锅炉性能测试ASMEPTC4_1与PTC4的应用比较

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RCCM和ASME比较

2.1 标识 ............................................................................................................................................................................................................................................... 18
按规范涉及的专业设置专题，在比较后，有个【比较后记/小结】。在此作者提出自己的观点与体会，不一定正确，仅供读者开阔思路时参考。 02.4 参考
为准确列出比较项目，参考了中国核动力院为红沿河核电站编制的RPV、SG、PRZ设备规格书。
e
ASME-III 与 RCC-M 比较第一部分总论与制造
目录
【本卷比较后记】
31
1.4 质量保证条款 ......................................................................................................................................................................................................................................6
2.8 水压试验 ............................................................................................................................................................................................................................................. 30

asme规范与我国《锅规》在制造技术上的主要差异_secret

ASME规范与我国《锅规》在制造技术上的主要差异哈尔滨锅炉厂有限责任公司修晓英摘要：阐述了ASME规范与我国《锅规在制遗上的不同规定．从形为公差、捍接、拉验等方面进行了详细对比关键词：规范；焊接；锅筒(壳)：管子(道)；集箱ASME《锅炉及压力容器》规范是一部国际性规范，是国际上公认的投威性锅炉法规，它与我国《蒸汽锅炉安全技术监察规程》( 下简称《锅规》)的主要区别有以下几点：I 关于简体不圆度ASME规范《动力锅炉建造规则》PG．80 1规定，内压受压件：圆筒体锅简或锅壳简体的任何截面均应为圆形，最大平均直径与最小平均直径之差不得大于平均直径的1％。

同时PG．80 2规定，外压受压件：焊接式承受外压的圆筒形炉胆或其它圆筒形元件应滚轧至基奉上为几何圆形的形状，其上偏差和下偏差的最大值不得超过以下规定：①当元件外径太于6l0 mm时，最大允许偏差由ASME第1卷图PGg0确定}②当元件外径不大于610 mm时，最大允许偏差不应大于外径的1％我国的锅炉行业标准IB／T l609．93《锅炉锅筒制造技术条件》以及GB9222-88《水管锅炉受压元件强度计算》中规定高压锅炉锅筒的不圆度为不大于0 7％锅筒简伴同一截面最大内径与最小内径之差值(锅筒不圆度)见表1。

表I(mm)可以看出：高压锅炉拎、热卷糊造的锅筒不圆度不大于0 7％D 。

由于ASME规范和我国锅炉行业强度计算的强度裕量差异较大，材料安全系数不同，ASME规范偏于保守，另外也是为了便于对接，外压元件的强度计算公式按强度和稳定性两个要求取条件较差的，我国目前不考虑外压元件的不圆度问题，ASME规范过去把外压和内压元件的不圆度均规定为不大于1％。

1998年版起在这方面有了一个重要的修改，即把外压和内压区别对特，另给出外压元件不圆度允许偏差的共线图，可按外压元件的几何尺寸求得。

不考虑外压元件的不圆度，或把内、外压元件台用一个不圆度指标显然不合理同时，因外压元件厚壁与薄壁圆筒由于刚度不同，失效方式和计算公式也不同．因此所允许的不圆度也应不同。

ASME PTC4_1计算循环流化床锅炉效率的基本方法

收稿日期:　20030810作者简介:　孟勇(1975),男,工程师,1997年毕业于华北电力大学(北京),现在国电热工研究院电站运行技术中心从事锅炉性能试验研究工作。

AS ME PTC4.1计算循环流化床锅炉效率的基本方法孟　勇,吴生来(国电热工研究院,陕西西安　710032)[摘　要]　循环流化床锅炉由于脱硫剂的添加,使得其在效率计算方法上与普通煤粉炉有所区别,而作为性能考核依据的AS ME PTC4.1的效率计算部分没有考虑添加脱硫剂后发生煅烧和脱硫反应对锅炉效率的影响。

对此,提出了采用AS ME PTC4.1计算CF B 锅炉效率的基本方法,该方法可为CF B 锅炉性能考核时的效率计算提供参考。

[关键词]　CF B 锅炉;AS ME PTC4.1;掺烧石灰石;基本计算;热损失计算;锅炉效率[中图分类号]TK 212 [文献标识码]A [文章编号]10023364(2003)10005303 循环流化床(CF B )锅炉由于其燃料及脱硫剂多次循环反复地在炉内进行低温燃烧和脱硫反应,成为近年来备受重视的高效低污染清洁燃烧技术。

