GB/T32287-2015
高炉热风炉热平衡测定与计算方法
Methodsofdeterminationandcalculationofheatbalanceforhotblaststoveinblastfurnace
- 中国标准分类号（CCS）H04
- 国际标准分类号（ICS）77.010
- 实施日期2017-01-01
- 文件格式PDF
- 文本页数26页
- 文件大小466.69KB
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高炉热风炉热平衡测定与计算方法
国家标准 GB/T32287一2015 高炉热风炉热平衡测定与计算方法 Mlethodofdeterminatiomandcalculationofheatbalancefor hotstoveinblastfurnace 2015-12-10发布 2017-01-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/T32287一2015 目 次 前言 范围 规范性引用文件 术语和定义 测定与计算基准 测定准备 测定内容与方法 测定步骤 计算方法 测定报告 附录A(规范性附录)设备及热风炉概况
GB/T32287一2015 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本标准由钢铁工业协会提出
本标准由全国钢标准化技术委员会(SAC/TC183)归口
本标准起草单位:首钢总公司,山东慧敏科技开发有限公司、宝钢集团新疆八一钢铁有限公司、北京 首钢国际工程技术有限公司冶金工业信息标准研究院
本标准主要起草人;陈冠军、王姜维周惠敏仇金辉、舒艺、马泽军、张绍强、王金花、竺维春、 张幅明,毛庆武.单眺霞
GB/T32287一2015 高炉热风炉热平衡测定与计算方法 范围 本标准规定了炼铁高炉热风炉热平衡测定与计算基准、测定准备、测定内容与方法、测定步骤及计 算方法、测定报告
本标准适用于高炉顶燃式,外燃式和内燃式热风炉热平衡测定与计算,其他类型热风炉热平衡测定 与计算也可参考
规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T2587用能设备能量平衡通则 GB/T2588 设备热效率计算通则 术语和定义 (GB/T2587界定的以及下列术语和定义适用于本文件
3.1 操作周期operatonceyele 在高炉正常生产及热风炉工况稳定情况下,由热风炉本次燃烧期开始,至下次燃烧期开始为止的时 间,包括燃烧期,送风期和换炉时间
测定与计算基准 4.1 基准温度 采用环境温度,取热风炉周围1m处的空气温度
4.2燃料发热量 采用实际燃料的低(位)发热量
对于一般热风炉,采用湿煤气的低(位)发热量 4.3热平衡测定范围 热风炉包括热风炉本体、热风管道、空气-煤气预热装置和烟道余热回收利用装置等,热平衡测定范 围可分为
热风炉本体,即燃烧期由燃烧器至烟道阀,送风期由冷风阀至热风阀的热风炉的本体及其内部 a 连接管路部分 热风炉热风炉本体加外围热风管路部分 b 热风炉系统:除热风炉外,还包括助燃空气、煤气预热装置和烟道余热回收利用装置等部分
c
GB/T32287一2015 4.4测定时间和频次 热平衡测定限定连续8h内完成,测定次数不能少于2次,每次包括热风炉的一个完整的操作周 期,温度、压力和流量等测定参数在每个操作周期内测定4次6次,然后取平均值 4.5计算单位 以单位体积热风的热量为计算单位,即k
m" 测定准备 5.1热风炉设备概况及近期生产运行情况 了解设备已经运行的时间和历程,熟悉热风炉及高炉等相关设备的结构、性能、操作,运行及生产工 艺等情况,并按以下要求填写热风炉设备概况和近期生产运行情况 热风炉设备概况:按表A.1填写 a b)近期生产运行情况按表A.2填写被测热风炉前一个月平均生产参数
5.2测定方案 根据不同的测定目的及现场情况,制定测定方案,并选择能代表热风炉生产情况的测定部位和测定 点
方案中应包括测定任务,项目,步骤及手段,应包括测定人员分工,工作进度及安全措施等内容
测定人员 5.3 测定工作由专业技术人员指挥,按工作需要对测定人员进行分工,规定相互配合方法,并进行技术 培训与安全教育
5.4测定仪器和工具 对测定中将使用的各种仪表装置进行调试和校准,并达到标准规定的精度
5.5测定表格 根据测定内容准备各类必要的记录,表格见表A.3一表A.18
