DB31∕T 34-2020 工業(yè)爐窯熱平衡測試與計算通則

工業(yè)爐窯熱平衡測試與計算通則I本標準按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標準代替DB31/T34-1999《工業(yè)爐窯熱平衡測定與計算》,與DB31/T34—1999相比，除編輯性修改外主要技術變化如下：——更改了標準名稱；——規(guī)范性引用文件刪除了廢止的GB2588標準(見第2章);——修改了測試體系適用范圍；——明確了測試間隔時間，取消了測試期間總的測試次數(shù)不小于8次的要求(見4.4,1999年版的——將主要測試內容及熱平衡測試報告格式作為附錄(見附錄A)。本標準由上海市發(fā)展和改革委員會、上海市經濟和信息化委員會提出，由上海市經濟和信息化委員會組織實施。本標準由上海市能源標準化技術委員會歸口。燃燒設備(上海)有限公司、上海金昌不銹鋼管制造有限公司、上海節(jié)能技術服務有限公司。本標準所代替標準的歷次版本發(fā)布情況為：—-DB31/T34-1991、DB31/T1GB/T212煤的工業(yè)分析方法GB/T2587用能設備能量平衡通則GB/T13338工業(yè)燃料爐熱平衡測定與計算基本規(guī)則GB/T32287高爐熱風爐熱平衡GB/T32974鋼鐵行業(yè)蓄熱式工業(yè)爐窯熱GB/T33962焦爐熱平衡測試與計算方法GB/T34191鋼鐵行業(yè)帶式焙GB/T34473燒結機熱平衡測試與計算方法YS/T121.3有色金屬加工企業(yè)感應熔煉爐熱平衡測試與計算方法YS/T121.4有色金屬加工企業(yè)火焰加熱爐及退火2有效熱effectiveheat物料由入爐溫度被加熱到工藝要求的過程中吸收的熱量。供給熱heatsupply輸入熱平衡測試體系內的總能量，包括燃料的低位發(fā)熱量和顯熱，以及其他外來熱源帶入的熱量。爐窯熱效率heatefficiencyofindustryfurnace同一時間段內，爐窯有效利用的熱量占輸人爐窯熱量的百分數(shù)。4測試原則4.1測試基準溫度測試基準溫度應按GB2587的規(guī)定執(zhí)行。4.2熱平衡測試范圍根據(jù)測試要求，通常可分為爐窯本體或包括余熱回收裝置在內的全爐熱平衡測試與計算。各類工業(yè)爐測試范圍的具體劃分，應在各相關標準中明確規(guī)定。電爐包括專用變壓器及短網。物料平衡計算單位：采用單位質量產物的質量，即kg/t或kg/kg為計算單位。熱量平衡計算單位：采用單位質量產物的熱量，即MJ/t或kJ/kg為計算單位。4.4測試時間與周期4.4.1間斷式爐窯的測試時間至少為一個周期，即供熱開始到供熱停止的全過程。4.4.2連續(xù)式爐窯在熱工況穩(wěn)定的情況下，測試時間應根據(jù)行業(yè)工藝特點確定，至少連續(xù)測試2h4.4.3測試參數(shù)的取值間隔應反映工藝流程、加熱溫度的變化規(guī)律，一般測試間隔為15min~30min。5測試準備5.1熟悉爐窯設備狀況熟悉爐窯及有關設備的結構、性能、操作與運行、進出爐窯的物料狀況及生產工藝流程情況。5.2制定測試方案根據(jù)爐窯熱平衡測試體系范圍要求，確定進出該體系的物料和熱平衡的收入項與支出項內容，并根據(jù)爐窯實際情況，選擇爐窯的測試部位和測試點。5.3.1測試時所用的儀器、儀表在測量量程范圍內應符合相關標準的精度要求。5.3.2所用儀器、儀表應在檢定或校準的合格有效期內。