелка подвергается осмотру, чтобы убедиться, что двигатели и вентиляторы, а также имеющиеся механические приводы изготовлены из негорючего материала и защищены согласно 5.1.2.1. Также следует убедиться, что инструмент для очистки согласно 5.1.1.5 есть в наличии. Кроме того, необходимо провести следующие контрольные проверки:

а) наличие достаточных приспособлений для безопасного крепления горелки на котле, исключающих самопроизвольное смещение, в соответствии с 5.1.1.3;

b) для горелки, которая может быть демонтирована без помощи инструмента, необходимо проверить наличие переключателя, который выключает топку, если горелка не присоединена;

c) для горелки со встроенным топливным бункером необходимо проверить, изготовлен ли он из негорючего материала и имеется ли плотно прилегающая крышка с блокирующим устройством согласно 5.1.2.4. Измеряется утечка из топливного бункера при давлении 5 Па. Она не должна превышать значения, указанного в 5.1.2.4;

d) кроме того, необходимо проверить, имеет ли горелка устройство для прерывания подачи топлива при открытой крышке согласно 5.1.2.4;

e) для горелки с подающим шлюзом или противопожарным затвором необходимо проверить утечку при давлении 5 Па, чтобы убедиться, что требования 5.1.2.5 выполняются.

6.5.4 Контрольная проверка соединения с котлом

Следует убедиться, что все соответствующие требования к соединениям с котлом, описанные в технической документации, и все требования 5.1.3 выполняются.

6.6 Типовые испытания

6.6.1 Безопасность

6.6.1.1 Общие положения

К испытанию безопасности относится испытание горелки на наличие возможных сбоев, указанных в таблице 4.

Таблица 4 - Испытания на безопасность

6.6.1.2 Испытание надежности при проскоке пламени

Выполняют следующие испытания:

a) необходимо проверить число и типы систем безопасности для защиты от проскока пламени;

b) необходимо убедиться, что по крайней мере одна из систем безопасности функционирует независимо от состояния электропитания (см. 6.6.1.4 и 6.6.1.8);

c) кроме того, следует убедиться, что по крайней мере одна из систем безопасности доступна даже после прерывания подачи топлива к топке горелки;

d) если горелка оборудована системой распыления воды, необходимо измерить объем резервуара для воды и убедиться, что он имеет датчик изменения уровня или давления;

e) необходимо убедиться, что расстояние в опускном желобе соответствует 5.2.2 для предотвращения проскока пламени.

f) для системы безопасности с аварийным сбросом топлива в котел следует обратить внимание на то, что система снабжается аварийным электропитанием (например, с помощью резервного аккумулятора);

g) если горелка имеет встроенный топливный бункер, следует измерить температуру в бункере в ходе испытания с максимальной тепловой мощностью горелки, с минимальной тепловой мощностью горелки и во время испытания пуска и зажигания. Температура должна измеряться как можно ближе к подающему шнеку;

h) для горелки со встроенным топливным бункером следует убедиться, что путем открытия крышки при нормальных условиях или, если оставить крышку открытой, не возникает опасной ситуации (например, утечка продуктов сгорания, проскок пламени). Разрешается медленно подавать топливо во избежание проскока пламени при условии, что это происходит автоматически, посредством подающего шнека. Безопасность горелки проверяют при выключенном подающем шнеке, чтобы имитировать сбой во время эксплуатации при полной нагрузке.

Проверяют выполнение требований 5.2.2.

6.6.1.3 Испытание безопасности последствий перегрузки топлива и блокирования подачи топлива

Проверку безопасности горелки осуществляют при непрерывной работе подающего шнека с максимальной скоростью вращения.

Если горение в топке горелки является неполным или отсутствует, предохранительное устройство прерывания подачи топлива должно отключить его подачу в топку.

Испытание блокирования подачи топлива проводят путем введения металлического предмета в подающий шнек.

Проверяют выполнение требований 5.2.3.

6.6.1.4 Колебание напряжения

Пеллетную горелку испытывают при максимальной тепловой мощности горелки и номинальном напряжении электропитания. Электропитание горелки отключают и проверяют, не возникает ли проскока пламени или утечки продуктов сгорания из пеллетной горелки.