5.6预备性测定 在正式测定之前进行预备性测定,验证测定硬件的可靠性和测定方案的完整性
测定内容与方法 主要测定内容 6.1 按表A.19内容进行
6.2测定方法 6.2.1煤气 6.2.1.1煤气流量 可由燃烧器前煤气管道安装的在线的计量装置读取或临时流量测定仪表进行测定
GB/T32287一2015 6.2.1.2煤气成分 成分取样:在燃烧器前煤气管道上的取样孔进行取样，一般每小时取一次,如果煤气成分波动较大
可适当缩短取样间隔时间
成分分析;采用合适的煤气成分分析仪,对所取样煤气进行成分分析 煤气饱和含水量,用吸水法或露点法测定煤气含水量,或煤气温度查表确定该值 煤气机械水含量;可用吸收法煤气水分测定装置测定 煤气发热量;根据煤气成分及含水量换算为湿煤气成分计算煤气的低(位)发热量
6.2.1.3煤气压力 可由现场煤气管道上安装的测压仪表直接读取,或采用压力计临时测定
6.2.1.4煤气温度 在线仪表测量.预热前煤气温度可从煤气预热装置前管道上安装的仪表读取,预热后煤气温度可由 煤气预热装置后或燃烧装置前安装的仪表读取
临时测量;对应预热前和预热后煤气管道上预留测定孔采用热电偶或其他温度仪表测定,测定时应 配备煤气报警装置
6.2.2助燃空气 6.2.2.1助燃空气压力 从现场的燃烧装置前管道上安装的仪表读取
6.2.2.2助燃空气流量 从现场的燃烧装置前管道上安装的经过校对的流量仪表读取
若无法安装计量仪表,可利用压力 计按规定测定的动压或风速仪测定的流速,采用相关公式计算该流量
6.2.2.3助燃空气温度 在线仪表测量;预热前助燃空气温度可从助燃空气预热装置前管道上安装的仪表读取,预热后助燃 空气温度可由助燃空气预热装置后或燃烧装置前安装的仪表读取
临时测量:对应管道上预留测定孔采用热电偶或其他温度仪表测定预热前和预热后的助燃空气 温度
6.2.2.4空气湿度 用干湿球温度计测定相对湿度,再换算为绝对湿度,也可用干湿球湿度计测定
6.2.3烟气 6.2.3.1烟气成分 应在热风炉燃烧期,烟道无空气吸人的位置开孔,采用烟气分析仪或燃烧效率仪测定烟气成分,从 燃烧期开始到结束的一个周期内取样不少于4次,(或)所取烟气样则送实验室进行成分化验
6.2.3.2烟气流量 可用压力计测定的动压或风速仪测定的流速,采用公式计算姻气流量
也可通过煤气用量、煤气成
GB/T32287一2015 分及烟气成分计算烟气量
6.2.3.3烟气温度 采用在线装置或临时测温仪器测定
6.2.3.4烟气压力 从现场的烟道上安装的仪表读取
若无法计量可采用压力计测定
6.2.4冷风 6.2.4.1冷风流量 在线流量装置或可用压力计测定的动压或风速仪测定的流速,采用公式计算冷风流量
6.2.4.2冷风压力 在线测压装置或临时压力计测定
6.2.4.3冷风温度 在线温度仪表读取,或冷风管道预留测定孔采用热电偶或其他温度仪表测定
6.2.5热风 6.2.5.1热风压力 由热风管道上安装的压力仪表读取
6.2.5.2热风温度 在线热电偶或红外温度监控仪表读取
6.2.6表面温度 6.2.6.1炉体表面温度 利用安装的炉体表面温度监控装置读取,或利用红外测温仪对炉体表面上、中和下位置,按圆周方 向均匀扫点测定
6.2.6.2热风管道表面温度 利用红外测温仪按热风管道长度方向均匀扫点测定
6.2.6.3冷风管道表面温度 红外测温仪按冷风管道长度方向均匀扫点测定
6.2.6.4烟道表面温度 红外渊温仪按娘道长座方向均匀扫点渊定
6.2.6.5预热装置表面温度 红外测温仪在预热装置表面均匀扫点测定
GB/T32287一2015 6.2.6.6预热煤气管道表面温度 红外测温仪按预热煤气管道长度方向均匀扫点测定
6.2.6.7预热助燃空气管道表面温度 红外测温仪按预热助燃空气管道长度方向均匀扫点测定
6.2.7冷却水 6.2.7.1冷却水流量 在线计量装置或临时流量计(如转子,超声波流量计等)测定 6.2.7.2冷却水入口、出口温度 采用在线或水银、,数显等温度计进行冷却水人口和出口温度测定
测定步骤 7.1根据测定方案,在选定部位安装测定装置
7.2按测定方案和内容进行测定与记录
7.3采用以测定为主,现场观察及控制中心记录数据为参考,对所测数据进行分析整理,并按本规定的 计算方法进行计算
7.4对测定结果进行分析讨论,并对测定热风炉的热效率做出结论,并提出进一步提高热效率的措施 和改进(与设备建议)意见
