GB/T 39777-2021 节能量测量和验证技术要求 工业锅炉系统

　　ICS 27 . 010 F 0 1

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 39777—2021

　　节能量测量和验证技术要求

　　工业锅炉系统

　　Technicalrequirementsofmeasurementandverificationofenergysavings—

　　Industrialboilersystem

　　2021-03-09 发布 2021-10-01 实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　发

　　布

　　GB/T 39777—202 1

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本标准由全国能源基础与管理标准化技术委员会(SAC/TC 20)提出并归口 。

　　本标准起草单位：中国标准化研究院、华中科技大学、湖北特种设备检验检测研究院、上海工业锅炉研究所有限公司、山东省标准化研究院、山东省特种设备检验研究院有限公司、中国计量科学研究院、武汉安和节能新技术有限公司、武汉江城锅炉制造有限公司、北京志诚宏业智能控制技术有限公司、方圆标志认证集团有限公司、广州能源检测研究院、中关村现代节能服务产业联盟、佛山绿色发展创新研究院。

　　本标准主要起草人：靳世平、李鹏程、龙妍、金宇晖、陈海红、李燕、周扶林、谭凯、熊绍东、李以善、蒋芸、王玉军、王善武、裴青龙、文午琪、陈友村、张伟、孙志辉、钟灿鸣、李清举、张巳男、鲍威。

　　GB/T 39777—202 1

　　节能量测量和验证技术要求

　　工业锅炉系统

　　1 范围

　　本标准规定了工业锅炉系统节能改造项目节能量测量和验证的边界划分和能耗统计范围、基本要求、测量和验证方法。

　　本标准适用于工业锅炉系统节能改造项目节能量的测量和验证。

　　2 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/T 10180 工业锅炉热工性能试验规程

　　GB 17167 用能单位能源计量器具配备和管理通则

　　GB/T 28750 节能量测量和验证技术通则

　　GB/T 30256 节能量测量和验证技术要求 泵类液体输送系统

　　GB/T 30257 节能量测量和验证技术要求 通风机系统

　　3 术语和定义

　　GB/T 28750 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　工业锅炉系统 industrialboilersystem

　　工业锅炉本体和辅助设备组成的蒸汽或热水生产系统。

　　注：工业锅炉辅助设备主要包括燃料供应系统和燃烧设备、除灰渣系统、送风排烟系统、汽水系统、监测控制系统、余热回收和环保设备等。

　　4 项目边界划分和能耗统计范围

　　4 . 1 项目边界划分

　　工业锅炉系统节能量测量和验证的项目边界可以按单台工业锅炉系统划分，也可以按包含多台工业锅炉的系统划分，示意图见图 1 和图 2 。

　　GB/T 39777—202 1

　　图 1 工业锅炉系统边界示意图

　　图 2 多台工业锅炉的系统边界示意图

　　4 . 2 能耗统计范围

　　图 1 和图 2 中项目边界内锅炉本体和辅助设备的能源消耗应计入基期能耗和统计报告期能耗。

　　5 基本要求

　　5 . 1 合规性

　　节能改造后工业锅炉系统的技术指标应符合相关法律法规、强制性技术标准的要求，并得到各相关方的认可。

　　5 . 2 基期和统计报告期

　　基期和统计报告期的设定应满足 GB/T 28750 的规定。

　　5 . 3 测量和验证方法的选取

　　5 . 3 . 1 工业锅炉系统节能改造项目节能量测量和验证方法可选用 GB/T 28750 中的“基期能耗-影响因素”模型法或直接比较法。 对于可获得完整基期数据和统计报告期数据的项 目，应采用“基期能耗-影响因素”模型法获得较为准确的节能量结果。 对于无法获得完整基期能耗数据的项 目，如果节能措施可关停且对系统正常运行无影响，可采用直接比较法获得节能量结果。

　　5 . 3 . 2 只针对泵类液体输送系统、通风机系统等单独实施的节能改造项 目，可分别按照 GB/T 30256 、 GB/T 30257 规定的方法进行节能量测量和验证。

