DB31T 34-2020 工業(yè)爐窯熱平衡測(cè)試與計(jì)算通則

代替DB31/T34—1999工業(yè)爐窯熱平衡測(cè)試與計(jì)算通則2020-03-25發(fā)布2020-06-01實(shí)施上海市市場(chǎng)監(jiān)督管理局發(fā)布I本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)代替DB31/T34—1999《工業(yè)爐窯熱平衡測(cè)定與計(jì)算》,與DB31/T34—1999相比，除編輯性修改外主要技術(shù)變化如下：——更改了標(biāo)準(zhǔn)名稱；——規(guī)范性引用文件刪除了廢止的GB2588標(biāo)準(zhǔn)(見(jiàn)第2章);——修改了測(cè)試體系適用范圍；——明確了測(cè)試間隔時(shí)間，取消了測(cè)試期間總的測(cè)試次數(shù)不小于8次的要求(見(jiàn)4.4,1999年版的——將主要測(cè)試內(nèi)容及熱平衡測(cè)試報(bào)告格式作為附錄(見(jiàn)附錄A)。本標(biāo)準(zhǔn)由上海市發(fā)展和改革委員會(huì)、上海市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)提出，由上海市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)組織實(shí)施。本標(biāo)準(zhǔn)由上海市能源標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口。燃燒設(shè)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(shù)服務(wù)有限公司。本標(biāo)準(zhǔn)所代替標(biāo)準(zhǔn)的歷次版本發(fā)布情況為：1本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了工業(yè)爐窯熱平衡測(cè)試原則、測(cè)試準(zhǔn)備、測(cè)試項(xiàng)目及方法、計(jì)算方法及熱平衡測(cè)試報(bào)告的內(nèi)容。本標(biāo)準(zhǔn)適用于以燃料或電能為熱源的工業(yè)爐窯，也適用于利用余熱的加熱設(shè)備。2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T212煤的工業(yè)分析方法GB/T2587用能設(shè)備能量平衡通則GB/T13338工業(yè)燃料爐熱平衡測(cè)定與計(jì)算基本規(guī)則GB/T32287高爐熱風(fēng)爐熱平衡測(cè)定與計(jì)算方法GB/T32956鋼鐵行業(yè)鏈箅機(jī)-回轉(zhuǎn)窯焙燒球團(tuán)系統(tǒng)熱平衡測(cè)試與計(jì)算方法GB/T32974鋼鐵行業(yè)蓄熱式工業(yè)爐窯熱平衡測(cè)試與計(jì)算方法GB/T33956軋鋼連續(xù)加熱爐熱平衡測(cè)試與計(jì)算方法GB/T33957熱處理爐熱平衡測(cè)試與計(jì)算方法GB/T33962焦?fàn)t熱平衡測(cè)試與計(jì)算方法GB/T34191鋼鐵行業(yè)帶式焙燒機(jī)焙燒球團(tuán)熱平衡測(cè)試與計(jì)算方法GB/T34473燒結(jié)機(jī)熱平衡測(cè)試與計(jì)算方法GB/T34476轉(zhuǎn)爐熱平衡測(cè)試與計(jì)算方法GB/T37428電弧爐熱平衡測(cè)試與計(jì)算方法YS/T121.2有色金屬加工企業(yè)電阻熔煉爐熱平衡測(cè)試與計(jì)算方法YS/T121.3有色金屬加工企業(yè)感應(yīng)熔煉爐熱平衡測(cè)試與計(jì)算方法YS/T121.4有色金屬加工企業(yè)火焰加熱爐及退火爐熱平衡測(cè)試與計(jì)算方法YS/T121.5有色金屬加工企業(yè)鑄錠感應(yīng)加熱爐熱平衡測(cè)試與計(jì)算方法3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。熱平衡測(cè)試體系testsystemofheatbalance為熱平衡測(cè)試需要而進(jìn)行人為劃分的熱量進(jìn)出的邊界范圍，通常為爐窯本體或包括余熱回收裝置在內(nèi)的全爐體系。爐窯熱平衡heatbalanceofindustryfurnace在穩(wěn)定工況下，進(jìn)人測(cè)試體系的熱量與離開(kāi)測(cè)試體系的熱量在數(shù)量上的平衡關(guān)系。2有效熱effectiveheat物料由入爐溫度被加熱到工藝要求的過(guò)程中吸收的熱量。輸人熱平衡測(cè)試體系內(nèi)的總能量，包括燃料的低位發(fā)熱量和顯熱，以及其他外來(lái)熱源帶入的熱量。