ICS 77.140. 50 H 46 YB 中华人民共和国黑色治金行业标准 YB/T4211—2010 热浸镀锌生产线加热炉热平衡 测定与计算 Determination and calculation of heat balance of furnace for CGL 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/T4211—2010 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、首钢总公司、苏州博恒浩科技有限公司。 本标准主要起草人：许秀飞、仇金辉、何长化、汪为健、沈伟根、戴强、闫玮、王永强、史宝和、温婧。 YB/T4211—2010 热浸镀锌生产线加热炉热平衡测定与计算 1范围 本标准规定了钢带热浸镀锌生产线加热炉的热平衡测定与计算的基准、测定条件、测定项目及计算 方法。 本标准适用于钢带热浸镀锌生产线中以气体燃料和电力等为供给能的加热炉热平衡测定与计算，钢 带连续退火生产线的退火炉可参考执行。 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加热炉热平衡测定与计算体系取整个加热炉中预热段、加热段、保温段炉体以及与这三部分相 关的热交换器、管道等附属设施为体系，即从燃料管道进入炉体、助燃空气进入热交换器到最终废气 排放口之间范围内，在炉体上以加热段与冷却段的交界处作为体系分界线。加热炉的冷却段、时效段 等不作考核。 3.5改良森吉米尔法加热炉应将无氧炉与辐射炉分开测定。 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 加热炉热平衡测定，应在设备稳定运行期内进行，测定时期生产工艺必须稳定正常，产品的规格以保 证加热炉达到额定生产能力确定，产品的级别统一为CQ级（退火温度720℃）。 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 加热炉测定项目和方法见表1。 YB/T4211—2010 表1 加热炉测定项目和方法 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 By m°/h 燃料管道上 流量计 1小时1次 算术平均值 按燃料成分进行 燃料 燃料发热值 Qdw kJ/m3 分析和计算 燃料温度 ℃ 燃料管道上 温度计 1小时1次 算术平均值 try CO2含量 CO % 烟气 CO含量 COR % 1小时1次 算术平均值 排烟管道上 烟气分析仪 成分 02含量 % 烟气 N2含量 N % 烟气含湿量 % 干湿球温度计 1小时1次 算术平均值 gy 烟气流量 Vy m°/h 排烟管道上 测定或计算 烟气温度 ℃ 数字式温度计 1小时1次 算术平均值 预热及 ty 无氧化 预热炉空气流量 Vky m° /h 流量计 加热炉 Vkw m/h 流量计 无氧炉空气流量 空气 空气管道上 1小时1次 算术平均值 数字式温度计 空气温度 tk 空气湿度 % 干湿球温度计 gk 氢气 氢气流量 Vh2 m/h 氢气管道上 流量计 1小时1次 算术平均值 光学温度计 入炉温度 ℃ 炉外 tw 钢带 光学温度计 离开无氧炉温度 tw ℃ 炉内 表面温度 ℃ 红外测温仪 tbw 炉体 炉体表面 对应区域 表面面积 Aw m2 数字式温度计 1小时1次 算术平均值 入炉温度 ts 供水管道上 ℃ 回水管道上 数字式温度计 1小时1次 算术平均值 冷却水 离开无氧炉温度 ta 算术平均值 流量 m /h 回水管道上 流量计 1小时1次 q 燃料量 B m°/h 燃料管道上 流量计 1小时1次 算术平均值 按燃料成分进行 燃料 燃料发热值 Qstw kJ/m 分析和计算 燃料温度 燃料管道上 温度计 1小时1次 算术平均值 tt CO2含量 % COE CO含量 COR % 辐射加热炉 烟气 1小时1次 算术平均值 排烟管道上 烟气分析仪 成分 02含量 O % 烟气 N2含量 3N % 烟气含湿量 % 干湿球温度计 1小时1次 算术平均值 gy 烟气流量 V, m /h 排烟管道上 测定后计算 烟气温度 ℃ 数字式温度计 1小时1次 算术平均值 2 YB/T4211—2010 表1(续) 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 空气流量 Ve m°/h 流量计 空气 空气温度 tx 空气管道上 数字式温度计 1小时1次 算术平均值 空气相对湿度 % 干湿球温度计 gk 辐射加热炉 进入辐射炉温度 ℃ 炉外 红外测温仪 算术平均值 钢带 1小时1次 离开辐射炉温度 tw ℃ 炉内 高温温度计 表面温度 tb c 红外测温仪 1小时1次 算术平均值 炉体 炉体表面 表面面积 A m? 