ICS 77_010 YB H 04 中华人民共和国黑色治金行业标准 YB/T 4484—2015 钢铁行业蓄热式钢包烘烤系统 热平衡测试与计算方法 Methods of determination and calculation of heat balance in regenerative burner for ladle preheating system of iron and steel industry 2015-10-10 发布 2016-03-01实施 中华人民共和国工业和信息化部 发布 YB/T4484—2015 前言 本标准按照GB/T1.12009给出的规则起草。 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（SAC/TC183)归口。 本标准起草单位：中钢集团鞍山热能研究院有限公司、冶金工业信息标准研究院。 本标准主要起草人：丛伟、仇金辉、谢国威、王姜维、李晓堂、李强生、姜辉、张晓妮、范天骄。 本标准为首次发布。 YB/T4484—2015 钢铁行业蓄热式钢包烘烤系统热平衡测试与计算方法 1范围 本标准规定了蓄热式钢包烘烤系统的术语和定义、热平衡测试与计算基准、测试的准备、测试步骤、 测试部位及方法、计算方法。 本标准适用于钢铁行业以气体为燃料的蓄热式钢包烘烤系统的热平衡测试与计算。 2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，仅所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。 YB/T4209钢铁行业蓄热式燃烧技术规范 3术语和定义 YB/T4209界定的术语和定义适用于本文件。 4热平衡测试与计算基准 4.1基准温度 采用蓄热式钢包烘烤器所在车间内距离烘烤器1m处的环境温度。 4.2燃料发热量 采用湿煤气的收到基低(位)发热量。 4.3热平衡测试范围 测试范围为蓄热式钢包烘烤系统，包括烘烤器、管路、排烟管道及被烘烤的钢包。 4.4热平衡测试时间 热平衡测试的时间应与钢包烘烤的时间相一致，测试应在烘烤器工作稳定的情况下连续测试。温 度、流量、压力等参数的测试不少于4次。至少连续测试三个被烘烤的钢包，然后取平均值。 4.5热平衡计算单位 以每小时消耗的热量为计算单位，即kJ/h。 5测试的准备 5.1熟悉设备状况 熟悉烘烤器及相关设备的机构、性能、操作与运行情况（见附录A），并了解生产工艺及烘烤曲线等。 5.2制定测试方案 根据烘烤钢包的不同，可按在线或离线、立式或卧式等分别制定测试方案，并选取有代表性的钢包进 行测试。 5.3组织测试人员 根据测试方案组织测试人员。测试工作由专业技术人员指挥，按工作需要对测试人员进行分工，并 进行现场安全和测试技术的培训。测试时应严格遵守现场的安全生产制度。 5.4检修设备与测试仪器和工具的准备 测试前应对烘烤器本身及相关设备进行必要的检修，对选定用于测试的钢包进行检查，以保证测试 1 YB/T4484—2015 工作的顺利进行。准备好测试仪器及所需工具，对现场已有的仪表及各种便携式测试仪器进行校正，达 到测试要求的精度和准确度。 5.5选择测试时机 测试前及测试过程中烘烤器系统工作应正常。对被测试钢包的选择应结合现场生产安排，合理选 取。 5.6预备性测试 正式测试前应进行必要的预备性测试，验证测试方法的准确性和测试手段的可靠性。 6测试步骤 根据测试方案，在预定部位安装测试装置。按测试内容进行测试与记录。采用以测量为主，现场观 察及控制中心记录数据为辅的方法，对所测数据进行分析整理，并按本标准的计算方法进行计算。对测 试结果进行分析并提供测试报告。 