　　5 . 4 测量和验证方案

　　工业锅炉系统进行节能量测量和验证时，应在节能措施实施前制定书面的测量和验证方案，其内容应符合 GB/T 28750 的要求。 如采用“基期能耗-影响因素”模型法，应在测量和验证方案中记录相关数学模型的拟合优度以及建立模型所采用的基础数据。

　　GB/T 39777—202 1

　　6 测量和验证方法

　　6 . 1 “基期能耗-影响因素”模型法

　　6 . 1 . 1 选取能耗主要影响因素

　　建立工业锅炉系统“基期能耗-影响因素”回归模型时主要考虑以下能耗影响因素：

　　a) 工业锅炉系统进出口工质的压力、温度和流量;

　　b ) 工业锅炉系统基期有效运行时间;

　　c) 燃料品种和质量，如燃煤为低位发热值、颗粒度、灰分和水分，燃油和燃气为低位发热值;

　　d) 过量空气系数;

　　e) 环境温度。

　　6 . 1 . 2 建立“基期能耗-影响因素”回归模型

　　6 . 1 . 2 . 1 基于工业锅炉系统基期能耗和影响因素的基期数据，建立如式(1) 的工业锅炉系统“基期能耗-影响因素”函数，函数中的基期能耗影响因素均应为独立变量。

　　eb,i=f(xi，1 ,xi，2 , … ,xi，j) ……………………( 1 )

　　式中：

　　eb,i—基期逐时段工业锅炉系统能耗，单位为吨标准煤(tce) , i= 1 , 2 , … , m，其中，m 为基期的时段数;

　　xi，j—基期逐时段影响因素变量值，j= 1 , 2 , … , n，其中，n 为影响因素变量的个数。

　　6 . 1 . 2 . 2 应对回归模型进行假设检验，模型验证结果应满足统计学的一般验证条件。

　　6 . 1 . 2 . 3 建立基期回归模型的数据组对应的时间段最小单位应为 日或月。 当时间段最小单位为 日 时，数据组应不少于 30 个;当时间段最小单位为月时，数据组应不少于 12 个 。

　　6 . 1 . 3 校准能耗的计算

　　将统计报告期的测量数据代入建立的回归模型对校准能耗进行计算，见式(2) 。

　　E+Am ……………………

　　式中：

　　Ea —工业锅炉系统校准能耗，单位为吨标准煤(tce) ;

　　x’i，j —统计报告期逐时段影响因素变量值，i= 1 , 2 , … , g ，其中，g 为统计报告期的时段数，

　　j= 1 , 2 , ,…,n，其中，n 为影响因素变量的个数; Am — 校准能耗调整值。

　　6 . 1 . 4 校准能耗调整值

　　校准能耗调整值 Am 的确定应符合 GB/T 28750 的要求，并应得到各相关方的确认。

　　注：Am 通常为 0 。

　　6 . 1 . 5 统计报告期能耗的计算

　　将统计报告期的逐时段能耗数据代入式(3)计算统计报告期能耗。

　　Er = er,i ……………………( 3 )

　　i= 1

　　GB/T 39777—202 1

　　式中：

　　Er —工业锅炉系统统计报告期能耗，单位为吨标准煤(tce) ;

　　er ,i —统计报告期逐时段工业锅炉系统能耗，单位为吨标准煤(tce) ,i= 1 , 2 , … , g，其中，g 为统计报告期的时段数。

　　6 . 1 . 6 节能量的计算

　　按照式(4)计算节能量。 基于“基期能耗-影响因素”模型法的节能量测量和验证示例参见附录 A。

　　Es = Er - Ea ……………………( 4 )

　　式中：

　　Es —节能量，单位为吨标准煤(tce) ;

　　Er —统计报告期能耗，单位为吨标准煤(tce) ;