迄今为止,我国已有近100台CF B 锅炉投入商业运行,目前,引进国外技术的100MW 级CF B 锅炉在电力行业也相继投产。

由于脱硫剂的添加,CF B 锅炉效率计算方法与普通煤粉炉有所区别。

采用国外设计标准制造的锅炉,性能考核依据一般采用AS ME 标准,如一些新近投产和正在建设的440t/h CF B 锅炉在商务合同中签定以AS ME PTC4.1作为性能考核依据,但AS ME PTC4.1中效率计算部分没有考虑添加脱硫剂后发生煅烧和脱硫反应对锅炉效率的影响,因此,国电热工研究院同有关锅炉厂、发电厂及电力试验研究所,对如何用AS ME PTC4.1计算CF B 锅炉效率进行了认真讨论,提出一套采用AS ME PTC4.1计算CF B 锅炉效率的计算方法。

1　CFB 锅炉与普通煤粉锅炉效率计算的区别1.1　热损失项目使用AS ME PTC4.1标准考核锅炉效率,一般采用热损失法,输入热量仅考虑燃料的低位发热量,热损失项目包括:(1)干烟气带走的热损失;(2)燃料中氢燃烧生成水分引起的热损失;(3)燃料中水分带走的热损失;(4)空气中湿分带走的热损失;(5)未燃碳分热损失;(6)C O 未完全燃烧热损失;(7)辐射对流热损失;(8)未测量热损失。

ASME与RCC-M对核岛机械设备材料高温拉伸试验相应规定的对比分析

ASME与RCC-M对核岛机械设备材料高温拉伸试验相应规定的对比分析姜伟【摘要】从高温拉伸试验设备、试样规格、试验过程和试验结果处理等方面对ASME和RCC-M规范中材料高温拉伸试验部分进行了对比和总结.结果表明:ASME和RCC-M规范采用了完全不同的试样规格,ASME更多考虑试样规格和试验温度对拉伸试验结果的影响,对试样的测量精度要求更高、保温时间更长;两者要求的加载速率范围相近,对试验结果的修约侧重点不同.【期刊名称】《理化检验-物理分册》【年(卷),期】2018(054)011【总页数】4页(P822-825)【关键词】核岛机械设备;高温拉伸试验;ASME;RCC-M;对比分析【作者】姜伟【作者单位】中国核动力研究设计院核电设备集成采购部,成都 610213【正文语种】中文【中图分类】TG115.5高温拉伸试验是在高于室温至规定温度范围内测定金属材料的一项或多项拉伸性能的试验，是获取金属材料力学性能最重要的试验方法之一，通过高温拉伸试验，可以了解材料在高温下的失效情况，是验证材料质量和设备安全可靠性的重要手段。

试验方法、试验设备、试样规格、试验过程等因素对拉伸试验的结果都有一定的影响。

目前国内核电行业广泛采用的法国RCC-M规范和美国ASME规范，对核岛机械设备材料高温拉伸试验有不同的规定，常见的有300，316，350 ℃高温拉伸试验[1-5]。

在监造的过程中，经常发现供应商在试验设备检定、试样规格选定、试验过程、结果判定等方面容易混淆ASME和RCC-M对高温拉伸试验的规定。

为了区分两个规范对材料高温拉伸试验的不同要求，深入理解标准规范，获得准确的试验数据，有效监督高温拉伸试验，笔者对ASME和RCC-M规范中的高温拉伸试验部分进行了对比和总结。

1 核岛机械设备的高温拉伸试验分析目前国内二代加M310型和三代华龙一号ACP1000型核岛机械设备分别采用法国RCC-M 2000版+2002补遗《压水堆核岛机械设备设计和建造规则》和RCC-M 2007版《压水堆核岛机械设备设计和建造规则》规范，三代AP1000型核岛机械设备采用美国ASME《锅炉及压力容器规范》1998版及至2000年的补遗规范。

