JCTR731-2009 機械化水泥立窯熱工測量方法

1、ICSQ備案號：27689-2010】C中華人民共和國建材行業(yè)標準JCT 73 12009代替JCT 73l一1996機械化水泥立窯熱工測量方法Methods for heatmeasuring of mechanical cement shaft kilns20091204發(fā)布2010一0601實施中華人民共和國工業(yè)和信息化部發(fā)布前言本標準自實施之日起，代替JCT 7311996(機械化水泥立窯熱工測量方法。 本標準與JC，i'7311 996相比，主要變化如下：將熟料冷卻風、煙囪收塵器出口濃度等納入測量范圍(1996年版的第3章，本版的512)；對測量頻次進行了修改(本版的第5章)

2、；增加了腰風、熟料冷卻風的測量項目(本版的5i2)；對黑生料發(fā)熱量的測量增加用“氧彈儀”方法測量(本版的521)。本標準附錄A為規(guī)范性附錄。 本標準由國家工業(yè)和信息化部提出。 本標準由全國水泥標準化技術委員會(sAcTc 184)歸口。 本標準負責起草單位：中國建筑材料科學研究總院。本標準參加起草單位：合肥水泥研究設計院、國家建筑材料工業(yè)建筑材料節(jié)能檢測評價中心、南京 建通水泥技術開發(fā)有限公司、云南大理彌渡龐威有限公司、黑龍江嫩江華夏水泥有限公司、湖南省洞口 縣為百水泥廠、云南易門東源水泥有限公司、廣西華宏水泥股份有限公司、廣西平果萬佳水泥有限公司、 內(nèi)蒙古烏后旗祺祥建材有限公司、山東宏藝科技

3、發(fā)展有限公司、北京炭寶科技發(fā)展有限公司、南京宇科 重型機械有限公司、江蘇科行集團、浙江圣奧耐火材料有限公司、浙江錦誠耐火材料有限公司、上海福豐 電子有限公司、甘肅博石水泥技術工程公司。本標準主要起草人：趙慰慈，顧惠元、王雅明、丁奇生、繆建通，滕振旗、任光遠、崔寶玲、曾維柏、周祟 武、趙洪義、陳開明、范圣良、羅博、朱其良。本標準于1996年自次發(fā)布，本次為第次修訂。機械化水泥立窯熱工測量方法1范圍 本標準規(guī)定了生產(chǎn)硅酸鹽水泥熟料的各類型機械化立窯系統(tǒng)(以下簡稱機立窯)的熱工測量方法。本標準適用于生產(chǎn)硅酸鹽水泥熟料的各類機立窯系統(tǒng)的熱工測量。2規(guī)范性引用文件 下列文件中的條款通過本標準的引用而成為

4、本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據(jù)本標準達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。GBT 175通用硅酸鹽水泥 GBT 176水泥化學分析方法 GBT 211煤中全水分的測定方法 GBT 212煤的工業(yè)分析方法 GBT 213煤的發(fā)熱量測定方法 GBT 1574煤灰成分分析方法 GBT 2589綜合能耗計算通則GB 16780水泥單位產(chǎn)品能源消耗限額GBT 17671水泥強度檢驗方法(GBT 176711999，idt IS0679：1989) GBT 2137

5、2硅酸鹽水泥熟料JCT 730水泥回轉(zhuǎn)窯熱平衡、熱效率、綜合能耗計算方法JCT 732機械化水泥立窯熱工計算 JCT 733水泥回轉(zhuǎn)窯熱平衡測定方法 JCT 1005水泥黑生料發(fā)熱量測定方法3術語和定義 下列術語和定義適用于本標準。3 1干白生料耗dry raw meat consumption生產(chǎn)1 kg熟料所消耗的不含燃料的干生料量，以kgkg表示。3 2風置 air volume生產(chǎn)過程中實際入窯的風量(折算成標準狀態(tài))，以m3kg表示。3 3熟料產(chǎn)量 output of clinker3 3 1臺時產(chǎn)量 output per hour of one shaft kiln每臺立窯每小時生

6、產(chǎn)的熟料量，以kgh表示。3 32立窯單位斷面積產(chǎn)量production per unit section area of shaft kiln】JCT 7312009 臺時產(chǎn)量與緊靠喇叭口的直筒部分橫斷面積之比，以kg(m2h)表示。3 3 3立窯單位容積產(chǎn)量production per unit volume of shaft kiln臺時產(chǎn)量與窯有效容積之比，以kg(m3h)表示。3 4燒成熱耗heat waste during firing煅燒l kg熟料實際消耗的熱量，以kJkg表示。3 5煤耗 coal waste3 5 1實物煤耗coal waste in kind煅燒1 kg熟

