【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3部分:电气煅烧炉

ICS 59.100.20
中华人民共和国有色金属行业标准YS/T 124.3—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3部分：电气搬烧炉
Methods of determination and calculation ofheat balance in metallurgical furnaces forproduction of carbon products-Part3:Electric 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/T124.3—2010
YS/T124《炭素制品生
第1部分：回转窑；
第2部分：罐式烧炉；
第3部分：电气搬烧炉；
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3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。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订。与YS/T124一1994相比，主要变化如下：规范了标准的计量单位、符号以及文本格式；细化了冷凝水的分类，更能科学地评价冷却效果。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、项阳、刘贵生、王强。392
1范围
炭素制品生产炉窑
热平衡测定与计算方法
第3部分：电气缎烧炉
YS/T124.3—2010
YS/T124的本部分规定了炭素制品生产，以电能为能源，缎烧无烟煤或混合焦的立式或卧式电气熳烧炉的热平衡测定与计算基准、测定条件、测定项目及测定计算方法。本部分适用于炭素制品生产，以电能为能源，熳烧无烟煤或混合焦的立式或卧式电气熳烧炉的热平衡测定与计算方法。
测定体系
热平衡测定的体系主要为电炉本体包括原料人炉口：烟气排出口，出料口，电极冷却水进出口，炉水套冷却进出口；变压器进电端和短路网。3测定要求和时间
3.1在热平衡测定周期时间内电气燈烧炉必须处在正常运行工况情况下测定，根据生产条件在满足最大产能(或设计产能）时组织测定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，然后取平均值。测定项目及方法
电气缎烧炉供电变压器各测点的测定记录供电变压器各测点参数、电量及变压器品牌各项参数4.2进出电炉的物料量测定
测定进出炉内物料量时，用容积法实测或电子秤累计计量。4.2.2进出炉内物料的理化分析，测定进出炉内物料温度、水分、应用基低（位）发热量及比热以及电极单位时间烧损量。
测定进出炉内物料应用基低（位）发热量及比热、应用基低（位）发热量可查表或用式（1）～式（3）4.2.3
计算：
无烟煤Qwmdw=（K。+84×W-92×A-24×V）·4.1868自焙电极Qaudw=（8100-92×A）·4.1868（或33013kJ/kg）粉烧煤Qamndw=（8100-92×A*-24×Vy）·4.1868（或33013kJ/kg）式中：
无烟煤应用基低（位）发热量，单位为千焦每干克（kJ/kg）；变量系数.煤种中可燃基氢百分含量对应值：.（1)
.··(3)
YS/T124.3—2010
应用基灰分含量，数值以百分数表示（%）：应用基灰分含量，数值以百分数表示（%)：熳烧煤应用基低（位）发热量，单位为干焦每千克（kJ/kg）。4.2.4电极单位时间烧损量一般按生产厂提供的定期统计数据。4.3测定烟气参数
距炉顶直接烟道人口1m处开孔.测定烟气流量，烟气温度.取样分析气体成分及用采样仪器烟气含粉尘浓度。
4.4冷却水测定
流量用水表或超声波流量计测定进口处冷却水量，用水银温度计测定进口和出口水的温度。4.5炉体表面温度测定
4.5.1按炉体高低区域的温差划分若干个区域，用表面温度计或红外线温度计测定温度，每1m2~2m2测一点后取平均值，或用热流计测定各区域表面平均热流量。4.5.2在被测定体系距1.0m处用温度计测定环境温度，一般取厂房内稳定区域的温度为环境温度。用风速仪测定风速。
5热平衡计算
热收入项计算
电能供热量
按式（4)计算电能供热量：
式中：
每小时电炉总供电热量，单位为千焦每小时（kJ/h）：W。—变压器一次测用电量，单位为千瓦时每小时（kW·h/h）。5.1.2烧无烟煤带入化学反应热
按式（5)计算熳烧无烟煤带人化学反应热：Q2
式中：
M、M2
Qwmdw，Qdmdw\
Ma·Qdmstw
每小时熳烧无烟煤带人化学热，单位为千焦每小时（kJ/h）：分别为无烟煤及
（4）
（5）
分别为无烟煤及后无烟煤的应用基低（位）发热量，单位为干焦每干克（k」kg)。
电极煤损化学反应热
按式（6)计算电极煤损化学反应热：Q3