对应区域 电压 算术平均值 U v 总电路上 电压表 1小时1次 电力 总电流 A 总电路上 电流表 1小时1次 算术平均值 进人电炉温度 ℃ 炉外 红外测温仪 1小时1次 算术平均值 tw 电加热炉 钢带 离开电炉温度 t" ℃ 炉内 高温温度计 表面温度 ℃ te 红外测温仪 1小时1次 算术平均值 炉体 炉体表面 表面面积 A m? 对应区域 温度 th ℃ 数字式温度计 1小时1次 算术平均值 系统环境 环境 相对湿度 % 位置 干湿球温度计 算术平均值 gh 1小时1次 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（Qm）； （b）燃气带入的物理热（Q）； (c) 助燃干空气带人的物理热（Q）； (d) 助燃空气中水分带人的物理热（Q）； 钢带带入的物理热（Qw）； (e) () 电气发热元件发出的热量（Qa）； （g）氢气燃烧的化学热（Q）。 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) 炉体表面散热（Q）； （e）冷却水带出的热量（Q）。 对于镀锌加热炉而言，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，炉门及孔洞气热损失可以忽略不计，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) 3 YB/T4211--2010 式中： Q——燃气燃烧的化学热，kJ/h(t)； B-燃气用量，m/h或m/t; Q——燃气湿成分低位发热值，kJ/m3。 Qw可按下式计算： Qw=126CO*+108H2+234H2S+358CH+637CH+913CH+1186CHio....（2) 式中： CO"、H、H2S、CH、CmH- 分别为燃气中各湿成分的体积含量，%。 7.3.2燃气带入的物理热（Q）计算按下式： Qw=B(crtr-Croto) (3) 式中： Qrw—燃气带入的物理热，kJ/h(t); t.燃气的人炉温度，℃; to——基准温度,℃; 一0℃至人炉温度间燃气的平均比热容，kJ/（m².℃)； Cr- 一0℃至人基准温度间燃气的平均比热容，kJ/（m²：℃）。 C, = (coCO' +cH, H +CH,sH,S" +cc.H, C. H+) X1/100 式中： 燃气中CO、H²、HzS、CmH.等成分的平均比热容，kJ/(m²℃C）。 COOCH,CH,S、CCH, 7.3.3助燃干空气带人的物理热（Q)计算按下式： Qk=Vk(1-0.000124gk)(cktk-Ckoto) (4) 式中： Qk——助燃干空气带人的物理热，kJ/h(t)； Vk- 实测助燃空气量，m/h或m²/t； 空气的含水量，g/m； 18 -0℃至人炉温度间空气的平均比热容，kJ/（m²：℃)； Ck 空气人炉温度，℃； tk 0℃至基准温度间空气的平均比热容，kJ/m²：℃）。 7.3.4助燃空气中水分带人的物理热（Q）计算按下式： Qg=0.000124gh(cgtk-Cgoto) (5) 式中： Qg——助燃空气中水分带人的物理热，kJ/h(t); 一0℃至人炉温度间水蒸气的平均比热容，kJ/(m²：℃)； Cg -0℃至基准温度间水蒸气的平均比热容，kJ/(m：℃)。 7.3.5钢带带入的物理热（Qw）计算按下式： Qwmw(cwtw (6) 式中： Qw——钢带带人的物理热,kJ/h(t); 一入炉钢带的质量，kg/h； mw" 0℃至入炉温度间水钢带的平均比热容，kJ/(m²：℃)； YB/T4211——2010 -0℃至基准温度间水钢带的平均比热容，kJ/（m3.℃）。 Cwo 7.3.6电气发热元件发出的热量（Q)计算按下式： Q=AXN (7) 式中： 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