7、料實際消耗的煤量，以kgkg表示。3 5 2標準煤耗 standard coal waste煅燒l虹熟料所消耗的標準煤量，以kgkg表示。4測量前的準備4 1制定測量計劃4 1 1每次測量確定負責人，制定測量計劃。4 1 2測量計劃的內(nèi)容包括：任務、內(nèi)容和要求、人員的組織分工、進度和注意事項等。4 2測量儀器、儀表、計量裝置及窯系統(tǒng)設備的檢查4 2 1測量儀器、儀表及計量裝置應在校準有效期內(nèi)。4 2 2立窯系統(tǒng)設備在測量前須進行檢查，如有不正?，F(xiàn)象應予以排除。4 3測點 根據(jù)要求，布置測點和開好測量孔。4 4試測4 41在窯系統(tǒng)運轉(zhuǎn)正常時進行試驗性測量。4 4 2試測和正式測量期間所用原料、燃

8、料及生料成分應穩(wěn)定。443所有測量項目應按52的要求進行試測。5測量要求和方法5 1測量時間和周期5 1 1在窯系統(tǒng)運轉(zhuǎn)正常的情況下總的連續(xù)測量時間不小于16 h(應含三個班次)。5 1 2各測量和分析項目的測量(采樣)周期見表1，測量(采樣)點示意圖見圖1。 表1各測量和分析項目的測量(采樣)周期項 目測量(采樣)點周期 備注l h取樣一次，將測量期間取得的試樣縮a)工業(yè)分析1人磨煤 分后測定在庫底或磨頭倉下喂料設備b)灰分化學成分燃料 2人窯煤(外加煤)2 hc)熱值在配煤樓(站)煤倉下喂料設d)水分 備(窯面儲煤料車)1 h測量流量一次，每次測量時間不少于e)消耗量 30 s，外加煤按實

9、際用量過磅計量JCT 7312009 表1(續(xù))項目測量(采樣)點周期備注a)化學成分1 h取樣一次，將取得的試樣縮分后測定b)水分 4 h配煤樓生料小倉或生料庫底生料 c)含煤量 l h取樣一次，4 h一組試樣混合測定一次 喂料設備1 h測量流量一次，每次測量時問不少于d)消耗量10 sa)化學成分取樣時b)礦物組成和f CaO應考慮1h取樣一次，將測量期間取得的試樣縮分熟料在 熟料 c)含煤量 出料器下輸送機后測定 窯內(nèi)的d)物理性能停留時e)產(chǎn)量 間a)水分成球盤出料口或皮帶喂料機1 h料球 b)溫度上c)含煤量l h取樣次，4 h一組試樣混合測定一次a)溫度b)成分 裝設雙嫻 煙囪的c

10、)濕含量 1 h囪收塵器后煙囪測孔立窯應廢d)靜壓氣 輪流測e)動壓 量f)含塵量 2 h 窯面廢氣成分窯面 2 h 窯體散熱損失窯壁、窯罩、煙囪表面 4 h 出窯熟料溫度出料器 l h 出料器漏風溫度出料器 1 h人窯空氣 a)溫度 人窯風管熟料冷卻風b)靜壓 熟料冷卻風管l h腰風 c)動壓 腰風管a)溫度大氣和環(huán)境窯表面2m周圍 4 hb)氣壓JCT 7312009¨一j!二U巧o、1一一燃料；2生料；3熟料；4一一料球；5煙囪廢氣；6窯面廢氣成分；7窯體散熱損失；8一出窯熟料溫度9出料器漏風溫度510人窯空氣；ll腰風；12一一熟料冷卻風；13一一大氣和環(huán)境。圖1各測量項目的

11、測量(采樣)點5 2測量方法5 2 1燃料(煤)的測量5 2 1 1煤的工業(yè)分析按GBT 212煤的工業(yè)分析方法進行；5 2 1 2灰分化學成分按GBT 1574煤灰成分分析方法進行；5 2 1 3熱值(發(fā)熱量)按GBT 213煤的發(fā)熱量測定方法測定；5 2 1 4水分的測定在計算實物煤耗的計量點取樣，取樣后立即粉碎至3 mm以下，按GBT 21l煤中全水分的測定方 法測定；5 2 1 5消耗量 可利用廠內(nèi)原有的計量裝置測定，但須經(jīng)校正，使其相對誤差小于2G，也可根據(jù)生料球含煤量、生料消耗量進行計算，或根據(jù)熟料產(chǎn)量和飛灰量、料球含煤量進行反平衡計算。4JCT 73120095 2 2生料檢測5

