ICS 77.140. 50 H 46 YB 中华人民共和国黑色冶金行业标准 YB/T4210—2010 彩色涂层钢带生产线梵烧炉和 固化炉热平衡测定与计算 Determination and calculation of heat balance of incinerator and solidification furnace for CCL 2010-08-16发布 2010-10-01实施 中华人民共和国工业和信息化部 发布 YB/T4210—2010 前 言 本标准的附录A、附录B是资料性附录。 本标准由中国钢铁工业协会提出。 本标准由全国钢标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：浙江华东钢业集团有限公司、冶金工业信息标准研究院、北京星和众工设备技术股 份有限公司、苏州博恒浩科技有限公司。 本标准主要起草人：何长化、仇金辉、汪为健、许秀飞、沈伟根、戴强、赵宝玉、史宝和、温婧。 YB/T4210—2010 彩色涂层钢带生产线焚烧炉和固化炉热平衡测定与计算 1范围 本标准规定了彩色涂层钢带生产线焚烧炉和固化炉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。 本标准适用于彩色涂层钢带生产中以气体燃料和电力等为供给能的焚烧炉和固化炉的热平衡测定 与计算。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的 修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是 否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T2588设备热效率计算通则 3热平衡测定与计算基准 3.1基准温度采用标准环境温度。 3.2基准压力采用标准大气压。 3.3燃料的发热量按应用低位发热量计算。 3.4焚烧炉热平衡测定与计算体系取整个烧炉、废气热交换器、热空气热交换器以及管道等附属设施 为体系。 3.5固化炉热平衡测定与计算体系取整个固化炉以及炉气循环系统、二次供热系统等附属设施为体系 以热空气进口、燃料管道进口、废气出口为分界线。 4设备状况 4.1写明设备的新旧程度、特点及存在的问题，建成投产或上次大修后投产的日期。 4.2设备及生产概况记录表见附录A。 5热平衡测定条件 5.1被测设备和工艺 楚烧炉和固化炉热平衡测定，应在设备稳定运行期内进行，测定时期生产工艺应稳定正常，产品的规 格以保证生产线达到额定生产能力确定，涂层为聚酯或固化温度相似的其它种类，固化温度为225℃C～ 235℃，膜厚为20μm±1μm。 5.2频次 各项数据的测定应至少测定2次，每次间隔不少于1h。 5.3测定用仪器仪表计量器具 测定用仪器仪表计量器具要求应在检定周期之内。 6测定项目和方法 焚烧炉和固化炉测定项目和方法见表1。 1 YB/T4210—2010 表1焚烧炉和固化炉测定项目和方法 测定仪表 区分 项目 符号 单位 测定位置 测定频率 取值原则 与方法 燃料量 m°/h 燃料管道上 流量计 1小时1次 算术平均值 B 按燃料成分 燃料 燃料发热值 Qaw kJ/m 进行计算 温度计 1小时1次 算术平均值 燃料温度 燃料管道上 烟气含湿量 % 干湿球温度计 gy 算术平均值 烟气 烟气流量 V, m° /h 排烟管道上 流量计 1小时1次 楚烧炉 烟气温度 数字式温度计 ty 助燃空气流量 Vk 流量计 m"/h 空气 助燃空气温度 ℃ 空气管道上 数字式温度计 1小时1次 算术平均值 tk 助燃空气湿度 % gk 干湿球温度计 红外测温仪 表面温度 tb ℃ 炉体 炉体表面 1小时1次 算术平均值 表面面积 A Im? 对应区域 燃料量 B m/h 燃料管道上 流量计 1小时1次 算术平均值 按燃料成分 燃料 燃料发热值 Qiw kJ/m3 进行计算 燃料温度 ℃ 燃料管道上 数字式温度计 1小时1次 算术平均值 t 进入固化炉温度 tw 炉外 红外测温仪 钢带 1小时1次 算术平均值 固化炉 离开固化炉温度 tw 炉出口内部 红外测温仪 涂料废气含湿量 gia % 干湿球温度计 涂料 涂料废气 涂料废气流量 m°/h 流量计 1小时1次 Via 算术平均值 废气 管道人口 ℃ 数字式温度计 涂料废气温度 th 表面温度 红外测温仪 t 炉体 炉体表面 算术平均值 表面面积 m2 对应区域 A 温度 ℃ 数字式温度计 1小时1次 算术平均值 th 系统环境 环境 位置 算术平均值 相对湿度 % 干湿球温度计 1小时1次 gh 7 热平衡计算 7.1 热量的总体收入项目 (a) 燃气燃烧的化学热（Q）； (b) 燃气带人的物理热（Qr）； (c) 助燃于空气带人的物理热（Q）； (d) 助燃空气中水分带人的物理热（Q）； (e) 钢带带人的物理热（Qw）； (f) 电气发热元件发出的热量（Qa）， (g) 涂料废气燃烧的化学热（Qm）。 