锅炉运行经济性分析

毕业设计（论文）题目：锅炉运行经济性分析学生姓名：陈国宇学号：班级: 热动1033专业：电厂热能动力装置指导教师：黄锋2013年04月锅炉运行经济性分析学生姓名：陈国宇学班级：热动1033所在院(系): 动力工程系指导教师：黄锋完成日期: 2013-04-20超临界电站锅炉运行热经济性优化研究摘要随着我国改革开放的不断深入，经济的持续、快速的发展，同时也带动了电力工业进入了快速发展时期，燃煤的消耗也日益增加。

电站锅炉热力系统作为火电机组的一个重要的组成部分，它的经济性在很大程度上影响了整个火力发电厂运行的经济性，负荷变化时，电站锅炉热力系统的经济性要发生很大的变化。

因此，对锅炉可控因素进行优化是火电厂经济运行的重要目标。

本文基于电厂锅炉燃烧系统优化问题，针对锅炉燃烧系统网络建模方法进行分析与研究。

本文通过正、反平衡计算原理，分析出影响锅炉运行经济性的重要因素；针对某电厂600MW四角切圆燃煤锅炉的飞灰含碳量特性，应用人工神经网络的非线性动力学特征及自学习功能，建立了大型四角切圆燃烧锅炉飞灰含碳量特性的神经网络模型，并进行验证；同时采用遗传算法对锅炉热效率进行优化，获得最佳锅炉运行参数，初步实现了锅炉运行热经济性的最优，为机组的优化运行提供了依据。

关键字：锅炉；热经济性；优化；神经网络；遗传算法SUPERCRITICAL POWER PLANT BOILER THERMAL ECONOMIC OFOPTIMIZED RESEARCHABSTRACTWith the deepening of China's reform and opening up, the sustained, rapid economic development, but also led to the electric power industry has entered a period of rapid development, the coal consumption is increasing. Power plant boiler heat system as an important component of thermal power units, its economy is largely affected the economy of the entire thermal power plants running, load change, the economy of the power station boiler heat system has greatly changed. Therefore, optimization is an important goal of the economic operation of thermal power plant boiler uncontrollable factors. Based on the boiler combustion system optimization,network modeling approach for the boiler combustion system analysis and research. Through the principle of positive and negative balance calculation to analyze the important factor to affect the economy of boiler operation; characteristics of fly ash carbon content of the circular coal-fired boilers for a power plant 600MW four corners cut, nonlinear dynamical characteristics of the application of artificial neural networks and self-learning function, the establishment of TANGENTIALLY fired boiler fly ash carbon content characteristics of neural network model, and validation; using genetic algorithms to optimize boiler thermal efficiency, the best boiler operating parameters, the initial realization of boiler operation the optimum thermal economy, provides a basis for the optimization of operation of the unit.Key words: boiler; optimization; neural networks; genetic algorithms; thermal economization目录第1章绪论 (1)1.1课题的背景和意义 (1)1.2国内外研究现状 (2)1.3本课题的主要内容 (3)第2章电站锅炉经济性能分析与模型的建立 (4)2.1常用的锅炉效率计算模型与各项热损失分析 (4)2.1.1锅炉输入、输出法（正平衡）效率计算模型 (4)2.1.2热损失法（反平衡）锅炉效率计算模型 (7)2.1.3 ASME PTC标准下热损失法（反平衡）锅炉效率计算简化模型 (12)2.2影响锅炉运行经济性的因素分析 (13)2.3本章小结 (16)第3章基于B P神经网络的锅炉运行参数预测 (17)3.1人工神经网络 (17)3.1.1B P神经网络简介 (17)3.1.2B P神经网络的实现工具——m a t l a b介绍 (17)3.2飞灰含碳量的B P神经网络模型的建立 (18)3.2.1飞灰含碳量测量辅助变量的选择 (18)3.2.2飞灰含碳量B P神经网络模型结构的确定 (18)3.2.3飞灰含碳量B P神经网络模型的建立 (19)3.3实际、仿真及结果对比分析 (24)3.4本章小结 (24)第4章锅炉运行热经济性参数的优化 (25)4.1遗传算法简介 (25)4.1.1遗传算法的起源 (25)4.2利用遗传算法对神经网络训练结果进行寻优 (26)4.3燃煤锅炉热效率的优化结果 (28)4.4本章小结 (31)第5章结论及展望 (32)5.1 本文的主要工作和特点 (32)5.2 后续工作的展望…………....…….....................…………....................... (32)参考文献 (34)致谢.........………………………………………………………………………....…3 6附录A MATLAB中锅炉飞灰含碳量的编码程序 (37)附录B建模训练仿真数据表 (39)第1章绪论1.1 课题的背景和意义能源是国民经济的重要物资基础之一。