12、 2 2 1化學成分按GBT 176水泥化學分析方法進行；5 22 2水分的測定 按水泥化學分析進行；5 2 2 3含煤量 可采用立窯生料中煤的摻入量測定儀測定結(jié)果計算，也可用燒失量和滴定值計算。5 2 2 4消耗量可利用廠內(nèi)原有的計量裝置測定，但須經(jīng)校正，使其相對誤差小于2；也可根據(jù)料球含煤量、燃料 消耗量進行計算，或根據(jù)熟料產(chǎn)量和飛灰量、料球發(fā)熱量進行反平衡計算。5 2 3熟料檢測5 2 3 1化學成分按GBT 176水泥化學分析方法進行；5 2 3 2礦物組成和游離氧化鈣量的測定 按GBT 176水泥化學分析方法進行；5 2 3 3含碳量的測定 按本標準附錄A立窯水泥熟料含碳量的測定方法

13、(規(guī)范性附錄)進行；5 2 3 4物理性能按GBT 21372硅酸鹽水泥熟料中規(guī)定的檢驗方法進行；5 2 3 5產(chǎn)量的測定 可將測量期間的出窯熟料全部稱量或通過料球水分、生料料耗等計算，或由生料和燃料消耗量、飛灰量計算。5 2 4料球檢測5 2 4 1水分的測定按GBT 176水泥化學分析方法進行；5 2 4 2溫度的測量采集不小于3 kg的料球盛人容器中，然后將半導體溫度計插入料球中測量。所用半導體溫度計的 誤差應小于05；5 2 4 3含煤量可采用立窯生料中煤的摻人量測定儀測定，也可用燒失量和滴定值計算。5 2 5煙囪廢氣檢測5 2 5 1溫度的測量 可采用鉑熱電阻溫度計或鎧狀鎳鉻考銅熱電

14、偶溫度計或其他同精度(誤差小于1)的溫度計，其時間常數(shù)應小于15 S；5 2 5 2成分分析 使用氣體全分析儀。當使用其他分析儀時，其相對誤差應小于5；5 2 5 3濕含量的測量按JCT 733水泥回轉(zhuǎn)窯熱平衡測定方法進行；5 2 5 4靜壓的測量按JCT 733水泥回轉(zhuǎn)窯熱平衡測定方法進行；5 2 5 5動壓的測量按JCT 733水泥回轉(zhuǎn)窯熱平衡測定方法進行；5 2 5 6含塵量的測量按JCT 733水泥回轉(zhuǎn)窯熱平衡測定方法進行。JCT 73120095 2 6窯面廢氣成分檢測5 2 6 1窯面廢氣樣的采集 按水泥窯熱工測量進行；52 6 2氣體成分同5252，分析后將同一圓環(huán)相同編號點的成

15、分平均值作為該編號點的平均廢氣成分。5 2 7窯體散熱損失檢測5，2 7 1測定項目 立窯系統(tǒng)熱平衡范圍內(nèi)的所有熱設備如立窯直筒部分、窯罩、煙氣管道、卸料管、冷卻風管和腰風管等及其彼此之間聯(lián)結(jié)管道的表面散熱量。5 2 7 2測點位置 各熱設備表面。5 2 7 3測定儀器熱流計、紅外測溫儀、表面熱電偶溫度計、輻射溫度計和半導體點溫計以及玻璃溫度計、熱球式電風 速儀、葉輪式或轉(zhuǎn)杯式風速計。5 2 7 4測定方法 a)用玻璃溫度計測定環(huán)境空氣溫度。 b)用熱球式電風速計、葉輪式或轉(zhuǎn)杯式風速計測定環(huán)境風速，并確定空氣沖擊角。 c)用熱流計測出各熱設備的表面散熱量。 無熱流計時，用紅外測溫儀、表面熱電偶

16、溫度計和半導體點溫計等測定熱設備的表面溫度，計算散熱量。測定方法如下： 將各種需要測定的熱設備，按其本身的結(jié)構(gòu)特點和表面溫度的不同，劃分成若干個區(qū)域，計算出每一區(qū)域表面積的大??；分別在每一區(qū)域里測出若干點的表面溫度，同時測出周圍環(huán)境溫度、環(huán)境風速和 空氣沖擊角；根據(jù)測定結(jié)果在相應表中查出散熱系數(shù)，按下式計算熱設備表面散熱量：Q。一舶H，一三(屯。一tk)×FH。(1)式中： Q。一一設備表面散熱量，kJh； Q。：各區(qū)域表面散熱量，kJh； a。一一表面散熱系數(shù)，kJ(m2·h·)， t。一一被測某區(qū)域的表面溫度平均值，； tk環(huán)境空氣溫度，； F。一各區(qū)域的表面