2 YB/T4210—2010 7.2热量的总体支出项目 （a）钢带带出的物理热（Q）； （b）干烟气带出的物理热（Q,）； (c） 烟气中水分带出的物理热（Q）； (d）干空气带走物理热（Q）； (e) 空气中水分带走物理热（Qk）； （f）炉体表面散热（Q）。 对于烧炉和固化炉而言，钢带氧化等反应的热量变化、不完全燃烧的化学热损失、炉门及孔洞辐射 热损失、炉门及孔洞冒气热损失等可以忽略不计。在正常运行的情况下，体系的积累热也可以不予考虑。 7.3热量收入项目的计算 7.3.1燃气燃烧的化学热（Q=）计算按下式： Q=BQw (1) 式中： Q——燃气燃烧的化学热，kJ/h(t)； B- 一燃气用量，m²/h或m²/t； Qaw———燃气湿成分低位发热值，kJ/m。 Qw可按下式计算： Qw=126C0s+108H²+234H2Ss+358CH+637CH+913C.H+1186CHio....（2) 式中： CO"、H2、H2S*、CH、CmH— 一分别为燃气中各湿成分的体积含量，%。 7.3.2燃气带人的物理热（Qw）计算按下式： Qw=B(crt—Croto) (3) 式中： Q——燃气带人的物理热，kJ/h(t); 燃气的人炉温度，℃； to- 基准温度，℃； c,——0℃至人炉温度间燃气的平均比热容，kJ/(m·℃)； 一0℃至基准温度间燃气的平均比热容，kJ/(m：℃）。 Cro- C,=(ccoCO+CH,H+CH,sH,S"+Cc.H,C.H+...)X1/100 (4) 式中： CcovCHgvCH,s、Cc_H,—燃气中 CO、H2、HzS、CmH,等成分的平均比热容,kJ/(m²·℃)。 7.3.3干助燃烧空气带人的物理热（Q）计算按下式： Qk=Vk(1-0.000124gk)(cktk-Ckoto) (5) 式中： Q- 干助燃烧空气带人的物理热，kJ/h(t)； Vk-—实测助燃空气量，m²/h(t); gk——空气的含水量，g/m; 一0℃至入炉温度间空气的平均比热容，kJ/(m²：℃）； _ t——空气入炉温度，℃； 0℃至基准温度间空气的平均比热容，kJ/（m².℃）。 7.3.4助燃空气中水分带入的物理热（Q）计算按下式： 3 YB/T4210—2010 Q=0.000124gkVk(cgtk-Cgoto) (6) 式中： Q&——助燃空气中水分带人的物理热，kJ/h(t); 0℃至人炉温度间水蒸气的平均比热容，kl/（m²：℃）； Cg 一-0℃至基准温度间水蒸气的平均比热容，kJ/（m：℃）。 Cgo 7.3.5钢带带入的物理热(Qw)计算按下式： Qw=mw(cwtw-Cwoto) (7) 式中： Qw 钢带带入的物理热，kJ/h(t)； -人炉钢带的质量，kg/h； mw 0℃至人炉温度间钢带的平均比热容，kJ/(m²·℃)； Cw - 0℃至基准温度间钢带的平均比热容，kJ/（m².℃）。 Cw 7.3.6电气发热元件发出的热量（Qa)计算按下式： Qa=AXN (8) 式中： Qa—电气发热元件发出的热量，kJ/h(t); A-—换算系数，11839.6； N——电热元件的实测有效功率，kW。 注：由于电力是一种二次能源，所以不能简单地与一次能源相比较，本标准采用了通过标准煤来折算的办法，即1度 电折算成0.404kg标准煤，应发出11839.6kJ热量。 7.3.7废气中有机物燃烧的化学热（Qm）计算按下式： Qn =- Vr Qaf (9) 式中： Q—废气中有机物燃烧的化学热，kJ/h(t)； 一废气中有机物排放量，可根据每小时（吨钢）消耗的涂料和固体含量比例计算，kg/h(t)； Qar——涂料废气的综合低位发热值,kJ/kg。 7.4热量支出项目的计算 7.4.1钢带带出的物理热(Q)计算按下式： Qw = mw(cwtw - Cuoto) (10) 式中： Qw——钢带带出的物理热，kJ/h(t); 一0℃至出炉温度间钢带的平均比热容，kJ/(kg·℃)； 一0℃至基准温度间钢带的平均比热容，kJ/(kg·℃）； Cwo- t——钢带离开本炉区的出炉温度，℃。 7.4.2干烟气带出的物理热(Q,)计算按下式： Q,=V,(1-0.000124gy)(cyty-coto) (11) 式中： Q,—干烟气带出的物理热,kJ/h(t); V, 烟气流量，m/h或m²/t； 烟气的含水量，g/m²； gy -0℃至排出温度间烟气的平均比热容，kJ/(kg·C）； Cy 4 YB/T4210—2010 ty——烟气排出温度，℃; -0℃至基准温度间烟气的平均比热容，