代替DB31/T34—1999工業爐窯熱平衡測試與計算通則2020-03-25發布2020-06-01實施上海市市場監督管理局發布I本標準按照GB/T1.1—2009給出的規則起草。本標準代替DB31/T34—1999《工業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、上海節能技術服務有限公司。本標準所代替標準的歷次版本發布情況為：1本標準規定了工業爐窯熱平衡測試原則、測試準備、測試項目及方法、計算方法及熱平衡測試報告的內容。本標準適用于以燃料或電能為熱源的工業爐窯，也適用于利用余熱的加熱設備。2規范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。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煤的工業分析方法GB/T2587用能設備能量平衡通則GB/T13338工業燃料爐熱平衡測定與計算基本規則GB/T32287高爐熱風爐熱平衡測定與計算方法GB/T32956鋼鐵行業鏈箅機-回轉窯焙燒球團系統熱平衡測試與計算方法GB/T32974鋼鐵行業蓄熱式工業爐窯熱平衡測試與計算方法GB/T33956軋鋼連續加熱爐熱平衡測試與計算方法GB/T33957熱處理爐熱平衡測試與計算方法GB/T33962焦爐熱平衡測試與計算方法GB/T34191鋼鐵行業帶式焙燒機焙燒球團熱平衡測試與計算方法GB/T34473燒結機熱平衡測試與計算方法GB/T34476轉爐熱平衡測試與計算方法GB/T37428電弧爐熱平衡測試與計算方法YS/T121.2有色金屬加工企業電阻熔煉爐熱平衡測試與計算方法YS/T121.3有色金屬加工企業感應熔煉爐熱平衡測試與計算方法YS/T121.4有色金屬加工企業火焰加熱爐及退火爐熱平衡測試與計算方法YS/T121.5有色金屬加工企業鑄錠感應加熱爐熱平衡測試與計算方法3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。熱平衡測試體系testsystemofheatbalance為熱平衡測試需要而進行人為劃分的熱量進出的邊界范圍，通常為爐窯本體或包括余熱回收裝置在內的全爐體系。爐窯熱平衡heatbalanceofindustryfurnace在穩定工況下，進人測試體系的熱量與離開測試體系的熱量在數量上的平衡關系。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。輸人熱平衡測試體系內的總能量，包括燃料的低位發熱量和顯熱，以及其他外來熱源帶入的熱量。爐窯熱效率heatefficiencyofindustry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。4測試原則4.1測試基準溫度測試基準溫度應按GB2587的規定執行。根據測試要求，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。各類工業爐測試范圍的具體劃分，應在各相關標準中明確規定。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。4.4.1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連續式爐窯在熱工況穩定的情況下，測試時間應根據行業工藝特點確定，至少連續測試2h4.4.3測試參數的取值間隔應反映工藝流程、加熱溫度的變化規律，一般測試間隔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。根據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。35.4組織測試人員根據測試方案組織測試人員。測試前對測試人員進行必要的技術培訓及安全教育，測試工作由專業技術人員指揮。按測試項目需要對測試人員進行分工，并對所用儀器、儀表進行檢查，以確認儀器運行可靠。5.5選擇測試時間測試前及測試過程中，爐況及上下游工序工作情況應穩定、正常。測試過程中，因上下游工序非正常運行而影響爐況30min以上，應重新開始測試。5.6預備性測試正式測試前，可對其中難度較大的幾項或全部項目進行必要的預備性測試，以驗證測試手段的可靠性。6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測試的爐窯類型從附錄A選擇。6.2測試方法工業燃料爐、高爐熱風爐、鋼鐵行業鏈算機-回轉窯焙燒球團系統、鋼鐵行業蓄熱式工業爐、軋鋼連業電阻熔煉爐、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7.1.1收入物料質量的計算收人物料質量總和按式(1)計算：∑G=G?+G?+G?+…+Gm……(1)7.1.2支出物料質量的計算支出物料質量總和∑G'′=G?+G?+G?+…+Gt……(2)G′-—-出爐產物質量，單位為公斤每噸(kg/t);G?——爐渣質量，單位為公斤每噸(kg/t);4 (3) (4)∑Q=Q?+Q?+Q?+…+Q?tQ?—燃料燃燒化學熱量(或電熱量),單位為兆焦每盹(MJ/t);支出項熱量總和∑Q′=Qi+Q2+Q?+…+Qt5 +Qgt) (8)6(規范性附錄)主要測試項目工業爐窯熱平衡的主要測試項目見表A.1。表A.1工業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mn℃℃6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℃℃%8℃79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8材質℃(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%%%%%℃%DB31/T34—20209表A.1(續)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量DB31/T34—2020(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，填寫數值或內容。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℃DB31/T34—2020表B.1(續)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：型號與規格能力電機功率%空載損耗VVAB.3測試計算B.3.1物料平衡計算按物料平衡計算表B.2項目，填寫計算公式及計算結果。表B.2物料平衡計算123:符號出爐產品質量…B.3.2熱平衡計算按熱平衡計算表B.3項目，填寫計算公式及計算結果。表B.3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B.4熱平衡表將爐窯熱平衡測試體系中各收入、支出項熱量的計算值列入熱平衡表B.4。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)熱收入項熱支出項符號%符號%助燃空氣帶入的……B.5主要技術經濟指標B.5.1爐窯熱效率各類工業爐窯熱效率的計算應在各自的熱平衡標準中具體規定，或由相應設備或產品的能量平衡標準另行規定，按式(B.1)計算得出：式中：Qyx——設備的有效能量，單位為兆焦每噸(MJ/t);Qg—設備的供給能量，單位為兆焦每噸(MJ/t)。B.5.2單位產品熱耗單位產品熱耗的計算見式(B.2):b=Q?式中：b一單位產品熱耗，單位為兆焦每噸(MJ/t);Q?——燃料燃燒化學熱量，單位為兆焦每噸(MJ/t)。B.5.3預熱裝置的溫度效率與熱效率B.5.3.1預熱裝置溫度效率預熱裝置溫度效率的計算見式(B.3):式中：7n——預熱裝置的溫度效率，%;tk一預熱介質出預熱裝置溫度，單位為攝氏度(℃);t,-—煙氣進預熱裝置的溫度，單位為攝氏度(℃)。B.5.3.2預熱裝置熱效率預熱裝置熱效率的計算見式(B.4):式中：ηk——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);Q,——煙氣帶入預熱裝置的熱量，單位為千焦每千克(kJ/kg)。B.6測試結果分析及改進建議根據測試結果，依據有關節能運行技術要求或設計指標對所測工業爐窯作出評價，并提出提高該爐熱效率的方向性建議。B.7測試報告附件(主要原始數據記錄)熱平衡測定項目原始數