ASMEPTC4_1998锅炉性能试验规程的主要特点

检测方法已明显落后。另外 ,随着测量精度的提高以及对性能试验准确度的更高要求 ,ASME PTC 42 1998 把试验不确定度分析作为衡量性能试验水平的工具。ASME PTC 421998 性能试验规程适应于从小型工业锅炉机组到大型火力发电机组的各种类型锅炉 ,是目前世界上较为完善的锅炉性能试验规程 , 在本行业很具权威性 ,被世界各工业化国家广泛认可。
第 27 卷第 2 期 2007 年 4 月
动力工程 Journal of Power Engineering
文章编号 :100026761 (2007) 022174205
Vol . 27 No. 2 Apr. 2007
ASME PTC 421998 锅炉性能试验规程的主要特点
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
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动力工程
第 27 卷
ASME 还专门制订了烟气脱硫装置的性能试验规程等。
收稿日期 :2006205210 修订日期 :2006207231 作者简介 :阎维平 (19552) ,男 ,博士 ,教授 ,博士生导师。从事高效低污染煤燃烧理论、新能源开发与利用、电站锅炉煤粉燃烧技术和锅炉安全经济运行等。
为了充分反映 30 多年来锅炉技术的迅速发展和性能试验技术方面的众多改进 ,ASME PTC 421998 与 PTC 4. 121964 比较 ,在内容上有较大的变化。近 30 年来 ,电站锅炉机组参数显著提高 ,超临界机组普遍采用 ,锅炉容量以 300～600 MW 为主 ,并开始大量投运 1 000 MW 级的超大容量超高参数的火力发电机组 ;另一方面 ,广泛采用洁净燃烧新技术 ,大量应用循环流化床电站锅炉 ,实施炉内脱硫与脱硝技术等排放控制技术的锅炉机组日益增多 ,这些在 PTC 4. 121964 版均未体现。在试验测量技术方面 , 近 30 年来热工检测技术发展迅速、计算机数据处理技术水平显著提高以及先进电子测量仪器的广泛应用 ,因此 ,PTC 4. 121964 版所规定的部分测量技术与

ASMEPTC4_1998在工程上的实践研究

1概述美国机械工程师协会自1915年颁布第一部锅炉性能试验规程以来，先后经过多次改版，其中的ASME PTC4.1－1964（R1973）在国内应用得非常广泛。

1999年该协会推出的ASME PTC4-1998比以前的版本，其内容有很大变化：一方面是由于循环流化床燃烧技术和其它排放控制手段的广泛应用；另一方面是电子测量仪器的广泛使用以及考虑把不确定度分析作为衡量性能试验水平的工具。

新的标准适应于各种类型和不同容量的锅炉，在行业内部具有权威性，被世界各国广泛采用并认可。

由于新标准内容的变化、一些概念的引入以及计算过程的复杂，使ASME PTC4-1998在国内开展的并不普遍。

下面根据某国外工程中国制造的440t 级的超高压、再热循环流化床锅炉性能试验，阐述采用ASME PTC4-1998过程的某些经验，供同行参考。

2试验参数的测量获取试验数据的方法以及试验仪器的精度决定了试验的质量。

对任意给定的参数，可以通过不同的仪器设备进行测量。

总的来说，应按照最小的试验不确定度来选择测量设备。

新版ASME PTC4－1998标准对温度、压力、流量、燃料及脱硫剂的取样、烟气取样、灰渣取样的方法都进行了详细的说明，在此不做赘述。

采用新版ASME 标准进行锅炉试验时，在保证测量仪器测量精度（与试验的不确定度有关）允许范围的前提下，首先要做好原始记录表格的编制，了解并掌握测量仪器的正负偏差极限，并对采集的数据进行平均值及标准差计算。

