【其他行业标准】 炭素制品生产炉窑 热平衡测定与计算方法 第2部分:罐式煅烧炉

ICS.59.100.20
中华人民共和国有色金属行业标准YS/T124.2-—2010
部分代替YS/T124—1994
炭素制品生产炉窑
热平衡测定与计算方法
第2部分：罐式缎烧炉
Methods of determination and calculation ofheat balance in metallurgical furnaces forproduction of carbon products-Part 2:Pot-type calciner
2010-11-22发布
中华人民共和国工业和信息化部发布
2011-03-01实施
YS/T124《炭素制品生产炉窑热平衡测定与计算方法》分成5部分：第1部分：回转窑；
第2部分：罐式熳烧炉；
第3部分：电气焕烧炉；
第4部分：焙烧炉；
第5部分：石墨化电阻炉。
本部分为YS/T124的第2部分。
本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本标准由全国有色金属标准化技术委员会（SAC/TC243)归口。YS/T124.2—2010
本部分是对YS/T124一1994《炭素制品生产炉窑热平衡测定与计算方法》中罐式熳烧炉部分的修订。与YS/T124—1994相比，主要变化如下：一规范了计量单位、符号以及标准的文本格式；突出了标准的严谨性、统一性。本部分由全国有色金属标准化技术委员会提出并归口。本部分由中国铝业股份有限公司贵州分公司负责起草。本部分主要起草人：裴天毅、刘贵生、项阳、王强。I
1范围
炭素制品生产炉窑
热平衡测定与计算方法
第2部分：罐式烧炉
YS/T 124.2—2010
YS/T124的本部分规定了炭素制品生产各种类型罐式熳烧炉的热平衡测定与计算基准、测定条件、测定项目及计算方法。
本部分适用于炭素制品生产各种类型罐式焕烧炉的热平衡测定与计算方法。2测定体系
测定体系为罐式熳烧炉本体，包括炉顶加料口；出料口冷却水套；烟道出口。3测定要求及时间
3.1在罐式焕烧炉热平衡测定的周期内，罐式炉的产能达到设计产量，操作正常，炉子运行各项热工参数稳定，工况为最佳的情况下，作为测定时间。3.2测定时间规定连续不少于6h，每个测定项目测定次数不少于3次，取其平均值。4测定项目及方法
4.1进入罐的物料测定wwW.bzxz.Net
4.1.1进入罐的石油焦（或无烟块)的计量，采用生产中的计量装置（皮带秤或电子秤累计计量），或用人工容积法计量，测出在测定周期内的累计量。4.1.2石油焦理化分析，测定石油焦入罐时温度、含水量、应用基低（位）发热量及比热。4.2燃料煤气的测定
4.2.1煤气测定用煤气流量计，测量出在测定周期内的煤气累计用量。4.2.2煤气人罐时温度及压力、成分组成以及应用基低（位）发热量测定。煤气的应用基低（位）发热量可采用以下式(1)计算：
Qmgdw=126C0+108H2+359CH4+636CzH。+234H2S式中：
CO、H2、CH4、C2H6、H2S—干煤气各项成分组成的体积分数（%）。比热可用查表加和法计算求得。4.3熳烧焦的测定
4.3.1测定熳烧焦量时，现场采用计算工具及仪器累计计量。4.3.2测定熳烧焦应用基低（位）发热量及比热。（1）
YS/T124.2—2010
4.3.3测定焕烧焦罐的温度。
4.4温气及烟尘的测定
4.4.1距炉体末层火道出口1m的烟道开孔处，测定出烟气温度、压力及烟气流量。4.4.2测定烟气的成分组成及含水量。4.4.3采用粉尘采样仪测定烟尘浓度。4.4.4测定出粉尘的成分组成，应用基低(位)发热量及比热。4.5炉体表面温度热流量的测定
罐表面温度的测定：炉顶、炉壁及炉底划为若干个区域，用表面温度计每1m2～2m2测定一点温度后，取平均值，或用红外热流直接测定各区域平均热流量。4.6风速测定
距被测表面1.0m处用风速仪测定。4.7环境温度测定
距被测表面1.0m处用水银温度测定，或测厂房温度为环境温度。5热平衡计算
5.1各项热收入计算
5.1.1煤气燃烧热
按式(2)计算煤气燃烧热：
Qi=V· Qdw\.(1-Xm)
式中：
Q1—每小时煤气燃烧发出热量，单位为千焦每小时(kJ/h)；V，燃烧煤气每小时消耗量，单位为立方米每小时（m\/h）；Qaw——燃烧煤气应用基低（位）发热量，单位为千焦每立方米（kJ/m2）；Xwl
煤气湿含量，数值以百分数表示（%）。5.1.2煤气燃烧时带入物理热
按式(3)计算煤气燃烧时带人物理热：QzV· C,· (ti-th)
式中：
Q2——每小时煤气带入物理热，单位为千焦每小时（kJ/h）；C
在t与t之间的平均比热，单位为千焦每立方米每摄氏度[kJ/（m3。℃)]；t
煤气进入烧嘴前温度，单位为摄氏度（℃）；-环境空气平均温度，单位为摄氏度(℃）。5.1.3石油焦带入化学反应热
按式(4)计算石油焦带入化学反应热：Q=Mi·Qsidw'-M2·Qajidw
（2）
（3）
.（4）
式中：
YS/T124.2—2010