7测试部位及方法 7.1燃料 7.1.1燃料的用量 燃料的用量可由工厂现有的计量装置读取。现场无计量装置时应在测试前安装计量装置。 7.1.2燃料的取样分析及发热量测定 取样：在燃烧器前燃料管道上的取样孔进行取样，一般每小时取一次。如果燃料成分波动较大，可适 当缩短取样间隔时间，取样次数不少于3次。 成分分析：用气相色谱或等同精度的仪器进行测定。 含水率：用吸水法或露点法测定。 发热量：根据气体分析成分及含水量换算成湿成分，然后计算出气体燃料基低（位）发热量。 7.1.3燃料压力 从现场接近燃烧器前的直管道上仪表读取。 7.1.4燃料温度 对于单蓄热烘烤系统，燃料无预热。从现场接近燃烧器前的直管道上仪表读取或按环境温度计算。 对于双蓄热烘烤系统，燃料预热时应在测试前在燃料预热管路上预留测试孔用热电偶测定。 7.2助燃空气 7.2.1空气流量 从现场接近燃烧器前的管道上仪表读取。若无法计量可用皮托管和U型压力计测出动压后，用公 式计算出来；也可用燃料收到基发热量和烟气成分进行计算。 7.2.2空气湿度 用干湿球温度计测出相对湿度，再换算成绝对湿度。 7.2.3空气预热温度 在空气预热管路上开孔，用热电偶进行测定。 7.3钢包 7.3.1钢包内壁温度 钢包内壁初始温度用红外测温仪器进行测试，取平均值。若无法采用红外测温仪器进行测试，可以 读取包盖盖完后包内气体温度作为钢包内壁初始温度。钢包内壁烘烤终了温度取钢包内烘烤终了时包 内气体温度值。 7.3.2钢包外壁温度 2 YB/T 4484-2015 采用红外测温仪器进行多次连续测试，每平方米面积上测点不少于5个。 7.3.3钢包内气体温度 采用热电偶伸入包内进行测定。测点应位于包中下部，且应尽量避免火焰对测试造成的干扰。如无 法实现，可采用包盖上热电偶读数。 7.3.4钢包尺寸及结构材料 按钢包生产厂家提供资料进行计算。 7.4烟气 7.4.1烟气取样和分析 外排烟气的取样位置应在换向阀后和烟窗之间，接近换向阀处的烟气直管道处取有代表性的样。取 样点应选择气流平稳处，管道避免有急剧变化（如弯头、变径等）。具体位置应满足距离上述急剧变化处 都大于6倍管径的直管段处。建议采用便携式或在线式烟气分析仪，每小时最少测试3次。亦可采用直 接取样装袋送实验室进行成分分析，每次同一位置至少取样3次。 7.4.2烟气体积流量测试 可用皮托管与微压计配合测量多点烟气流速后算出；也可用燃料用量、成分及烟气成分计算烟气体 积流量。 7.4.3外排烟气温度测试 采用现场计量装置读取，在换向阀后和烟之间接近换向阀的烟气直管道处用热电偶测量。 7.5通过钢包盖与钢包沿之间的缝隙逸出的气体 计算出钢包盖与钢包沿之间的缝隙面积。缝隙逸出的气体的成分取样分析、温度与压力的测试方法 分别与烟气取样的分析及温度、压力测法相同。 8计算方法 8.1热收入计算 8.1.1燃料燃烧化学热 Q=BQm (1) 式中： Qi 燃料燃烧化学热，单位为千焦每小时（kJ/h）； B -燃料用量，单位为立方米每小时（m²/h）； Qnet,V,ar 燃料收到基低（位)发热量，单位为千焦每立方米(kJ/m）。 8.1.2燃料收到基低(位)发热量 Qnetvar=126C0S+108H+358CH+598CmH+234HzSs (2) 式中： COS、H、CH、CmH、H2SS 燃料各湿成分的体积分数，用百分数表示（%），见式（3）。 100 Zs = Z8 (3) 100+0.124gm 式中： ZS及Z8. 气体燃料中任意湿成分及对应的干成分体积分数，用百分数表示（%）； gm 干气体燃料的含水率，单位为克每立方米（g/m²）。 8.1.3燃料显热 Q2=B(crt,-Crete). (4) 式中： Q2 燃料带人的物理热，单位为千焦每小时（kJ/h)；