计算方法 热收入项目的计算 8.1 煤气燃烧的化学热量Q计算 8.1.1 煤气燃烧的化学热量Q按式(1)计算 Q=BQiw 式中 煤气燃烧的化学热量,单位为千焦每立方米(kJm Q B -单位体积热风的煤气用量,单位为立方米每立方米(mm-3) Qi 湿煤气的成分低(位)发热量,单位为千焦每立方米(kJm 一s. 8.1.1.1煤气用量B计算 单位体积热风的煤气用量B按式(2)计算 "-一叫( 式中: B -单位体积热风的煤气用量,单位为立方米每立方米(mm); T， -座热风炉燃烧期时间,单位为小时(h); -座热风炉送风期时间,单位为小时(h);
GB/T32287一2015 -座热风炉平均煤气流量,单位为立方米每小时(mh-l); -座热风炉实际风流量,单位为立方米每小时(m'h-'. 8.1.1.2热风炉实际热风流量，计算 热风炉实际热风流量V按式(3)计算 V=Vn(1一l 式中: -座热风炉实际热风流,单位为立方米每小时(mh")7 V -冷风点处测得的平均冷风流量,单位为立方米每小时nmh'); -被测热风炉的风量综合校正系数 8 被测热风炉系统漏风率
l 8.1.1.3煤气低(位)发热量计算 煤气低(位)发热量Q按式(4)计算 S Qiw=126cOs十108HH十358CHH十598C.H十234Hs 4) 式中: cO、H、CH、C.H、H.S -湿煤气各成分的含量(体积分数),%,可按式(5)计算 100 Zs=Z ×100% (5 00O.12 式中 湿煤气中任意成分及对应的干煤气成分体积含量,% Zs及Z" -干煤气的含水量(不包括机械水),单位为克每立方米(gm一了)
gm 8.1.2煤气带入的物理热量g计算 煤气带人的物理热量Q按式(6)计算: .(6 Q=B(Cnl-Cl. 式中: 煤气带人的物理热量,单位为千焦每立方米(k
m) Q -单位体积热风的煤气用量,单位为立方米每立方米(m B
m-8); 环境温度,单位为摄氏度(C); 煤气的平均温度,单位为摄氏度(C). tm C及Cm 煤气在0C及l
c间的平均定压比热容,单位为千焦每立方米摄氏度 km-了
C-1 8.1.2.1平均定压比热容C
或c计算 平均定压比热容C或C按式(7)计算 C或Cm=(Cco,CO十Cco.CO十CtH十 .. 0 式中 -湿煤气中cO,CO,H,等成分的平均定压比热容,单位为千焦每立 C比 Co、 Ccos 方米摄氏度(J
m-了
C-'). 8.1.2.2煤气中水分的含量体积分数)H.O计算 煤气中水分的含量(体积分数)H.o°按式(8)计算
GB/T32287一2015 0.124g ×100% H.O° T00十0.124g 式中: H.O -湿煤气中水分的含量(体积分数),%; 干煤气的含水量(不包括机械水),单位为克每立方米(gm)
gm0 8.1.3助燃空气带入的物理热量g计算 助燃空气带人的物理热量Q按式(9)计算: Q=Bal;(C l-C/. 式中: 助燃空气带人的物理热量,单位为千焦每立方米(klm-); Q -3): -单位体积热风的煤气用量,单位为立方米每立方米(m
m B 空气过剩系数; L -理论湿空气量,单位为立方米每立方米(m
m-) 空气温度,单位为摄氏度(C); 4 环境温度,单位为摄氏度(C); 空气在0C及
C间的平均定压比热容，单位为千焦每立方米摄氏度 仑-. km 8.1.3.1理论湿空气量L计算 理论湿空气量L按式(10)计算 .(10 L=L(1十0.001 24区.) 式中: L -理论湿空气量,单位为立方米每立方米(m'”m-'); L
5 理论干空气量,单位为立方米每立方米(rmm 3); 干煤气的含水量(不包括机械水),单位为克每立方米(g m-3
gml 8.1.3.2空气过剩系数a计算 空气过剩系数a按式(11)计算 21 11 Oy一0.5CO一0.5H'一2CH 21一79 Ng(CO:+CO'十CH+SO: N’ cO+cO+C十mC.H+HS 式中 空气过剩系数 -姬分子式CH
中的碳原子数; 1 O',cOF',cO'、H',sOg',CH'及Ng" -干烟气中各成分的含量(体积分数),%; CO、CO,CH,CH、HS -湿煤气各成分的含量(体积分数),%
8.1.3.3理论干空气量L"计算 理论干空气量L”按式(12)计算
GB/T32287一2015 L"=0.0238(H十co)十0.0952CHH十0.0476(m十
十 "c.E 0.0714H,s一0.0476O (12 式中: -理论干空气量,单位为立方米每立方米(mm); L 胫分子式C.H，中的碳原子数 m 短分子式c.H
中的氢原子数 cO,CH.C,H、H.s、H及O: 湿煤气各成分的含量(体积分数),%
