ДСТУ 3581— 97 (ГОСТ 30517— 97)


ПЕРЕДМОВА

1 РОЗРОБЛЕНО І ВНЕСЕНО МТК 111 і Технічним комітетом зі стандартизації № 48 «Енер­гозбереження»

2 ЗАТВЕРДЖЕНО наказом Держстандарту України від 4 липня 1997 р. № 389

ВВЕДЕНО В ДІЮ наказом Держстандарту України від 16 березня 1998 р. № 165

З ВВЕДЕНО ВПЕРШЕ

4 РОЗРОБНИКИ: Г. О. Куц, канд. техн, наук, М. В. Гнідой, канд. екон. наук, А. П. Усик, канд. техн, наук, В. Ю. Тонкаль, чл.-кор. НАН України, І. І. Стоянова, канд. техн, наук, Н. І. Соколовська

© Держстандарт України, 1999ДСТУ 3581—97
(ГОСТ 30517—97)

ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ
МЕТОДИ ВИМІРЮВАННЯ І РОЗРАХУНКУ ТЕПЛОТИ ЗГОРЯННЯ
ПАЛИВА

ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ И РАСЧЕТА ТЕПЛОТЫ СГОРАНИЯ
ТОПЛИВА

ENERGY CONSERVATION

METHODS FOR MEASUREMENT AND CALCULATION OF CALORIFIC
VOLUE FUEL

Чинний від 1999—07—01

  1. ГАЛУЗЬ ВИКОРИСТАННЯ

Цей стандарт установлює методи вимірювання і розрахунку теплоти згоряння палива і є обов'язковим для підприємств, установ і організацій, чинних на території України, а також для громадян-суб’єктів підприємницької діяльності незалежно від форм власності та видів діяльності в галузі виробництва і споживання палива.

  1. НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ

У цьому стандарті є посилання на такі стандарти:

ГОСТ 8.417—81 Единицы физических величин

ГОСТ 147—74 (СТ СЭВ 1463—78) Топливо твердое. Метод определения высшей теп­лоты сгорания и вычисления низшей теплоты сгорания

ГОСТ 21261—91 Нефтепродукты. Метод определения высшей теплоты сгорания и вы­числения низшей теплоты сгорания

ГОСТ 22667—82 (СТ СЭВ 3359—81) Газы горючие природные. Расчетный метод опре­деления теплоты сгорания, относительной плотности и числа «Воббе»

ГОСТ 27193—86 (СТ СЭВ 3360—81) Газы горючие природные. Метод определения теплоты сгорания водяным калориметром.

З ВИЗНАЧЕННЯ ТА ПОЗНАЧЕННЯ

У цьому стандарті використовуються такі терміни з відповідними визначеннями.

  1. Теплота згоряння палива, Q це кількість теплоти, що виділяється під час повного згоряння 1 моля, 1 кг, чи 1 м3 палива. Для газоподібного палива застосовується

у>?/поняття об'ємної теплоти згоряння. При цьому розрізняють теплоту згоряння 1 м3 газу за нормальних умов (температура газу 0 °С і тиск 0,1 МПа) і за стандартних умов (тем­пература газу 20 °С І тиск 760 мм рт. ст.). Перерахунок значення теплоти згоряння газу за різних умов виконується за формулою




де GL та QM>U — значення теплоти згоряння газу відповідно до стандартних І нормаль­них умов.

  1. Вища теплота згоряння QB це кількість теплоти, що виділяється під час повного згоряння одиниці маси палива з утворенням CO? і SO2 в газоподібному, а Н?О в рідкому станах.

  2. Нижча теплота згоряння Он — це кількість теплоти, що виділяється під час повного згоряння одиниці маси палива з утворенням СО2, SO? у газоподібному і Н?О у па­роподібному станах.

Нижча теплота згоряння GL відрізняється від вищої на величину витрати теплоти в кілоджоулях на кілограм палива на випарювання вологи, що міститься у паливі, а також виділеної під час згоряння водню

o

(2)

f, = Qa - 24,42 (IVа + 8,94 Н “) ,

де 24,42 — питома теплота пароутворення, кДж/кг;

  1. — коефіцієнт перерахунку вмісту водню у паливі на кількість утвореної води під час його згоряння;

IVа та н" — масові частки вологи та водню в аналітичній пробі палива, %.