После испытания, проведенного при номинальном напряжении электропитания, проводят испытание при 85% номинального напряжения, за исключением трехфазных двигателей. Проверяют, чтобы после уменьшения подачи напряжения все функции безопасности работали.

Проверяют выполнение требований 5.1.6.

6.6.1.5 Измерение температуры поверхности

В ходе испытания при максимальной тепловой мощности горелки согласно 6.6.2.2 измеряют температуру поверхности деталей горелки, с которыми возможен контакт после достижения установившегося режима.

Проверяют выполнение требований 5.2.5.

6.6.1.6 Измерение утечки продуктов сгорания

В ходе испытания 6.6.2.2 определяют, есть ли утечка продуктов сгорания из горелки в окружающую среду. При имитации негерметичности крышки проверяют, выходят ли продукты сгорания из топливного бункера при открытой крышке и работе горелки с максимальной тепловой мощностью. Кроме того, проверяют, имеется ли выход продуктов сгорания в топливный бункер после опорожнения при нормальных условиях.

Проверяют выполнение требований 5.2.6.

6.6.1.7 Испытание на устойчивость к перегреву

По завершении испытаний по 6.6.2.2 при комнатной температуре проверяют, что материалы или компоненты горелки не имеют деформаций, неправильной установки или повреждений.

Проверяют выполнение требований 5.2.7.

6.6.1.8 Аварийное выключение и повторный запуск

Горелку эксплуатируют при максимальной тепловой мощности и проверяют, чтобы системы безопасности, имеющие датчик температуры, срабатывали при обдувании феном. Проверяют, прекратила ли горелка подачу топлива и не включается ли до тех пор, пока все системы безопасности не будут приведены в исходное положение (например, пока не будет заполнен резервуар с водой), и что автоматический перезапуск после срабатывания систем безопасности невозможен.

Проверяют, чтобы горелка после сбоя электропитания не могла автоматически запуститься, пока система автоматического контроля не покажет, что все системы безопасности работают.

Проверяют выполнение требований 5.2.8.

6.6.1.9 Сбой подачи воздуха для горения

Безопасность горелки проверяют при максимальной тепловой мощности горелки при следующих условиях:

• сбое вентилятора для подачи воздуха на горение;
• блокировке канала подачи воздуха.

Предполагается, что в каждом случае возникает только один сбой.

Проверяют выполнение требований 5.2.10.

6.6.1.10 Давление в камере сгорания

Безопасность горелки проверяют при давлении в камере сгорания, указанном изготовителем горелки.

Проверяют выполнение требований 5.2.11.

6.6.1.11 Электробезопасность

Испытание проводят в соответствии с требованиями 5.2.12.

6.6.2 Тепловая мощность

6.6.2.1 Общие положения

Перед началом испытаний горелку настраивают на постоянные условия эксплуатации.

Изготовитель должен указать, при каком давлении в камере сгорания должно проводиться испытание.

Средние значения содержания CO₂, O₂, CO, OGC и золы (и, при необходимости, NO_x ) измеряют в течение всего испытательного периода.

6.6.2.2 Испытание в непрерывном режиме при максимальной тепловой мощности горелки

Цель данного испытания - проверить максимальную тепловую мощность горелки, указанную изготовителем, в непрерывном режиме работы, а также коэффициент избытка воздуха и уровень выбросов при данной мощности. После того как котел достигнет теплового равновесия, проводят испытание в течение не менее 6 ч. В ходе испытаний средняя температура прямого потока воды должна быть между 70°С и 90°С, а средняя разность температур между прямым и обратным потоками воды должна быть между 10°С и 25°С.

Кроме того, должно выполняться следующее соотношение:

(1)

где T_flow - температура прямого потока воды, °С;

T_retrun - температура обратного потока воды, °С;

T_amb - температура окружающей среды, °С.

Средние значения содержания CO₂ или O₂, CO, OGC (и, при необходимости, NO_x) измеряют в течение всего испытательного периода. Изготовитель должен указать длину и высоту камеры сгорания для испытательного котла, в котором проводят испытание. Чтобы определить содержание золы, испытательный период разделяют по крайней мере на четыре равных промежутка времени. Измерения проводят в начале каждого отдельного периода, при этом первое измерение проводят в начале испытания. Время прокачивания через фильтр составляет 30 мин. Среднее содержание золы определяют из четырех значений, которые были определены в конце каждого 30-минутного периода.