8.1.4冷风带入的物理热量Q，计算 冷风带人的物理热量Q，按式(13)计算 Q=Cnln一Cet
(13 式中: 冷风带人的物理热量,单位为千焦每立方米(kJm-a); Q -冷风平均温度,单位为摄氏度(C); ln1 环境温度,单位为摄氏度(); 鼓风在0一iC的平均定压比热容,单位为千焦每立方米摄氏度(klm=.-1)1 Cn -鼓风在0(
C的平均定压比热容,单位为千焦每立方米摄氏度(kJm-了
C-) 收入热量总和>0计算 8.1.5 收人热量总和>Q按式(14)计算 习Q=Q十Q，十Q十Q (14 式中: 收人热量总和,单位为千焦每立方米(k mm-3); Q 煤气燃烧的化学热量,单位为千焦每立方米(kJ”m-3); Q Q -煤气带人的物理热量,单位为千焦每立方米(km-); 助燃空气带人的物理热量,单位为千焦每立方米(k m-3 Q Q 冷风带人的物理热量,单位为千焦每立方米(kJm-3 8.2热支出项目的计算 8.2.1热风带出的物理热量g计算 热风带出的物理热量Q按式(15)计算: Cel
(15 Q'=Cet 式中: Q -热风带出的物理热量,单位为千焦每立方米k”m-a); 热风的平均温度,单位为摄氏度(C) l2 -环境温度,单位为摄氏度(C); 1 C 鼓风在0一e亿的平均定压比热容.单位为干焦每立方米摄氏度(km.它-') 鼓风在0t
C的平均定压比热容,单位为千焦每立方米摄氏度(kJm
-) Ce 烟气带出的物理热量'计算 8.2.2 烟气带出的物理热量Q'按式(16)计算 Q'=B6V;.(C/g-C,l) 16 式中: 烟气带出的物理热量,单位为千焦每立方米(k Q m-3);
GB/T32287一2015 一); 单位体积热风的煤气用量,单位为立方米每立方米(m
m B V -完全燃烧时的实际湿姻气量,单位为立方米每立方米(m'”m-'); 环境温度,单位为摄氏度(C) t， 出炉烟气的平均温度,单位为摄氏度(C); t中 及C 烟气在0tC及tC间的平均定压比热容,单位为千焦每立方米摄氏度(k m了.c-') -不完全燃烧时烟气修正系数
当过剩系数a>l时,不完全燃烧时烟气修正系数b按式(17)计算;当过剩系数a<1时,不完全燃 烧时烟气修正系数按式(18)计算 100 17 b 100一0.5CO 0.5H5" 式中 不完全燃烧时烟气修正系数 干烟气中各成分的含量(体积分数),%
CO'、H号 100 b= (18 00+1.88CO+1.88H'+9.52CH 4.76O 式中: -不完全燃烧时烟气修正系数; O',cO',H',CH'-干烟气中各成分的含量(体积分数),%; 8.2.2.1实际烟气量V;计算 实际烟气量V，按式(19)计算 (19 V;=V
十[a(1十0.00124g一1]L; 式中: 完全燃烧时的实际湿烟气量,单位为立方米每立方米(m m-3); V 理论烟气量,单位为立方米每立方米(m V
m-3); 空气过剩系数 干空气的含水量,单位为克每立方米(g”m-3); g 一s). L 理论干空气量,单位为立方米每立方米(mm 8.2.2.2理论烟气量V，计算 理论烟气量V
按式(20)计算 v=0,I[co十3CH+(+"cC.H+co+H+2Hs+ (20 N十H.O]十0.79L; 式中 理论烟气量,单位为立方米每立方米(m
m3) V
L 理论干空气量,单位为立方米每立方米(ninm); 胫分子式C,H，中的碳原子数; nn -胫分子式CH,中的氢原子数; CO、CH、CH.、cO、H、H,s、N及H,O -湿煤气各成分的含量(体积分数),%
8.2.2.3 烟气平均定压比热容c,计算 烟气平均定压比热容c按式(21)计算
GB/T32287一2015 .(C,co'+ca.co:'十) 21) C， 00 式中 烟气在0！,C间的平均定压比热容,单位为千焦每立方米摄氏度(km了C-) c.ca 湿姻气中cO.,CO.的平均定压比热容,单位为千焦每立方米摄氏度(k灯 m-了
C-l); CO',CO:' 湿烟气中cO,cO.的含量,%
实际湿烟气中的水分含量(H,O')按式(22)计算 0a(c+目+"C.E+Hs十Ho)+0012lRuadL ×100%(22 H,O" 6V" 式中: s 实际湿烟气中的水分含量,%; H.O CH,C