爐窯熱效率heatefficiencyofindustry同一時(shí)間段內(nèi)，爐窯有效利用的熱量占輸人爐窯熱量的百分?jǐn)?shù)。4測(cè)試原則4.1測(cè)試基準(zhǔn)溫度測(cè)試基準(zhǔn)溫度應(yīng)按GB2587的規(guī)定執(zhí)行。根據(jù)測(cè)試要求，通?？煞譃闋t窯本體或包括余熱回收裝置在內(nèi)的全爐熱平衡測(cè)試與計(jì)算。各類工業(yè)爐測(cè)試范圍的具體劃分，應(yīng)在各相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定。電爐包括專用變壓器及短網(wǎng)。物料平衡計(jì)算單位：采用單位質(zhì)量產(chǎn)物的質(zhì)量，即kg/t或kg/kg為計(jì)算單位。熱量平衡計(jì)算單位：采用單位質(zhì)量產(chǎn)物的熱量，即MJ/t或kJ/kg為計(jì)算單位。4.4.1間斷式爐窯的測(cè)試時(shí)間至少為一個(gè)周期，即供熱開(kāi)始到供熱停止的全過(guò)程。4.4.2連續(xù)式爐窯在熱工況穩(wěn)定的情況下，測(cè)試時(shí)間應(yīng)根據(jù)行業(yè)工藝特點(diǎn)確定，至少連續(xù)測(cè)試2h4.4.3測(cè)試參數(shù)的取值間隔應(yīng)反映工藝流程、加熱溫度的變化規(guī)律，一般測(cè)試間隔5.1熟悉爐窯設(shè)備狀況熟悉爐窯及有關(guān)設(shè)備的結(jié)構(gòu)、性能、操作與運(yùn)行、進(jìn)出爐窯的物料狀況及生產(chǎn)工藝流程情況。根據(jù)爐窯熱平衡測(cè)試體系范圍要求，確定進(jìn)出該體系的物料和熱平衡的收入項(xiàng)與支出項(xiàng)內(nèi)容，并根據(jù)爐窯實(shí)際情況，選擇爐窯的測(cè)試部位和測(cè)試點(diǎn)。5.3.1測(cè)試時(shí)所用的儀器、儀表在測(cè)量量程范圍內(nèi)應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的精度要求。5.3.2所用儀器、儀表應(yīng)在檢定或校準(zhǔn)的合格有效期內(nèi)。35.4組織測(cè)試人員根據(jù)測(cè)試方案組織測(cè)試人員。測(cè)試前對(duì)測(cè)試人員進(jìn)行必要的技術(shù)培訓(xùn)及安全教育，測(cè)試工作由專業(yè)技術(shù)人員指揮。按測(cè)試項(xiàng)目需要對(duì)測(cè)試人員進(jìn)行分工，并對(duì)所用儀器、儀表進(jìn)行檢查，以確認(rèn)儀器運(yùn)行可靠。5.5選擇測(cè)試時(shí)間測(cè)試前及測(cè)試過(guò)程中，爐況及上下游工序工作情況應(yīng)穩(wěn)定、正常。測(cè)試過(guò)程中，因上下游工序非正常運(yùn)行而影響爐況30min以上，應(yīng)重新開(kāi)始測(cè)試。5.6預(yù)備性測(cè)試正式測(cè)試前，可對(duì)其中難度較大的幾項(xiàng)或全部項(xiàng)目進(jìn)行必要的預(yù)備性測(cè)試，以驗(yàn)證測(cè)試手段的可靠性。6測(cè)試項(xiàng)目及方法6.1主要測(cè)試項(xiàng)目爐窯測(cè)試中的主要測(cè)試項(xiàng)目應(yīng)根據(jù)測(cè)試的爐窯類型從附錄A選擇。6.2測(cè)試方法工業(yè)燃料爐、高爐熱風(fēng)爐、鋼鐵行業(yè)鏈算機(jī)-回轉(zhuǎn)窯焙燒球團(tuán)系統(tǒng)、鋼鐵行業(yè)蓄熱式工業(yè)爐、軋鋼連業(yè)電阻熔煉爐、感應(yīng)熔煉爐、火焰加熱爐及退火爐、鑄錠感應(yīng)加熱爐的測(cè)試應(yīng)分別按GB/T13338、方法進(jìn)行。7計(jì)算方法7.1物料平衡的計(jì)算7.1.1收入物料質(zhì)量的計(jì)算收人物料質(zhì)量總和按式(1)計(jì)算：∑G=G?+G?+G?+…+Gm……(1)7.1.2支出物料質(zhì)量的計(jì)算支出物料質(zhì)量總和∑G'′=G?+G?+G?+…+Gt……(2)G′-—-出爐產(chǎn)物質(zhì)量，單位為公斤每噸(kg/t);G?——爐渣質(zhì)量，單位為公斤每噸(kg/t);4 (3) (4)∑Q=Q?+Q?+Q?+…+Q?tQ?—燃料燃燒化學(xué)熱量(或電熱量),單位為兆焦每盹(MJ/t);支出項(xiàng)熱量總和∑Q′=Qi+Q2+Q?+…+Qt5 +Qgt) (8)6(規(guī)范性附錄)主要測(cè)試項(xiàng)目工業(yè)爐窯熱平衡的主要測(cè)試項(xiàng)目見(jiàn)表A.1。