　　Ea —校准能耗，单位为吨标准煤(tce)。

　　6 . 1 . 7 数据的收集和测量

　　数据的收集和测量应满足下列要求：

　　a) 基期和统计报告期的能耗数据和影响因素数据应采用可采信的能源统计数据、运行记录及财务数据，或者符合标准规范要求的计量仪表的读数，或者使用在检定有效期内的检测仪器测量得到的数据，收集得到的数据应进行有效性验证。

　　b) 工业锅炉的能源计量器具配备和管理应符合 GB 17167 的有关规定。

　　c) 工业锅炉测量验证用计量、监测、控制仪表的配置应符合 GB/T 10180 的有关规定。

　　d) 测试数据、在线监测数据、运行记录数据等数据应完整、真实。 应校核工业锅炉及其用能系统设备台账、统计报表、原始记录等纸质材料新旧程度、笔迹、责任人签名、查阅生产台账和购销发票以及其他细节。 在线监测数据的校核可通过现场读取数据、查阅监测仪器检定报告和使用说明书、现场检查仪器运行情况、分析监测仪器精度和合格性等方式进行。

　　e) 工业锅炉效率测试应按 GB/T 10180 有关规定进行。

　　6 . 2 直接比较法

　　6 . 2 . 1 直接比较法的实施

　　在项目统计报告期内选取两个或多个典型工况作为测试工况，其中，在各个典型工况下，设定固定的工业锅炉系统运行时长。 先关闭节能措施，并以此状态下的工业锅炉系统能耗作为设定运行时长内改造前的工业锅炉系统能耗;然后开启节能措施，并以此状态下的工业锅炉系统能耗作为设定运行时长内改造后的工业锅炉系统能耗。 通过比较同时长节能措施开启和关闭时的工业锅炉系统能耗变化获得节能量。 直接比较法所设定的工业锅炉系统运行时长应大于或等于 24 h。

　　6 . 2 . 2 能耗主要影响因素(变量值)的选取

　　应按照 6 . 1 . 1 列出所有影响工业锅炉系统节能改造项 目能耗变化的因素，根据各影响因素对系统能耗影响的大小和方式，在各相关方共同认可的基础上，确定作为各典型工况对应的能耗主要影响因素(变量)值。

　　6 . 2 . 3 节能量的计算

　　直接比较法节能量计算公式如式(5) ~式(7) :

　　Es = E ……………………( 5 )

　　GB/T 39777—202 1

　　犈′r = 犈r - 犛b ……………………( 6 )

　　……………………( 7 )

　　式中：

　　犈s —工业锅炉系统节能量，单位为吨标准煤(tce) ;

　　犈′r —节能措施开启状态下的工业锅炉系统各典型工况下统计报告期能耗(不含 犛b ),单位为吨

　　标准煤(tce) ; ηs —节能率;

　　犈r —工业锅炉系统统计报告期能耗(含 犛b ),单位为吨标准煤(tce) ;

　　犛b —在各典型工况内节能措施关闭状态下的累计能耗，单位为吨标准煤(tce) ;

　　犛r —在各典型工况内节能措施开启状态下的累计能耗，单位为吨标准煤(tce)。

　　6 . 2 . 4 数据的收集和测量

　　数据的收集和测量应符合 6 . 1 . 7 的要求。

　　GB/T 39777—202 1

　　附 录 A

　　(资料性附录)

　　工业锅炉系统节能量测量和验证“基期能耗-影响因素”模型法示例

　　A.1 项目概况

　　该项目为某制药厂的一台在用的 DZL15-1 . 25-A Ⅱ 工业锅炉。 该炉的设计参数如下：额定压力

　　1 . 25 MPa、额定出力 15 t/h、额定温度出 口 194 ℃、给水温度 60 ℃、适用燃料 Ⅱ 类烟煤、锅炉效率

　　72 . 9%。在使用过程中，发现该炉存在出力长期处于 5 t/ h 左右的低位运行，燃料燃烧不充分的现象，严重影响企业的正常生产。 为降低能源成本，项目采用基于回流区分级着火原理的炉内复合燃烧技术，将5%~20% 的燃料以粉末状形式通过燃烧器送入炉膛悬浮燃烧，炉排上块释放出来的热量可使其迅速着火并且释放出大量的热，又可反过来加炉排上燃料，从而提高其燃烧效率，降低燃料消耗量。