H,H,H.s及H.O 湿煤气各成分的含量(体积分数),% -空气过剩系数; 干空气的含水量,单位为克每立方米(g”m一3); g 理论干空气量,单位为立方米每立方米(m'm) L" 不完全燃烧时烟气修正系数; 胫分子式CH，中的氢原子数; V -完全燃烧时的实际湿烟气量,单位为立方米每立方米(m”m) 湿烟气中任意成分Z'按式(23)计算 )/ 100一H.O Z'=Z" ×100% 23 100 式中: Zs -湿烟气中任意成分的含量(体积分数),%; Z" 干烟气中与Zs'对应成分的含量(体积分数),%; HO" 实际湿烟气中的水分含量,%
化学不完全燃烧损失的热量g计算 8.2.3 化学不完全燃烧损失的热量Q'按式(24)计算 24 =BV;(126CO'十108H'十358CH" 式中 Q -化学不完全燃烧损失的热量,单位为千焦每立方米(kJ
ma); -单位体积热风的煤气用量,单位为立方米每立方米(m
m3); 不完全燃烧时烟气修正系数; 完全燃烧时的实际湿烟气量,单位为立方米每立方米(m. ”m-了) W co'_IHH',CH' -湿烟气中co,H.,CH的含量(体积分数),%
-- 8.2.4煤气机械水的吸热量g'计算 煤气机械水的吸热量Q'，按式(25)计算 10o
GB/T32287一2015 25 Q'=Bg[4.18×(100一l.十2253十5.2(Ct2一36]×10 式中 Q -煤气机械水的吸热量,单位为千焦每立方米(km); 单位体积热风的煤气用量,单位为立方米每立方米(m》
m-); B -干煤气的机械水含量,单位为克每立方米(g”m3); gm 煤气的平均温度,单位为摄氏度(C); 出炉烟气的平均温度,单位为摄氏度(C) 1y" 水燕气在0l.C间的平均定压比热容,单位为千焦每立方米摄氏度(kl
m
C-')
8.2.5冷却水的吸热量g'，计算 冷却水的吸热量Q'按式(26)计算
G.T (26 Q'= -(Ce'》-C;ln V 式中: Q' 冷却水的吸热量,单位为千焦每立方米(k
m); G -测定周期内冷却水的平均流量,单位为千克每小时kgh-'); -座热风炉的实际风流量,单位为立方米每小时(m
h); V 座热风炉送风期时间,单位为小时(h): l及l， -冷却水人口及出口平均温度,单位为摄氏度(C); C.及C 冷却水在t.
及t.下的平均定压比热,单位为千焦每千克摄氏度(kJkg-1C-I); 测定的周期时间,单位为小时(h)
如测定一个操作周期时，按式(27)计算 =T，十r，十T，十r (27 式中: 测定的周期时间,单位为小时(h); T，及r -座热风炉的燃烧期及送风期时间,单位为小时(h); -座热风炉的燃烧期及送风期后的换炉时间,单位为小时(h)
r，及r 若有汽化冷却,应查燕汽比熔计算
炉体的表面散热量g'，计算 8.2.6 炉体的表面散热量Q'
按式(28)计算 习g.A Q 28 习Vz 式中: Q -炉体的表面散热量,单位为千焦每立方米(kk
m-) 部炉体散热面积,单位为平方米(m=); A 部炉体平均表面热流,单位为千焦每平方米秒(km
s; g 座热风炉的实际风流量,单位为立方米每小时(mh1); V -座热风炉送风期时间,单位为小时(h) T！ 部炉体平均表面热流，如不能直接测定,可按式(29)计算 11
GB/T32287一2015 [273十ti 273十！ =20.4le 十aa(t 29) g！ 100 00 式中: 炉体表面黑度; i部炉体平均表面温度,单位为摄氏度(C); 距炉体表面1m处的环境温度,在不受外界辐射影响下测定 -对流给热系数,单位为千焦每平方米秒摄氏度(k
m-了s
C-1)
ad 无风时,对流给热系数a按式30)计算:
30 a小=A一
式中: -对流给热系数,单位为千焦每平方米秒摄氏度(kJm ad 系数,散热面向上时A=11.7;向下时A=6.3;垂直时A=9.2 A i部炉体平均表面温度,单位为摄氏度(); -距炉体表面1m处的环境温度,在不受外界辐射影响下测定
横置圆柱,对流给热系数a
按式(31)计算 二上 =8.8(4 (31) a 式中: 对流给热系数,单位为千焦每平方米秒摄氏度(kJ m 部炉体平均表面温度,单位为摄氏度(); 距炉体表面1m处的环境温度,在不受外界辐射影响下测定 -圆柱直径,单位为米(m) 当风速w,<5m/s时,对流给热系数a
按式(32)计算 =22.2十15.1W 32 ad 式中: 对流给热系数,单位为千焦每平方米秒摄氏度(klm sl
W -风速.-单位为米每秒(m/ 当风速w>5m/s时,对流给热系数aa按式(33)计算: 一27.1w"” 33 Q 式中: -对流给热系数,单位为千焦每平方米秒摄氏度(k灯 m a w -风速,单位为米每秒(m/s).