ASME PTC4－1998在工程上的实践研究束继伟，戴维葆，黄朝阳（黑龙江省电力科学研究院，黑龙江哈尔滨150030）摘要：阐述和分析了美国机械工程师协会颁布的新版锅炉性能试验规程（ASME PTC4－1998）的主要特点，结合工程实践，对采用该标准组织实施锅炉性能试验的方法和试验结果不确定度计算进行了说明，对应用该标准的技术人员有一定的参考意义。

关键词：锅炉；不确定度；性能试验；热效率中图分类号：TK212文献标识码：A文章编号：1002-1663（2008）05-0369-02收稿日期：2008-08-25作者简介：束继伟（1971-），男，1993年毕业于哈尔滨工业大学热能工程专业，高级工程师。

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锅炉性能测试ASME PTC4.1与PTC4的应用比较余叶宁（福斯特惠勒能源管理(上海)有限公司，上海20122）1前言目前国际上比较通用的锅炉性能测试标准采用的是美国机械工程师协会(ASME)PTC4或PTC4.1。

在1998年以前，ASME锅炉性能测试的标准是PTC4.1（1964版，1991年最终更新）。

1998年ASME推出PTC4-1998，并于2008年更新为PTC4-2008。

尽管PTC4是最新的ASME锅炉性能测试标准，但由于在此之前的几十年均在应用PTC4.1，并且PTC4.1被证明是非常符合工程实际应用并被各方广泛接受，而PTC4为了追求更高精确度而使测试要求更复杂，使得目前在许多在建锅炉工程项目仍然采用PTC4.1作为锅炉性能测试的标准。

本文对比ASME PTC4.1与ASME PTC4的主要不同之处，分析其在工程实际中的影响，作为在锅炉工程项目根据实际要求选择锅炉性能测试标准的参考。

2ASME PTC4.1与ASME PTC4的主要区别分析ASME PTC4.1与ASME PTC4的主要区别可分为范围界定，参数测量，计算方法及不确定度几个方面。