  1. Розрізняють робочу (умовне позначення — р), аналітичну (а), суху (с), горючу (г) та органічну (о) маси палива і теплоту згоряння цих мас (Ор, О*, Qc', 0', та О °).

Перерахунок однієї маси палива у другу можна проводити, користуючись множниками таблиці 1.

Під час теплотехнічних розрахунків енерготехнологічних процесів, у яких викорис­товується теплота пароутворення продуктів згоряння палива, слід користуватися значен­ням вищої теплоти згоряння, в інших випадках — значенням нижчої теплоти згоряння.

Одиницю теплоти згоряння палива слід обирати згідно з ГОСТ 8 417 (Дж/кг, Дж/моль, Дж/м3 або кДж/кг, кДж/моль, кДж/м3). За необхідності дозволено користуватись одини­цею, вираженою в ккал/кг, ккал/моль чи ккал/м3 із записом цього значення в дужках.

Приклад.

Нижча теплота згоряння кам’яного вугілля дорівнює 22191,1 кДж/кг (5300 ккал/кг).

4 МЕТОДИ ВИМІРЮВАННЯ ТА РОЗРАХУНКУ ТЕПЛОТИ ЗГОРЯННЯ ПАЛИВА

Вимірювання вищої І нижчої теплоти згоряння палива слід проводити: для твердого палива — згідно з ГОСТ 147, рідкого палива — згідно з ГОСТ 21261, і газо­подібного палива — згідно з ГОСТ 27193

.Вихідна маса палива

Визначувана маса палива

робоча (р)

аналітична (а)

суха (с)

горюча (г)

органічна (о)

Робоча

1

100 - Wa

100

100

100



100- Wp

100- wp

100-(H/p + А^

100 - (tVp + А р + S

Аналітична

100 - и/р

1

100

100

100


100- IVа


100- wa

100 - (И/а + /4 а)

100 - (іУа + А а + S

Суха

100 - tvp

100- wa

1

100

100


100

100


100 - А с

100 - (лс + s

Г орюча

ЮО-СИ/Р + ЛР)

IQQ-j^ + A3)

100- Ac

1

100


100

100

100


100-s^

Органічна

100 - р+ А р + S к)

100-(И/а + Aa+ S’)

100-0C + S °)

100-S к

1


100

100

100

100


ДСТУ 3581— 97 (ГОСТ 30517— 97)




























Для рідкого та газоподібного палива теплота згоряння визначається хроматографіч­ним методом згідно з ГОСТ 22667 з використанням промислових хроматографічних ана­лізаторів типу «Мікрохром-1121», АХП-001, АХП-003 й іншими з похибкою не більше 5 %.

р

  1. Нижчу теплоту згоряння <2Н у кілоджоулях на кілограм робочої маси івердого або рідкого палива за його елементарним складом обчислюють за формулою

= 339 СР + 1030 НР - 109 (ОР- SP) - 25 14'Р, (3)

р р р р р

де С , Н , О , S , та W масові частки вуглецю, водню, кисню, сірки та вологи у ро­бочій масі палива, %.

З метою спрощення розрахунку нижчої теплоти згоряння твердого палива за форму­лою (3) можна користуватися таблицями 2—5, у яких наведені значення нижчої теплоти згоряння твердого палива у залежності від вмісту у ньому окремих хімічних елементів і сполук.

Приклад

Розрахувати нижчу теплоту згоряння в кілоджоулях на кілограм кам'яного вугілля з таким хімічним складом у відсотках: 58,5 Ср; 4,0 Нр; 1,2 Np; 6,3 О; 3,1 Sp; 18,2 А °; 8,7 И/р, де Ср, Нр, Np, Ор, Sp, Ар, И/р масові частки вуглецю, водню, азоту, кисню, сірки, золи, вологи у паливі, %.