36測試項目及方法6.1主要測試項目爐窯測試中的主要測試項目應根據(jù)測試的爐窯類型從附錄A選擇。業(yè)電阻熔煉爐、感應熔煉爐、火焰加熱爐及退火爐、鑄錠感應加熱爐的測試應分別按GB/T13338、方法進行。7計算方法7.1物料平衡的計算收入物料質量總和∑G=G?+G?+G?+…+Gm…支出物料質量總和∑G'=Gi+G?+G3+…+Gat4 (3) (4)7.2熱平衡的計算熱收入項目熱量總和按式(5)計算：∑Q=Q?+Q?+Q?+…+QuQ?——燃料燃燒化學熱量(或電熱量),單位為兆焦每噸(MJ/t);Q?—工件(物料或原料)帶人的物理熱量，單位為兆焦每盹(MJ/t);Q?一冷卻產物鼓風帶入的物理熱量，單位為兆焦每噸(MJ/t);∑Q'=Q?+Q2+Q?+…+QatQ?——煙氣帶出的物理熱量，單位為兆焦每噸(MJ/t);Q——化學不完全燃燒損失的熱量，單位為兆焦每噸(MJ/t);Qs—爐塵帶出的物理熱量，單位為兆焦每噸(MJ/t);5Qi——產物增碳耗熱量，單位為兆焦每噸(Qi?——原料(或物料)化學反應吸熱量，單位為兆焦每噸(MJ/t);Qi?——工件氧化燒損物帶出的物理熱量，單位為兆焦Q?2——爐膛至余熱回收裝置間(包括蓄熱燃燒裝置)煙道散熱量，單位為兆焦每噸(MJ/t);Q?——變壓器振失，單位為兆焦每噸(MJ/t);8熱平衡測試報告6(規(guī)范性附錄)主要測試項目工業(yè)爐窯熱平衡的主要測試項目見表A.1。表A.1工業(yè)爐窯熱平衡主要測試項目1大氣壓力℃℃2壓力m3/h或kg/h℃kJ/Nm3或kJ/kg%3壓力Nm3/h或kg/h℃4壓力℃5材質出料量出爐溫度m6厚度出爐溫度℃7出爐煙氣溫度出預熱器煙氣溫度出爐成分及飛灰含碳量C%8℃7DB31/T34—20209爐門開啟開啟時間爐門孔尺寸(高×寬×厚)m℃%出爐溫度壓力℃℃汽化冷卻蒸發(fā)量(或用水量)蒸汽壓力(表壓)%℃℃出爐灰渣量出爐灰渣溫度℃材質工藝制度(曲線)n滲碳介質℃出爐溫度總耗量℃℃8材質kg(原料名稱)原料含雜質原料入爐溫度%%℃出爐產物總量出爐產物平均成分出爐產物溫度%出爐爐渣總量出爐爐渣溫度℃%出爐爐塵溫度%爐氣壓力%%%%%9DB31/T34—2020表A.1(續(xù))煅燒制品出窯制品總量出窯制品成品率出窯制品成品量出窯制品溫度%%煅燒周期煅燒周期加熱時間冷卻時間煅燒廢氣%窯塵溫度%%%電爐電熱元件工作溫度電熱元件質量℃(資料性附錄)熱平衡測試報告B.2爐窯概況按爐窯概況表B.1中的項目，填寫數(shù)值或內容。表B.1爐窯概況爐窯編號單位：時間：單位：時間：主要產品m額定能力kg/h或Nm3/h%預熱裝置：類型預熱介質預熱面積蒸汽壓力℃表B.1(續(xù))爐窯編號鼓風機：類型電機功率引風機：型號電機功率下口直徑mm除塵設備：型號與規(guī)格能力電機功率%額定電流空載損耗VVA123DB31/T34—2020表B.2(續(xù))符號出爐產品質量:注：對于僅一般加熱物料的工業(yè)爐窯物料平衡可合并在熱平衡中計算。B.3.2熱平衡計算熱收入項1(或電熱量)23助燃空氣帶入的:熱支出項:表B.4熱平衡表熱收入項熱支出項%%物料(產物或制品帶出的物理熱量)表B.4(續(xù))熱收入項熱支出項%%助燃空氣帶入的……B.5主要技術經濟指標B.5.1爐窯熱效率B.5.2單位產品熱耗B.5.3.1預熱裝置溫度效率7n——預熱裝置的溫度效率，%;B.5.3.2預熱裝置熱效率式中：η——預熱裝置的熱效率，%;Qk——預熱介質獲得的熱量，單位為千焦每千克(kJ/kg)