2.1范围界定的不同ASME PTC4针对各种型式的锅炉进行了范围界定。

锅炉类型分为了油气炉、单空预器煤粉炉、二分仓空预器煤粉炉、三分仓空预器煤粉炉、循环流化床锅炉、链条炉以及鼓泡床锅炉。

而PTC4.1则未加以区分，以一种统一的界区来定义锅炉范围。

对比ASME PTC4与PTC4.1的范围界定，可以看出PTC4增加了热烟气净化设备。

而此设备未在PTC4.1明示，但依据对其范围的通常理解，此设备是划在PTC4.1锅炉范围内的。

PTC4与PTC4.1在范围上的区别主要还体现在有冷渣器的循环流化床（CFB）锅炉及鼓泡床锅炉上对底渣的的排渣边界的定义。

在PTC4.1中，底渣的排渣边界定义在锅炉本体，不含冷渣器热回收。

而PTC4中，排渣边界定义在冷渣器出口，冷渣器热回收被考虑在锅炉边界内。

参见PTC4.1的Fig1及PTC4的Fig1-4-5和Fig1-4-7。

由于底渣出炉膛的温度可高达900℃，而经冷渣器的冷却在冷渣器出口的渣温可降至150~200℃。

在灰量高的项目中，此项损失对锅炉效率影响巨大，甚至可高达1%。

在使用凝结水来冷却底渣的系统中，由于凝结水所回收的渣的热量将最终回至电厂热力系统中，此项热回收也可计入全厂热耗的计算中，而不计入锅炉效率计算。

在使用PTC4.1时，也有项目对此项进行了约定，将回收的底渣热量计入锅炉效率中。

因此在实际工程应用中，测试各方可约定排渣温度的边界点，来进行锅炉效率测试及计算。

2.2参数测量及采样分析的区别ASME PTC4要求测量的参数较PTC4.1相比增加不少。

其中有些还造成了相当大的测量工作量及测试成本的增加。

主要方面体现在：2.2.1针对循环流化床锅炉，PTC4要求对锅炉的脱硫剂进行测量及分析，包括流量、温度以及成分分析。

这主要是考虑了脱硫剂（主要是石灰石）加入锅炉炉膛后将发生煅烧吸热，脱硫反应放热等影响。

PTC4为了精确计算此部分影响而要求对脱硫剂进行精确测量分析。

PTC4.1则未考虑此项。

此项工作涉及到了大量的固体流量标定工作。

在实际工程应用中，若为循环流化床锅炉，采用PTC4.1则应增加此部分内容的测试及计算，以弥补PTC4.1未能考虑的脱硫剂的影响。

2.2.2对于锅炉本体的散热，PTC4.1中采用美国锅炉制造协会（ABMA）推荐的散热曲线来选取，无须实际测量。

这种方式所得的散热损失精确度低，而PTC4为了达到高精确度，则要求对锅炉的辐射及对流散热损失进行实际测量。

此项测量涉及到大量的锅炉表面温度测量。

仅此一项就造成PTC4的测试繁杂程度大大提高。

考虑到此，PTC4也提供了一种精确度低一些的方法，即采用规定的50埘温差作为锅炉表面与环境之间的温差。

而散热体表面积则需按实际计算的结果。

此方法一定程度上简化了繁杂程度，但不确定度需采用50%，较PTC4.1相比仍需增加不少工作。

在实际工程应用中，若考虑测试成本及测试耗时，可采用PTC4.1或PTC4中的简化方法。

反之，可采用PTC4中标准的精确测量方法。

2.3计算方法的主要区别PTC4.1与PTC4在计算方法上也有不同。

主要有以下几个方面：2.3.1锅炉效率的定义的区别在PTC4.1中，以锅炉毛效率作为锅炉效率，而PTC4中锅炉效率定义为燃料效率。

具体参见如下公式：PTC4.1锅炉效率：PTC4锅炉效率：或比较上述定义可知，PTC4.1所定义的锅炉效率毛效率，是锅炉输出热量占所有输入锅炉的热量的份额，体现了锅炉对所有进入锅炉热量的利用率。

而PTC4的锅炉效率为燃料效率，定义为输出热量占燃料输入热量的份额，此输出热量包含了过程中带入的外来热量。

它体现了燃料所能造成锅炉输出总热量（含外来热量）的效用。

从另一个角度，我们可以理解为PTC4.1效率定义的是锅炉本身对热量利用的效用程度，而PTC4效率定义的是燃料进入锅炉内导致锅炉最终所能输出的热量的效用程度。

毫无疑问，同一锅炉在同一条件下，根据PTC4所测试计算的锅炉效率要高于根据PTC4.1所测试计算的锅炉效率。

当此效率用于全厂热力性能计算热耗等指标时，PTC4.1更符合实际情况，PTC4则导致外来热量效用未剔除，造成计算结果将优于实际结果。

从全厂性能综合评价的结果来看，PTC4.1更为合理。

2.3.2基准温度的区别通常进入界区的空气平均温度被用作基准温度，这就避免了空气带入的额外的外来热量。

然而PTC4.1可选择任一温度作为基准温度，而不同的基准温度将得出不同的效率。

因而若不是基于同一基准温度，锅炉效率的比较是没有意义的。

PTC4中统一将基准温度设为25℃，超出或不足将计算增量或减损，并计入结果的计算，这就避免了基准不一致导致的差异。

2.3.3热损失项目区别相比于PTC4.1，PTC4增加了若干项热损失。

其中有一些对最终结果影响不大，而有些影响较大。

增加的热损失主要有：A．燃料中的水蒸汽热损失；B．热烟气净化设备的热损失；C．脱硫剂的热增量与热损失；D．氮氧化物（Nox）热损失其中由于循环流化床锅炉特别是燃用高硫燃料的循环流化床锅炉的脱硫剂流量大，因而对效率影响较大，在公程实际中应予以考虑。

其余各项对最终结果并无显著影响。

具体损失项目见表1。

表1ASMEPTC4.1与PTC4的热损失项目比较摘要：美国机械工程师协会(ASME)PTC4.1及PTC4是目前国际上较为通用的锅炉性能测试规程。

尽管PTC4取代了PTC4.1，许多项目由于各种原因仍然在使用PTC4.1。

本文针对在具体实际工程上的应用考虑比较分析了锅炉性能测试规程ASME PTC4.1与ASME PTC4的主要区别，并分析其在工程实际中的影响，作为在锅炉海外锅炉工程项目根据实际要求选择锅炉性能测试标准的参考。