8.2.7冷风管道的表面散热量 冷风管道的表面散热量Q'按照8.2.6计算
8.2.8热风管道的表面散热量 热风管道的表面散热量Q'按照8.2.6计算
8.2.9烟道的表面散热量 烟道的表面散热量Q'按照8.2.6计算
12
GB/T32287一2015 8.2.10预热装置的表面散热量 预热装置的表面散热量Q%按照8.2.6计算
8.2.11预热煤气管道的表面散热量 预热煤气管道的表面散热量Q'按照8.2.6计算
8.2.12预热助燃空气管道的表面散热量 预热助燃空气管道的表面散热量Q按照8.2.6计算
8.2.13热平衡差值 热平衡各项收人热量总和习Q与已测各项支出热量总和之差即为差值AQ,按式(34)计算 Q=习Q一(Q十Q'十Q'十十Q' 34 ( 式中: 已测各项支出热量总和之差即为差值,单位为千焦每立方米(kJm 3) AQ 2Q -热平衡各项收人热量总和,单位为千焦每立方米(km-'); Q',Q',Q?'Q" 各项支出热量,单位为千焦每立方米(kJm 差值AQ包括未测出的支出热量及误差
热平衡允许相对差值规定为士5%以内,即 AQ ×100<5 (35 O 式中: 4Q -已测各项支出热量总和之差即为差值,单位为千焦每立方米(kJ
ma) YQ -热平衡各项收人热量总和,单位为千焦每立方米(k灯
m-a). 8.2.14支出热量总和习g'计算 支出热量总和习Q'按式(36)计算: 36 习Q'=Q'+Q'+Q'十十Q'十AQ 式中: Q 各项支出热量总和,单位为千焦每立方米(km):; Q',Q'.Q'Q. 各项支出热量,单位为千焦每立方米(k
m-') Q m-
已测各项支出热量总和之差即为差值,单位为千焦每立方米(k 8.3循环热量
及其总和 计算回收并用于本组热风炉上的例如预热空气或煤气的)循环热量Q山.Ql" Qh,同时算出其占收人热量总和的百分数
8.4热平衡表 将全炉(包括蓄热回收装置)或炉膛热平衡各收、支项热量的计算结果列人热平衡表,见表1中
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GB/T32287一2015 表1热平衡表 收人热量 支出热量 数值 数值 百分 百分 符号 项目 符号 项目 kJm 比/% kJm 比/% 煤气燃烧的化学热量 热风带出的物理热量 Q 煤气带人的物理热量 烟气带出的物理热量 Q Q Q 助燃空气带人的物理热量 Q 化学不完全燃烧损失的热量 冷风带人的物理热量 Q 煤气机械水的吸热量 Q 冷却水的吸热量 炉体的表面散热量 Q. 冷风管道的表面散热量 热风管道的表面散热量 Q 烟道的表面散热量 Q" 预热装置的表面散热量 Q" 预热煤气管道的表面散热量 Q 预热助燃空气管道的表面散热量 4Q 差值 100 合计 100 合计 Q 注1百分率精确到小数点后一位
注2热量值取4位有效数字 8.5热效率 根据测定范围不同,应符合GB/T2588规定,分别求出其热效率,热风炉本体热效率按式(37)计 算,热风炉系统热效率及全系统的热效率按式(38)计算 Q” ×100% 37 7 式中 热风炉本体热效率,%; 7 Q -热风带出的物理热量,单位为千焦每立方米(k m -冷风带人的物理热量,单位为千焦每立方米(km-3); Q Q" -冷风管道的表面散热量,单位为千焦每立方米(km Q" 热风管道的表面散热量,单位为千焦每立方米(kJ
n3) 习Q -热平衡各项收人热量总和,单位为千焦每立方米(kJ
m O. Q ×100% 38 )
或) Q 2Q 式中 热风炉系统热效率,%; 72 全系统的热效率,% 7s 14
GB/T32287一2015 Q -热风带出的物理热量,单位为千焦每立方米(m); Q -冷风带人的物理热量,单位为千焦每立方米(km); >Q -热平衡各项收人热量总和,单位为千焦每立方米(km) 8.6主要技术经济指标 热风炉主要技术经济指标见表2