石油焦每小时带入的化学反应热量，单位为于焦每小时（kJ/h）；-分别为石油焦和熳烧焦每小时投人量及出料量，单位为千克每小时（kg/h)；Qidw，Qdidw—-分别为石油焦和熳烧焦应用基低（位）发热量，单位为千焦每千克（kJ/kg）。5.1.4收入项总热量
按式(5)计算收入项总热量：
ZQ=Q+Q2+Q3
5.2各项热支出计算
5.2.1缎烧焦带走物理热
按式（6)计算缎烧焦带走物理热：Q'-Mz.C.(ta-t)
式中：
烧焦每小时带走物理热，单位为千焦每小时（kJ/h）；烧焦在t2与th之间的平均比热，单位为千焦每千克每摄氏度[kJ/（kg·℃)]；烧焦出罐时的温度，单位为摄氏度（℃）。5.2.2烟气带走物理热
按式(7)计算烟气带走物理热：
Q2'=V2. C2· (t3-th)
式中：
烟气带走热量，单位为千焦每小时(kJ/h）；出口烟气标准状况下的每小时流量，单位为立方米每小时（m3/h）湿烟气在t3与th之间的平均比热，单位为千焦每立方米每摄氏度[kJ/（m3：℃)]；排烟出口处的烟气温度，单位为摄氏度（℃）。5.2.3烟气带走的化学反应热
按式(8)计算烟气带走的化学反应热：Q3=V2·（1-X）.（126×CO,+108×H2+359×CH4x）.式中：
每小时烟气带走化学反应热，单位为千焦每小时(kJ/h）；烟气中湿含量，单位为百分数（%）；CO、H2k、CH4干烟气中可燃气成分体积含量，数值以百分数表示（%）。5.2.4烟尘带走物理热
按式(9)计算烟尘带走物理热：
Q4'-M3· C· (t3 - th)
式中：
一烟尘带走物理热，单位为千焦每小时(kJ/h）；M3
烟气中烟尘量，单位为千克每小时(kg/h）；烟尘在t3与t之间的平均比热，单位为千焦每千克每摄氏度[kJ/（kg·℃)]。（5）
·（6）
·（7）
.（8）
（9）
YS/T 124.2--2010
5.2.5烟尘带走的化学反应热
按式(10)计算烟尘带走的化学反应热：Qs'=33871×M3·D
式中：
Qs'—烟尘带走化学热，单位为千焦每小时(kJ/h）；D。
烟尘中残炭量，数值以百分数表示（%）。5.2.6水套冷却水带走热
按式(11)计算水套冷却水带走热：Qs'=M. (t- ts)
式中：
Q。———冷却水套带走热量，单位为于焦每小时（kJ/h）；M4—水套进水量，单位为千克每小时（kg/h)；t4、ts—水套出水口及进水口水温，单位为摄氏度（℃）。5.2.7炉体表面散热
按式（12)计算炉体表面散热：
QZq·A;
式中：
Q,——炉体表面散热量，单位为千焦每小时(kJ/h）；q:
一炉体分区域的表面平均热流量，单位为千焦每平方米每小时（kJ/m2·h）；A；—被测区域的表面面积，单位为平方米（m\）。5.2.8其他热损失
按式(13)计算其他热损失：
AQ=?Q-（Q+Q+Q'+Q+Q+Q\+Q\)
5.2.9支出项热量总量
按式(14)计算支出项热量总量：ZQ'=Q'+Q2'+Q'+Q'+Qs'+Q+Q'+AQ6熳烧焦单位能耗
按式（15)计算焕烧焦单位能耗：A=Q/M2×1000
7熳烧焦单位热耗
按式(16)计算熳烧焦单位热耗：Q=（Q+Q2+Q)/M2×1000
（10）
·（11）
（12）
（13）
（14）
（15）
（16）
8热效率计算
体系供给总热量
按式(17)计算体系供给总热量：8.2焕烧焦的有效热量
按式(18)计算熳烧焦的有效热量：式中：
Q=Q+Q2+Q3
Q,=Ms · C(t- th)
Q，-合格焕烧焦的有效热量，单位为千焦每小时(kJ/h）；Ms
-石油焦在t与th之间的平均质量，单位为千克每小时（kg/h）；YS/T124.2—2010
（17）
（18）
-焕烧焦在t与t之间的平均比热，单位为千焦每于克每摄氏度[kJ/（kg·℃)]；罐式熳烧炉工艺要求温度，单位为摄氏度（℃）。一般取1250℃。8.3热效率
按式(19)计算热效率：
n/%=(Q,/Qc）×100
9热平衡计算结果汇总表
热平衡计算结果汇总表见表1。
表1热平衡计算结果汇总表
收人项热量
煤气燃烧热量
煤气带人物理热量
石油焦带人的化学反应热量
单位产品能耗A：
单位产品热耗Q:：
支出项热量
焕烧焦带走物理热量
烟气带走物理热量
烟气带走化学反应热量
烟尘带走物理热量
烟尘带走化学反应热量
冷却水带走热量
炉体表面散失热量
其他损失热量
热效率n：
（19）
YS/T124.2-2010
打印日期：2011年2月24日F009
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热平衡测定与计算方法
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开本880×12301/16
印张0.75字数11千字
2011年1月第一版
2011年1月第一次印刷
书号：155066·2-21450定价
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