表A.1工業(yè)爐窯熱平衡主要測(cè)試項(xiàng)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(zhì)出料量出爐溫度mn℃℃6厚度出爐溫度℃7出爐煙氣溫度出預(yù)熱器煙氣溫度出爐成分及飛灰含碳量℃℃%8℃79爐門開(kāi)啟開(kāi)啟時(shí)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(zhì)工藝制度(曲線)n℃℃℃℃℃℃滲碳介質(zhì)℃出爐溫度8材質(zhì)℃(原料名稱)原料含雜質(zhì)原料入爐溫度%%℃出爐產(chǎn)物總量出爐產(chǎn)物平均成分出爐產(chǎn)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%%%%%℃%DB31/T34—20209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(shí)間冷卻時(shí)間hhhh煅燒廢氣%窯塵溫度C%n%%C電爐電熱元件工作溫度電熱元件質(zhì)量DB31/T34—2020(資料性附錄)熱平衡測(cè)試報(bào)告B.2爐窯概況按爐窯概況表B.1中的項(xiàng)目，填寫(xiě)數(shù)值或內(nèi)容。爐窯編號(hào)單位：時(shí)間：?jiǎn)挝唬簳r(shí)間：主要產(chǎn)品m額定能力kg/h或Nm3/h%預(yù)熱裝置：類型預(yù)熱介質(zhì)預(yù)熱面積蒸汽壓力℃DB31/T34—2020表B.1(續(xù))爐窯編號(hào)鼓風(fēng)機(jī)：類型電機(jī)功率引風(fēng)機(jī)：型號(hào)電機(jī)功率下口直徑mm除塵設(shè)備：型號(hào)與規(guī)格能力電機(jī)功率%空載損耗VVAB.3測(cè)試計(jì)算B.3.1物料平衡計(jì)算按物料平衡計(jì)算表B.2項(xiàng)目，填寫(xiě)計(jì)算公式及計(jì)算結(jié)果。表B.2物料平衡計(jì)算123:符號(hào)出爐產(chǎn)品質(zhì)量…B.3.2熱平衡計(jì)算按熱平衡計(jì)算表B.3項(xiàng)目，填寫(xiě)計(jì)算公式及計(jì)算結(jié)果。表B.3熱平衡計(jì)算熱收入項(xiàng)1(或電熱量)23助燃空氣帶入的熱支出項(xiàng)B.4熱平衡表將爐窯熱平衡測(cè)試體系中各收入、支出項(xiàng)熱量的計(jì)算值列入熱平衡表B.4。表B.4熱平衡表熱收入項(xiàng)熱支出項(xiàng)%%物料(產(chǎn)物或制品帶出的物理熱量)表B.4(續(xù))熱收入項(xiàng)熱支出項(xiàng)符號(hào)%符號(hào)%助燃空氣帶入的……B.5主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)B.5.1爐窯熱效率各類工業(yè)爐窯熱效率的計(jì)算應(yīng)在各自的熱平衡標(biāo)準(zhǔn)中具體規(guī)定，或由相應(yīng)設(shè)備或產(chǎn)品的能量平衡標(biāo)準(zhǔn)另行規(guī)定，按式(B.1)計(jì)算得出：式中：Qyx——設(shè)備的有效能量，單位為兆焦每噸(MJ/t);Qg—設(shè)備的供給能量，單位為兆焦每噸(MJ/t)。B.5.2單位產(chǎn)品熱耗單位產(chǎn)品熱耗的計(jì)算見(jiàn)式(B.2):b=Q?式中：b一單位產(chǎn)品熱耗，單位為兆焦每噸(MJ/t);Q?——燃料燃燒化學(xué)熱量，單位為兆焦每噸(MJ/t)。B.5.3預(yù)熱裝置的溫度效率與熱效率B.5.3.1預(yù)熱裝置溫度效率預(yù)熱裝置溫度效率的計(jì)算見(jiàn)式(B.3):式中：7n——預(yù)熱裝置的溫度效率，%;tk一預(yù)熱介質(zhì)出預(yù)熱裝置溫度，單位為攝氏度(℃);t,-—煙氣進(jìn)預(yù)熱裝置的溫度，單位為攝氏度(℃)。B.5.3.2預(yù)熱裝置熱效率預(yù)熱裝置熱效率的計(jì)算見(jiàn)式(B.4):式中：ηk——預(yù)熱裝置的熱效率，%;Qk——預(yù)熱介質(zhì)獲得的熱量，單位為千焦每千克(kJ/kg);Q,——煙氣帶入預(yù)熱裝置的熱量，單位為千焦每千克(kJ/kg)。B.6測(cè)試結(jié)果分析及改進(jìn)建議根據(jù)測(cè)試結(jié)果，依據(jù)有關(guān)節(jié)能運(yùn)行技術(shù)要求或設(shè)計(jì)指標(biāo)對(duì)所測(cè)工業(yè)爐窯作出評(píng)價(jià)，并提出提高該爐熱效率的方向性建議。B.7測(cè)試報(bào)告附件(主要原始數(shù)據(jù)記錄)熱平衡測(cè)定項(xiàng)目原始數(shù)