17、積，m2。上式中與溫差和環(huán)境風速及空氣沖擊角有關，可由JCT 733附錄C查出。5 2 8出窯熟料溫度測量將出窯熟料(不少于10 kg)迅速收集于一保溫桶中，用鎧裝熱電偶溫度計插入測量。如出料器上已 有出窯熟料溫度測定裝置，也可進行對比校正后用于出窯熟料溫度測量。5 2 9出料器漏風溫度測量 用誤差小于1O的溫度計測量。5 2 10入窯空氣、腰風、熟料冷卻風測量5 2 10 1溫度 使用誤差小于1o的溫度計測量；52 10 2靜壓 用u型管壓力計或不低于該設備水平的其他儀器進行測量；5 2 103動壓按JCT 733水泥回轉(zhuǎn)窯熱平衡測定方法進行。JCT 73120095 2 11大氣和環(huán)境5

18、2 11 1溫度 用實驗室玻璃溫度計測量；5 2 11 2氣壓 用大氣壓力計測量，也可用氣象部門同期的測量數(shù)據(jù)。6測量報告內(nèi)容6 1文字說明6 1 1測量任務、內(nèi)容和要求。6 1 2測量窯的規(guī)格尺寸、結(jié)構(gòu)、加料、卸料、冷卻等參數(shù)。6 1 3被測定窯所用原燃材料、配料組成等參數(shù)。6 1 4測點布置圖及所用儀器儀表、計量裝置、設備及測定人員。6 1 5測定的綜合數(shù)據(jù)表。6 I 6綜合分析意見。6 2數(shù)據(jù)綜合表按JCT 732附錄B規(guī)定的內(nèi)容和格式填寫。6 3綜合分析意見 對立窯生產(chǎn)狀態(tài)的評價和分析，并提出改進意見。附錄A (規(guī)范性附錄) 立窯水泥熟料含碳量的測定方法A 1原理 熟料中含有未燃燒盡的

19、碳，在氧氣或空氣充足的情況下，燃燒成二氧化碳氣體，以燒堿石棉吸收，由增加的重量計算碳的質(zhì)量。反應中產(chǎn)生的水分用無水氯化鈣吸收。A 2測定裝置 測定裝置示意見圖A1。廣曰1氧氣瓶；2氣體洗滌瓶；3氣體洗滌器；4氣體干燥器；5管式燃燒爐；6電子溫度自動控制器；7氣體干燥器；8氣體吸收塔；9古氏坩堝。圖A 1測定含碳置的流程圖A 3測量設備氧氣瓶、氣體洗滌瓶(內(nèi)裝500 gL氫氧化鉀溶液以吸收氣體中的二氧化碳)、氣體洗滌器(內(nèi)裝燒 堿石棉以吸收氣體中的二氧化碳)、氣體干燥器(內(nèi)裝無水氯化鈣以吸收氣體中的水分)、管式燃燒爐、電 子溫度自動控制器(ol 000。C)、氣體干燥器(內(nèi)裝無水氯化鈣以吸收氣體

20、中的水分)、氣體吸收塔(下 部裝燒堿石棉，上部裝無水氯化鈣)、古氏坩堝。A 4測定步驟用萬分之一天平稱取1000 0 g樣品，粉碎后通過4 900孔篩的熟料試樣加入10 mL(1+4)鹽酸加 熱，使其中的碳酸鹽分解，然后用鋪有酸洗石棉的古氏坩堝在吸氣的情況下過濾，用水洗滌去氯根，將石 棉和殘渣一起小心地移人灼燒過的古氏坩堝中，在105。C110。C烘干至恒重。將瓷舟放于管式燃燒爐 的高溫帶，與已恒重過的吸收塔等聯(lián)接，同時通氧或空氣將殘渣灼燒20 min30 rain，停止通人氣體，取RJCT 7312009 下吸收塔稱重，然后在接上吸收塔通氣體5 min10 rain后，再取下吸收塔稱重，直至恒重時止。A 5要求A 5 0熟料中往往還含有碳酸鹽，為此應在測定前用稀鹽酸處理。A 5 1 整套儀器在各接頭的連接處不得有漏氣。A 5 2在測定試樣的含碳量前，必須測定吸收塔的空白值，即將吸收塔稱重，然后在管式電爐中不放試 樣的情況下將系統(tǒng)按測定條件通氣20