关键词：美国机械工程师协会；锅炉性能试验；PTC4.1；PTC48--基于BL0930的高性能单相电能表的设计韩伟忠1凌英2（1、杜亚机电技术有限公司，浙江宁波3150002、宁波市工程设计研究院，浙江宁波315000）引言随着科学技术的发展，电子电能表因其具备低功耗、高线性度、误差小、温度特性好、过载能力强以及运输安装方便等特点而在日常生活和工业生产中得到了广泛的应用，尤其是在工业应用中环境复杂多变，所以对产品的要求非常高，这就更加要求电子电能表具有高精度和高抗干扰能力。

电能计量的核心是一块计量芯片，在外围配置一些简单元器件就能实现电能计量的功能。

此类芯片的设计主要是基于模拟乘法器和频率变换的原理[5-6]。

目前国内市场上的主要代表产品之一是上海贝岭公司生产的BL0930。

1BL0930芯片介绍1．1主要功能和特点BL0930集成电路是电子式电度表的核心计量芯片，它在设计上采用了过采样和数字信号处理技术，从而大大地提高了芯片的测量准确度。

同时，在A/D转换后的数据均由数字电路进行运算和处理，保证了芯片的长期稳定性。

基于此芯片设计的电子式电度表具有外围电路简单、精度高、稳定性好等特点，适用于单相两线电力用户的电能计量。

图1是BL0930的功能框图，其主要特点有：高精度，在输入动态工作范围（500:1）内，非线性测量误差小于0.1%；校表过程中高稳定性，输出频率波动小于0.1%；精确测量正、负两个方向的有功功率，且以同一方向计算电能；慢速输出脉冲能直接驱动电机工作,快速输出脉冲可用于计算机数据处理；防窃电功能,逻辑输出脚REVP用于显示反向用电或者错误用电状况；片上电压检测电路，检测掉电状况；防潜动功能；芯片内置晶振；低功耗，典型值15mW；采用0.35um CMOS工艺。

图1BL0930系统框图VDD是正电源（+5V）,提供模拟数字部分电源；V2P,V2N是电压采样信号的正,负输入脚；V1N,V1P是电流采样信号的负,正输入脚；GND 是电路的接地点；VREF是参考电压调整端；SCF是高频校验脉冲选择端，与S1,S0组合起来选择CF的输出频率，见表1；S1,S0是电表常数，用于选择不同的输出频率；G是用来选择电流通道的系统增益，增益选择具体数值见表2；REVP是负向有功功率指示信号(可用于防窃电指示)；CF是高速校验脉冲输出脚，F2,F1是低速逻辑输出脚。

1．2芯片工作原理在通过对电流电压信号高精度采样及模数转换后，电流电压信号通过数字乘法器得到瞬态功率信号p(t)，让p(t)通过一个截止频率很低的低通滤波器，把即时实功率信号取出来，然后将该即时实功率信号对时间进行积分，得到能量的信息，如果选择的积分时间非常短，可以认为得到的是即时能量消耗的信息，也可以认为是即时功率消耗的信息，因为前后两者成正比关系，如果选择较长的积分时间，得到的是平均能量消耗的信息，同样也可以认为是平均功率消耗的信息，低通滤波器的输出会被送到一个数字———频率转换的模块，在这里即时实功率会根据要求作长时或短时的积分，即累加计数，转换成周期性的脉冲信号，这就是电子电能表的基本输出信号，输出脉冲信号的频率与能量消耗的大小成正比，输出脉冲送到片外的计数马达，并最终得到能量消耗的大小的计数值。

整个采样及频率变换过程的信号流程图如下:图2电能计量信号流程图2基于BL0930电能表的硬件设计图3是基于BL0930的参数为220VAC、30A电能表电路原理图.主要包括电流电压通道采样、电阻校准网络、电能计量与脉冲输出、电源供电等几个部分。

2．1电流电压采样电路电流通道V1P/V1N允许最大输入差分电压为±660mV（最大差动峰值有效值466mV），最大输入共模电压100mV。

电压通道V2P/V2N允许最大输入差分电压为±165mV（最大差动峰值有效值116mV），最大输入共模电压100mV。