6.6.2.3 Испытание при пониженной тепловой мощности горелки Испытания при пониженной тепловой мощности горелки проводят при указанной изготовителем тепловой мощности. Изготовитель должен также указать, при каких параметрах подачи топлива и воздуха (например, скорость вращения вентилятора, степень открытия воздушной заслонки) проводят испытания в испытательной лаборатории, а также как эти параметры устанавливают: вручную или автоматически. Размеры камеры сгорания (длина и высота) должны соответствовать размерам при испытании с максимальной тепловой мощностью горелки. Устанавливают температуру прямого потока воды согласно

6.6.2.2. Пеллетная горелка должна работать в непрерывном режиме во время проведения испытания. Продолжительность испытания должна составлять 6 ч для каждого испытания. Средние значения содержания CO₂, O₂, CO, OGC и золы (и, при необходимости, NO_x) измеряют в течение всего испытания.

6.6.2.4 Испытание на этапе пуска Цель испытания заключается в том, чтобы проверить безопасность, надежность, значения выбросов и потребление электроэнергии на этапе пуска. Этап пуска начинается, когда устройство управления горелки дает сигнал пуска, и заканчивается, когда температура продуктов сгорания достигает значения, соответствующего среднему значению, определенному в 6.6.2.2 и 6.6.2.3, с отклонением ±10°С. Выбросы CO₂, O₂, CO и ТНС измеряют на этапе пуска. Испытание проводят для всех предусмотренных значений тепловых мощностей горелки, включая пониженную тепловую мощность горелки. Для испытания используют нагретый котел. Допускаются все методы автоматического зажигания, например факел зажигания, горящий слой, электрические свечи накаливания или подача горячего воздуха.

6.6.3 Определение доли несгоревшего топлива в остатках Доля несгоревшего топлива представляет собой разницу между остатком на дне котла, в процентах от общей массы топлива, сожженного в ходе испытания, и зольностью топлива. После испытания при максимальной тепловой мощности горелки остатки тщательно собирают из горелки и со дна котла и взвешивают. Общий остаток R вычисляют по формуле

(2)

где m_r - общий остаток в котле после испытания, кг;

B - масса сухого испытательного топлива, сожженного в процессе испытания, кг/ч;

t - продолжительность испытания, ч.

Процент несгоревшего топлива вычисляют по формуле

(3)

где R - общий остаток, % (по массе);

a - содержание золы в сухом испытательном топливе, % (по массе).

6.6.4 Определение коэффициента избытка воздуха

Коэффициент избытка воздуха Λ вычисляют с помощью измерения содержания CO2 в продуктах сгорания по формуле

(4)

Проводят два испытания согласно 6.6.2.1 при максимальной и минимальной тепловой мощности горелки.

6.6.5 Потребление электроэнергии

Общее потребление электроэнергии горелкой и ее оборудованием во время пуска, нормальной работы и во время режима ожидания, а также во время зажигания для горелок с электрическим зажиганием определяют в соответствии с [6].

6.6.6 Пуск и зажигание

Для горелок с горящим слоем:

• горелку эксплуатируют в течение 16 ч без теплоотвода от котла. Путем измерения концентрации CO₂ и температуры продуктов сгорания проверяют надежность зажигания горелки.

Для горелок с устройствами автоматического зажигания:

•  зажигание проверяют непосредственно из холодного состояния без накала и без 16-часовой эксплуатации в режиме ожидания.

6.6.7 Определение уровня шума

Уровень шума от пеллетной горелки определяют согласно [8] при работе горелки на максимальной тепловой мощности.

6.7 Замена деталей и эквивалентных компонентов

Если во время испытания возникает необходимость замены деталей горелки, то это допускается, если они заменяются эквивалентными деталями.

Компоненты и детали считаются эквивалентными, если они имеют одинаковые назначение и функции безопасности.

7 Оценка соответствия

Об оценке соответствия см. приложение J.

<назад / в начало / вперед>

22 Марта 2016 г.