表2热风炉主要技术经济指标 序号 指标 符号 单位 数值 热风温度 C tg 最高拱顶温度 平均排烟温度 t中 平均煤气流量 V m'h" V 风流量 m'h 煤气燃烧的化学热量 km 测定报告 根据测定与计算结果,对热风炉设备结构及热工操作进行分析,并提出改进建议,并提供热平衡测 定报告,热平衡测定报告包括内容如下 a)热风炉设备概况及近期生产状况 主要测定数据 b e)热风炉热平衡表; 主要技术经济指标 d) e)分析及改进意见; 测定单位、负责人、报告执笔人、审核人(签字)
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GB/T32287一2015 附 录A 规范性附录 设备及热风炉概况 A.1设备及热风炉概况 设备及热风炉概况见表A.1表A.19
表A.1设备及热风炉概况 厂车间名 设计单位 施工单位 序号 名称 内容或数值 项目 单位 炉号 有效容积 m" d 高炉 设计风温 设计风量 m'h 设计风压 型式 座数 炉顶结构 热风炉 材质 高度 m 外形尺寸 直径 m 类型 材质 格孔尺可 mm 格子砖 总蓄热面积 mm 单位蓄热面积 mm 单位体积重量 kg”m 寿命 上次大修日期 操作制度 燃烧时间 热风炉现状 操作周期 送风时间 1 换炉时间 损坏情况 种类 低位发热量 kJI”m" 煤气含水量 g”m 煤气 富化率 流量 m 预热前 温度 预热后 16
GB/T32287一2015 表A.1(续 序号 名称 项目 单位 内容或数值 预热前 Pal 煤气 压力 Pa 预热后 类型 尺寸 燃烧装置 额定能力 个数 预热方式 流量 mmh 助燃空气预热 预热前 温度 装置 预热后 T 预热前 压力 g 预热后 型号 台数 鼓风机 Pa 额定风压 额定风量 mh 型号 台数 助燃风机 额定风压 Pal 额定风量 m了 材质 直径 m 热风管道 长度 m C 温度 管道及其附属 材质 0 设备 直径 mm 冷风管道 长度 m C 温度 热风阀 数量 波纹管膨胀节 数量 表A.2热风炉近期生产运行状况 名称 内容或数值 序号 项目 单位 流量 m'h 热风 温度 P 压力 流量 m'h 冷风 温度 压力 P % 成分 低位发热量 煤气 k
m ， 流量 T 17
GB/T32287一2015 表A.2(续 序号 名称 项目 单位 内容或数值 预热前 温度 预热后 "C 煤气 预热前 P 压力 预热后 Pa 流量 m'h C 预热前 温度 助燃空气 预热后 C 预热前 P 压力 P 预热后 成分 % 流量 m 最高 烟气 温度 最低 最高 Pa 压力 P 最低 燃烧时间 1 操作周期 送风时间 换炉时间 C 拱顶 操作温度 热风炉 格子砖 温度 全炉 热效率 煤气成分 表A.3 日期及 成分/% 热值/(km- 序号 时间 CH H Q CO CO 平均 表A.4烟气成分 日期及 成分/% 序号 时间 CO. CO NO sO. 平均 18
GB/T32287一2015 表A.5煤气流量,温度和压力 温度/ 压力/P 测定次数 时间 流量/(mh 预热前 预热后 预热前 预热后 平均 表A.6助燃空气 温度/ 压力/Pa 测定次数 时间 流量/(mh) 预热前 预热后 预热前 预热后 平均 表A.7冷风 测定次数 时间 流量/mh1 温度/ 压力/Pa 平均 表A.8热风 测定次数 时间 温度/C 压力/Pa , 平均 19
GB/T32287一2015 表A.9烟气温度和压力 压力/Pa 温度/ 测定次数 时间 热风炉后 换热装置后 热风炉后 换热装置后 平均 表A.10冷风管道表面温度 测定次数 时间 位置1 位置2 位置3 位置4 平均 表A.11热风管道表面温度 时间 位置1 位置2 位置3 位置 测定次数 平均 表A.12炉体表面温度 位置 中 次数 时间 位置1 位置2 位置1 位置2 位置1 位置2 平均 2o0