Згідно з формулою (3) та даними таблиць 2—5

О„ = (19679 + 167) + 4103 - (335 - 42) - 209 = 23447, (4)

Для мазуту та інших видів рідкого палива розрахунок нижчої теплоти згоряння Qpу кілоджоулях на кілограм слід проводити за такою формулою

Qp= 34040,3 + 690,8 НР- 230,2 S- 448 о” - 339 Р+ NP), (5)

р р р р р

де Н , S , О , А та N — масові частки водню, сірки, кисню, золи та азоту у паливі, %.

Крім розрахунку за формулою (5), нижчу теплоту згоряння рідкого палива можна визначити, користуючись даними таблиці 6.

Приклад

Розрахувати нижчу теплоту згоряння в кілоджоулях на кілограм мазуту такого скла­ду у відсотках: 87,8 Ср; 10,7 Нр; 0,75 Sp; 0,3 Np; 3,0 Wp; 0,2 А р. Згідно з формулою (5) та даними таблиці 6

ОР = 34040,3 + (690,8 + 481) - 146 - 210 - 1089 - 168 = 39817,3, (6)

Масова частка вуглецю у паливі, Ср, %

Нижча теплота „Р згоряння, Он, кДж/кг

Масова частка вуглецю у паливі, Ср. %

Нижча теплота _Р згоряння, О*. кДж/кг

Масова частка вуглецю у паливі, Ср. %

Нижча теплота _Р згоряння, Q и, кДж/кг

Масова частка вуглецю у паливі, С”, %

Нижча теплота р згоряння, Q н, кДж/кг

20

6783

42

14236

63

21354

84

28472

21

7118

43

14613

64

21731

85

28848

22

7453

44

14948

65

22065

86

29183

23

7788

45

15283

66

22400

87

29518

24

8123

46

15618

67

22735

88

29853

25

8458

47

15952

68

23070

89

30188

26

8793

48

16287

69

23405

90

30523

27

9170

49

16622

70

23740

91

30858

28

9504

50

16957

71

24075

92

31193

29

9839

51

17292

72

24410

93

31528

ЗО

10174

52

17627

73

24787

94

31905

31

10509

53

17962

74

25122

95

32240

32

10844

54

18339

75

25457

0,1

42

33

11221

55

18674

76

25792

0,2

84

34

11556

56

19009

77

26127

0,3

105

35

11891

57

19344

78

26462

0,4

125

36

12226

58

19679

79

26797

0,5

167

37

12561

59

20014

80

27132

0,6

209

38

12896

60

20349

81

27467

0,7

251

39

13231

61

20684

82

27802

0,8

272

40

13566

62

21019

83

28127

0,9

293

41

13901







ДСТУ 3581— 97 (ГОСТ 30517— 97)




























Масова частка водню у паливі, Нр %

Нижча теплота _р згоряння, О , кДж/кг

Масова частка водню у паливі, Н, %

Нижча теплота згоряння. О*. кДж/кг

Масова водню у

Н<

частка паливі.

%

Нижча теплота згоряння. Q кДж/кг

Масова частка водню у паливі, Нр. %

Нижча теплота згоряння, О*. кДж/кг

1.0

1047

2,4

2512

3,8


3936

5,2

5317

1.1

1172

2,5

2596

3,9


4019

5,3

5443

1,2

1256

2.6

2722

4,0


4103

5.4

5527

1.3

1382

2,7

2805

4,1


4187

5.5

5652

1.4

1465

2,8

2931

4,2


4313

5.6

5736

1.5

1549

2,9

3015

4,3


4396

5,7

5862

1.6

1675

3,0

3091

4,4


4522

5,8

5946

1.7

1759

3.1

3182

4,5


4606

5.9

6071

1,8

1884

3,2

3308

4,6


4731

6,0

6197

1.9

1968

3,3

3391

4,7


4815

6,1

6280

2,0

2093

3,4

3517

4,8


4941

6,2

6406

2,1

2177

3,5

3601

4,9


5024

6,3

6490

2,2

2303

3,6

3726

5,0


5150

6,4

6615

2,3

2387

3,7

3810

5,1


5234

6,5

6699