（6）
式中：
每小时电极消耗所产生化学反应热，单位为千焦每小时（kJ/h）；5.1.4收入项热量总量
按式(7)计算收人项热量总量：
Q=Q:+Q2
5.2各项热支出计算
熳后无烟煤带走物理热
按式（8)计算熳
式中：
M2. Ci. (t) - th
燈后无烟煤带走物理热，单位为千焦每小时（kJ/h）：YS/T124.3—2010
（7）
燈后无烟煤在ti与th之间平均比热，单位为千焦每千克每摄氏度［kJ/（kg·℃）]；燈后无烟煤出料温度，单位为摄氏度（℃）；被测体系的环境空气温度，单位为摄氏度（℃）。烟气带走物理热
按式（9)计算烟气带走物理热：Q2'=V. C2·(t2 - th
式中：
烟气带走物理热，单位为干焦每小时（kJ/h）；每小时烟气标准状况下流量，单位为立方米每小时（m\/h）；烟气在t2与th
烟气出口温度，单位为摄氏度（℃）。烟气带走的化学热
按式（10)计算烟气带走的化学热：Q'=V.（1-X）（126×CO+108×H+359×CHag）式中：
CO.\; H2.;CHa\-
烟气中可燃物带走化学热，单位为千焦每小时（kJ/h）：烟气中湿含量，数值以百分数表示（%）：干烟气可燃气成分体积数，数值以百分数表示（%）。烟气中粉尘带走物理热
按式（11)计算烟气中粉尘带走物理热：Q'=M
式中：
烟气粉尘带走物理热，单位为千焦每小时（kJ/h）；M,
烟尘排出量，单位为千克每小时（kg/h)；烟气中粉尘在t:与th之间平均比热，单位为千焦每千克每摄氏度[kJ/（kg·℃）]；9
.（10）
·（11）
YS/T124.3—2010
烟尘的出口温度.单位为摄氏度（℃）。5.2.5烟尘中不完全燃烧化学反应热按式（12)计算烟尘中不完全燃烧化学反应热：Q
式中：
烟尘可燃成分的化学反应热，单位为千焦每小时（kJ/h）：烟尘中含碳量，数值以百分数表示（%）。5.2.6冷却水带走物理热
按式（13)计算冷却水带走物理热：Q：
其中：按式（14)计算电极冷却水带走物理热：Q
式中：
测定期间冷却水平均流量.单位为千克每小时（kg/h）；冷却水在温度t.～s之间的平均比热，单位为千焦每千克每摄氏度[kJ/（kg·℃)]：出水温度，单位为摄氏度（℃）：进水温度，单位为摄氏度（℃）。按式（15）计算电炉冷却带走物理热：Q=M
式中：
冷却水在温度t6
出水温度，单位为摄氏度（℃）：进水温度，单位为摄氏度（℃）。炉体表面散热损失
按式（16)计算炉体表面散热损失：Q'=Eqi·A.
式中：
炉体的表面散热损失，单位为千焦每小时（kJ/h）；炉体表面每个分区域平均热流值，单位为千焦每平方米每小时[kJ/（m2。h)]：每个分区域表面面积，单位为平方米（m5.2.83
变压器热损失
按式(17)计算变压器热损失：
Q'3600×(△pk+Ape·I./Ih)
式中：
(12）
（13）
（14）
·（15）
（16）
（17)
变压器短路功率，单位为千瓦（kW)；变压器二次侧实际平均电流，单位为安培（A）；变压器二次侧额定电流，单位为安培（A）。短网热损失
按式（18)计算短网热损失：
式中：
每小时短网母线平均热损失，单位为千焦每小时（kJ/h）：短网材料电阻系数，单位为欧姆平方毫米每米（Q·mm2/m）；短网母线总长度，单位为米(m)；短网母线截面积，单位为平方毫米（mm2）短网母线片数
其他热损失量AQ
按式（19）计算其
其他热损失量：
热支出各项总热量2Q
按式（20）计算热支出各项总热量：ZQ-Q+Q+Q：
6熳烧无烟煤单位能耗
熳烧无烟煤单位能耗按式（21）计算：7熳烧无烟煤单位热耗
熳烧无烟煤单位热耗按式（22)计算：Q
AQ/M.X1000
QB=(Q:+Q2+Q:)/Mz×1000
8热效率计算
体系供给总热量免费标准bzxz.net
按式（23)计算体系供给总热量：Q; = Q
8.2烧无烟煤的有效热量
按式（24）计算熳烧无烟煤的有效热量：Q
式中：
YS/T124.3—2010
·（19)
（20）
（21）
（22）
（23）
（24）
YS/T124.3—2010
Ck——燈烧无烟煤在tk与t温度之间平均比热，单位为千焦每千克每摄氏度[kJ/(kg·℃)]；tk
燈烧无烟煤工艺要求温度，单位摄氏度（℃）。一般取1700℃。8.3系统热效率
按式（25）计算系统热效率：
n/ % = Qyx /
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
收入项热量
电能供给热量
熳烧物料带人化学反应热量
电极烧损化学反应热量
单位产品能耗A：
单位产品热耗QB：
支出项热量
燃烧物料带走物理热量
烟气带走物理热量
烟气带走化学反应热量
粉尘带走物理热量
粉尘化学反应热量
冷却水物理热量
炉体表面散热
变压器热损失
短网热损失
其他热损失
热效率7：
...·25)
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