　　A.2 节能量的测量和验证

　　A.2 . 1 项目边界

　　根据项目改造涉及的影响范围，本项目边界包括工业锅炉本体及辅助设备组成的运行系统。

　　A.2 . 2 基期和统计报告期

　　项目基期定为该锅炉节能改造前 2015 年 2 月 ~4 月 的锅炉稳定运行阶段的测试数据。 项目统计报告期定为该锅炉节能改造后 2017 年 2 月 ~4 月 。

　　A.2 . 3 测量和验证方法

　　该项目改造前后能耗数据及其主要影响因素记录较完备，因此采用“基期能耗-影响因素”模型法。

　　A.2 . 4 能耗主要影响因素

　　能耗主要影响因素见表 A. 1 。

　　表 A.1 基期能耗和主要影响因素数据

　　GB/T 39777—202 1

　　表 A.1(续)

　　注：表 A. 1 中数据组最小单位为 日，为示例简便采取了按旬平均处理。

　　在建立回归模型前，进行影响因素与能耗的相关性分析，对影响因素进行筛选，得到该节能改造项目中工业锅炉系统的能耗影响因素与能耗值的相关度分别为：蒸汽温度(|r| =0 . 964)、锅炉排烟处过量

　　空气系数(|r| =0.163)、蒸汽压力(|r| =0.678)、给水温度(|r| =0.860)、蒸汽产量(|r| =0.947)、入炉

　　冷空气温度(|r| =0 . 414) 。按照对项目能耗的影响方式和大小，剔除影响能耗的次要因素，确定该项 目的主要影响因素为：蒸汽温度、给水温度和蒸汽产量。

　　A.2 . 5 “基期能耗-影响因素”模型

　　本示例中，相关方经协商设定的回归模型不确定性标准为：R2 ≥R0.05 , 13 = 0 . 440 8,显著性检验标准

　　F≥F0.05 , 13 = 3.98, Sig<0.05 。

　　将表 A. 1 中锅炉能耗和蒸汽温度、给水温度和蒸汽产量进行线性回归，得到回归方程为式(A. 1) :

　　eb,i=f(X1 , X2 , X3) = 35.900 + 3.054 X1 - 0.055 X2 - 0.005 X3

　　……………………( A.1 )

　　式中：

　　eb,i —基期锅炉能耗，单位为吨(t) ;

　　X1 — 主蒸汽温度，单位为摄氏度(℃) ;

　　X2 — 给水温度，单位为摄氏度(℃) ;

　　X3 — 主蒸汽产量，单位为吨每小时(t/h) 。

　　通过计算得到：R2 =0.927 , F=21.904, Sig=0.002 87。式(A.1)的回归模型达到设定的不确定度

　　要求。

　　A.2 . 6 校准能耗的计算

　　项目统计报告期为该药厂节能改造后 2017 年 2 月 ~4 月，统计报告期能耗及其主要影响因素统计见表 A. 2 。

　　表 A.2 统计报告期能耗及主要影响因素数据

　　GB/T 39777—202 1

　　表 A.2(续)

　　将表 A. 2 中统计报告期逐月主要影响因素实测数据代入式(A. 1)累加后得到统计报告期校准能耗Ea , 取校准能耗的调整值 Am =0。

　　9

　　A.2 . 7 节能量的计算

　　将表 A. 2 中统计报告期逐月能耗数据带入式(3)得到统计报告期能耗：

　　9

　　将上述数据代入式(4),得到项目节能量为：

　　Es = Er - Ea = 409.6 - 473.132 =-63.532(t)

　　GB/T 39777—202 1

　　参 考 文 献

　　[1] GB/T 32045 节能量测量和验证实施指南