GB/T32287一2015 表A.13预热装置表面温度 测定次数 时间 位置1 位置2 位置3 位置4 平均 表A.14煤气管道表面温度 测定次数 时间 位置1 位置2 位置3 位置4 平均 表A.15助燃空气管道表面温度 测定次数 时间 位置1 位置2 位置3 位置4 -*- 平均 表A.16操作周期 测定次数 时间 燃烧期/h 燃烧期后换炉时间/A 送风期/h 送风期后换炉时间/h 平均 21
GB/T32287一2015 表A.17烟道和拱顶温度 烟道/C 拱顶/C 测定次数 时间 燃烧期开始温度燃烧期开始温度平均燃烧期开始温度燃烧期开始温度平均 平 表A.18冷却水 时间 人口温度/C 出口温度/ 测定次数 流量 mh1 平巧 表A.19主要测定内容 序号 项目 内容或数值 备注 测点位置 天气状况 风速 气象状况 大气压力 热风炉周边lm 环境温度 相对湿度 流量 燃烧器前煤气管道 预热前温度 煤气预热装置前 预热后温度 煤气预热装置后 预热前压力 煤气预热装置前 煤气 预热后压力 煤气预热装置后 成分 燃烧器前煤气管道 低(位)发热值 饱和含水量 机械水含量 流量 燃烧器前助燃空气管道 助燃空气预热装置前 预热前温度 助燃空气 预热后温度 助燃空气预热装置后 预热前压力 助燃空气预热装置前 预热后压力 助燃空气预热装置后 流量 冷风管道 冷风 温度 冷风管道 压力 冷风管道 22
GB/T32287一2015 表A.19(续) 序号 项目 测点位置 内容或数值 备注 温度 热风管道 热风 压力 热风管道 热风炉后温度 换热装置前烟道 烟气 换热装置后温度 换热装置后烟道 成分 换热装置后烟道 散热面积 查图计算 冷风管 冷风管道外表面 外表温度(温差 表面热流 散热面积 查图计算 热风管 外表温度(温差 热风管道外表面 表面热流 查图计算 散热面积 外表温度温差 炉体上、中、下 炉体 表面热流 查图计算 散热面积 外表温度温差 预热装置外表面 10 预热装置 表面热流 烟气人口温度 散热面积 查图计算 煤气管道 煤气管道外表而 11 外表温度(温差 表面热流 散热面积 查图开算 助燃空气 12 外表温度温差 助燃空气管道外表面 管道 表面热流 燃烧期 燃烧期后换炉时间 13 时间 送风期 送风期后换炉时间 周期 燃烧期开始温度 热风炉烟道 14 烟道 燃烧期终止温度 热风炉烟道 平均温度 热风炉护拱顶 燃烧期开始温度 15 拱顶 燃烧期终止温度 热风炉拱顶 平均温度 流量 冷却水管道 16 人口温度 冷却水 冷却水管道人口处 冷却水管道出口处 出口温度
高炉热风炉热平衡测定与计算方法GB/T32287-2015解析
引言
高炉热风炉是高炉系统中重要组成部分之一，其热平衡直接影响到高炉冶炼效率和生产成本。因此，为保证高炉正常冶炼，需要精确测定和计算高炉热风炉的热平衡。
GB/T32287-2015标准介绍
GB/T32287-2015标准是我国制定的高炉热风炉热平衡测定与计算方法的标准。该标准主要包括了热平衡试验的原理、设备、操作、数据处理及结果计算等内容，旨在保证热平衡试验的可靠性和精度。
试验方法
高炉热风炉热平衡测定主要包括以下几个方面：
- 试验前的准备
- 试验过程中的操作
- 试验结果计算
在进行试验前，需要对试验设备、测量传感器等进行检查和校准，确保试验数据的准确性。同时，还需制定试验方案，并进行试验班组的培训。
试验过程中需要记录试验条件、样品参数、测量数据等信息。在试验结束后，还需要进行数据处理、统计和分析。
试验结果计算是指根据实际测量数据和试验方案，利用相关公式和计算方法得出试验结论的过程。计算结果应根据实际情况进行修正和验证，确保成果的科学和可靠性。
结论
GB/T32287-2015标准中高炉热风炉热平衡测定与计算方法的规定，为高炉冶炼行业提供了科学、规范化的试验方法。在实际生产过程中，企业可以根据该标准进行试验，有效地评估高炉热风炉的热平衡性能，提高冶炼效率和经济效益。
