ICS 25.180.10 K 61 中华人民共和国国家标准 GB/T13338—2018 代替GB/T13338—1991 工业燃料炉热平衡测定与计算基本规则 Basic rules for the measurement and calculation of thermal equilibrium of fuel-fired furnace in industry 2019-01-01实施 2018-06-07发布 国家市场监督管理总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T 13338—2018 目 次 前言 I 1范围 2规范性引用文件 3术语和定义 4热平衡和热收支项目 5热平衡测定 6热平衡计算方法 热平衡测定报告 7 16 GB/T133382018 前言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准代替GB/T13338—1991《工业燃料炉热平衡测定与计算基本规则》，与GB/T13338—1991 相比主要技术变化如下： 一第2章“规范性引用文件”，更新了引用标准的编号、名称及性质； 一第2章“规范性引用文件”，增加了GB/T218，删除了已废止标准GB2586、GB2588； 一删除了“5.4.4单位”； “5.5.2.1燃料用量的测定”，增加“气体燃料用流量计并根据压力..….”； 一“5.5.2.2燃料的取样分析及发热量的测定”，明确了固体燃料、液体燃料及气体燃料发热量的 测定一起及计算方法； “5.5.3.2空气温度”增加了“冷风用温度计，热风用热电偶”； “5.5.7.3物料温度”增加了“辐射式高温计”； -“6.1.3助燃空气带人的物理热”中，关于“b）对气体燃料空气系数a，由炉膛烟气分析和燃料 成分按下式计算：”，增加了简式计算公式； “6.4热效率”，增加了“设备热效率是指热设备为达到特定目的，供给能量的有效利用程度在 数量上的表示，它等于有效能量与供给能量的百分数”。 本标准由中国电器工业协会提出。 本标准由全国工业电热设备标准化技术委员会（SAC/TC121)归口。 本标准起草单位：西安电炉研究所有限公司、苏州新长光热能科技有限公司、陕西科汇热工技术有 限责任公司、国家电炉质量监督检验中心、中国电工技术学会电热专业委员会。 本标准主要起草人：王志超、陈景阁、张建联、余维江、李琨、袁芳兰、张永武、童斌斌。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为： GB/T133381991。 GB/T133382018 工业燃料炉热平衡测定与计算基本规则 1范围 本标准规定了使用燃料的工业炉热平衡测定与计算的术语和定义、热平衡和热收支项目、热平衡测 定、计算方法以及测定报告的要求。 本标准适用于使用固体、液体和气体燃料的工业炉，如轧钢加热炉、均热炉、热处理炉、冲天炉、步进 平衡测定与计算 注：本标准中所列的测定项目对各类工业炉不是必须全部进行的，本标准也没有包括各类工业炉所有的热平衡测 定项目。各类工业炉的测定项目在各自的热平衡标准中具体规定，补充列出本标准所未包括的项目 2规范性引用文件 2 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/T211煤中全水分的测定方法 GB/T 212 煤的工业分析方法 GB/T 214 煤中全硫的测定方法 GB/T 218 煤中碳酸盐二氧化碳含量测定方法 GB/T 260 石油产品水含量的测定蒸馅法 GB/T 384 石油产品热值测定法 GB/T 388 石油产品硫含量测定法（氧弹法） GB/T 474 煤样的制备方法 GB/T 475 商品煤样人工采取方法 GB/T 476 煤中碳和氢的测定方法 GB/T 508 石油产品灰分测定法 GB/T 1884 石油和液体石油产品密度实验室测定法（密度计法） GB/T 1885 石油计量表 GB/T 2587 用能设备能量平衡通则 3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 供热期heatingperiod 自加热开始至完全停正所持续的供热周期。各类间款式工业炉按5.2的要求在各相关标准中具体 规定。 3.2 热稳定态thermal stability 工业炉的一种热学状态，此时输人工业炉体系中的全部热量总和（Q.）等于体系热量支出总和 1 GB/T13338—2018 (ZQ'.)。 3.3 有效热 effective thermal 达到工艺要求理论上所需要消耗的热量。 注：又称“工艺有效热”。 4热平衡和热收支项目 4.1 热平衡 体系热收入总和（ZQ）等于体系热支出总和（ZQ），即：ZQ.ZQ 4.2 热收入项目 工业炉热收入项目一般包括下列项目： a) 燃料燃烧的化学热（Qm）； b) 燃料带入的物理热（Qrw）； c) 助燃空气预热带入的物理热（Qk）； (P 其他工质带入的物理热（Qzw）； e) 物料带入的物理热（Qw）； f) 物料化学反应放热（Q）； g) 装料装置带入的物理热（Qz）； h) 其他热收入（Qar）。 4.3 热支出项目 工业炉热支出一般包括下列项目： a) 物料带出的物理热（Qw）； b) 物料化学反应吸热（Q）； c) 烟气带走的物理热（Q'）； (P 机械不完全燃烧热损失（Q）； e) 灰渣带走的物理热（Qhz）； f) 装料装置带走的物理热（Qz）； g) 炉体和其他管道表面散热（Q'sr）； h) 体系的积蓄热（Qxr）； i) 炉门及孔洞辐射热损失（Q）； j) 炉门及孔洞冒气热损失（Qm）； k) 其他工质带走的热量（Qzw）； 1) 其他热支出（Qq）。 5 热平衡测定 5.1 测定的准备工作 5.1.1 确定测定对象和范围。 5.1.2 组织测定组，并加以培训。 2 GB/T133382018 5.1.3收集测定对象的资料，如设计资料、运行资料、气象资料等。 5.1.4根据热平衡测定标准编制测定方案，其内容一般应包括： a) 测定体系的确定； b) 计算基准的确定； c) 应测参数和相应的测定方法、计算公式的选定； (P 测定仪器、仪表的选型； e) 测定工况、测定持续时间和各项参数测定程序的规定； 测定记录表格的制定； g) 测定工作计划的拟定。 5.2 2测定条件和测定持续时间 5.2.1热平衡测定 热平衡测定应在正常工况下进行。 对连续式炉，应在入炉炉料成分、品种、规格不变，炉子处于热稳定态下连续测定两次以上，每次不 得少于1h。 对间歇式炉，测定时间不得少于一个供热期，即自开始加热至完全停止供热止。工况应在各类工业 炉的各相关标准中具体规定，要求测定结果能正确反映该炉热量利用状况和水平。 5.2.2测定用仪表的准确度 测定用仪表的准确度一般应达到0.1%～1.5%（或相当的精度等级），特殊要求应在相应的各相关 标准中具体规定 5.2.3热平衡测试 热平衡测试应在完全燃烧的情况下进行。 5.3热平衡体系的确定 热平衡体系一般指炉膛或包括炉膛和余热回收装置的全炉的热平衡体系。各类工业炉体系的具体 划分，应在各相关标准中明确规定。 SAC 5.4计算基准 5.4.1基准温度 原则上以距离炉子周围1m处的平均环境温度为基准温度。若采用其他温度应加以说明。 5.4.2燃料发热量 对固体和液体燃料采用应用基低（位）发热量（Qw）。 对气体燃料采用湿成份的低（位）发热量（Qw）。 5.4.3时间基准 对连续式炉，取1h。 对间歇式炉，取一个供热期。 3 GB/T13338—2018 5.5测定项目和测定方法 5.5.1一般要求 为了求得工业炉热平衡计算中各热收人项和热支出项，一般应按所选定的测定方法，列出主要测定 项目分类并进行下列各项测定。对特殊的测定项目，应在各自的热平衡标准中补充规定。 5.5.2燃料 5.5.2.1燃料用量的测定 固体燃料用秤称量。液体燃料用容器或体积式流量计算，然后，再根据密度换算成重量。气体燃料 用流量计并根据压力、温度换算成标准状态下的体积流量， 工厂具备上述计量装置时，燃料用量可由工厂的计量装置读取。 5.5.2.2燃料的取样分析及发热量的测定 固体燃料用氧弹仪测定，也可按工业分析近似计算燃料发热量，按GB/T475、GB474、GB/T212、 GB/T476、GB/T211、GB/T214和GB/T218进行工业分析。 液体燃料的发热量用氧弹仪测定，也可用工业分析成分近似计算。液体燃料的取样在热平衡测定 期间内，从喷嘴前管道中连续取2kg油样，混合均匀后，迅速倒入两只约1kg的瓶内装满密封，以备分 析。液体燃料的分析，元素分析可按GB/T476进行，其余按GB/T260、GB/T388、GB/T508、GB/T384、 GB/T1884和GB/T1885进行。 气体燃料的取样在燃烧器前管道上的取样孔取样，一般每小时取一次；如果煤气成分波动较大，可 测定，将分析成分及含水量换算成湿成分，然后用公式计算发热量，也可用气体发热量测定仪测定。 5.5.2.3燃料压力及温度的测定 在预热器前后和燃烧器前，用水银温度计或热电阻温度计测温，用压力计测量压力。对固体燃料温 度取环境温度。 5.5.3助燃空气 5.5.3.1空气量的测定 在燃烧器前空气管道上用孔板流量计或皮托管、热球风速计测量。在无法测量或体系有吸风时，应 根据燃料用量、成分及烟气成分算出。 对固体和液体燃料，在无元素分析时可由经验公式算出 5.5.3.2空气温度的测定 在燃烧器入口处和预热器的出口及人口处，用工业水银温度计或热电偶等测温。冷风用温