DB42 T 2049-2023 轧钢连续加热炉能效等级与测试规则.pdf

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1、 ICS 77 180 CCS H 95 DB42 湖北省地方标准 DB42/T 20492023 轧钢连续加热炉能效等级与测试规则 Energy efficiency grade and test rules for steel reheating continuous furnace 2023-06-27 发布2023-08-27 实施湖北省市场监督管理局发 布 DB42/T 20492023 I 目次 前言.III 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 能效等级评价方法.1 5 测试规则.4 附录 A（资料性）轧钢连续加热炉能效等级测试记录表.6 DB42/T 2

2、0492023 III 前言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件的某些内容有可能涉及专利，本标准的发布机构不承担识别这些专利的责任。本文件由湖北省能源标准化技术委员会提出。本文件由湖北省能源标准化技术委员会归口。本文件起草单位：武汉科技大学、黄石山力科技股份有限公司、中冶南方（武汉）热工有限公司、武汉钢铁有限公司、湖北省产品质量监督检验研究院、文华学院、大冶特殊钢有限公司、黄石山力兴冶薄板有限公司、武汉科虹工业炉有限公司。本文件主要起草人：戴方钦、郭悦、靳世平、丁翠娇、柯江军、李运城、沈胜节、王杏芳、巫嘉谋、秦凤华、罗文辉、

3、周黎、雷远胜、曹炳雷、陈莉、张弘。本标准实施应用中的疑问，可咨询湖北省能源标准化技术委员会，联系电话：027-59370525，邮箱：；对本文件的有关修改意见建议请反馈至武汉科技大学，联系电话：027-68862786，邮箱：gy_。DB42/T 20492023 1 轧钢连续加热炉能效等级与测试规则 1 范围 本文件规定了轧钢连续加热炉能效等级指标和测试规则。本文件适用于气体燃料燃烧产生高温热量的轧钢连续加热炉。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的

4、修改单）适用于本文件。GB/T 13338 工业燃料炉热平衡测定与计算基本规则 GB/T 33956 轧钢连续加热炉热平衡测试与计算方法 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。轧钢连续加热炉系统 steel reheating continuous furnace system 由加热炉本体、供热系统、供风系统、排烟系统以及自动控制系统构成了加热炉系统。轧钢连续加热炉系统热效率 system thermal efficiency of steel reheating continuous furnace 轧钢连续加热炉有效利用的热量占向轧钢连续加热炉供给热量的百分比。热效率限定值 min

5、imum allowable value of thermal efficiency 轧钢连续加热炉能效等级对应该等级下热效率的最小值。气体燃料低位热值 low caloric value of gas fuel 气体燃料中水蒸气在燃烧结束后没有凝结成液态水时的燃料发热量。能效等级 energy efficiency grade 能效等级以轧钢连续加热炉在额定工况下的热效率作为评价基准。轧钢连续加热炉能效等级分为五级，其中一级能效最高。4 能效等级评价方法 轧钢连续加热炉系统热效率计算方法 按照GB/T 33956、GB/T 13338中全炉热效率计算方法进行计算。DB42/T 2049202

6、3 2 能效等级评价 轧钢连续加热炉按表1所示热效率限定值进行能效等级评价。表1 轧钢连续加热炉能效等级 产品类型 出炉温度()能效等级 热效率限定值(%)燃料低位热值 35999.6(kJ/m3标况)中小型型材 1100 一级 64 二级 58 三级 54 四级 49 五级 44 大型板、板卷 1250 一级 62 二级 57 三级 52 四级 47 五级 42 厚板 1200 一级 61 二级 56 三级 51 四级 46 五级 41 钢管 1225 一级 60 二级 55 三级 50 四级 45 五级 40 注：表中数据适用于碳素钢，钢坯入炉温度为室温，出炉温度为钢坯离开加热炉时的钢坯温

7、度。轧钢连续加热炉系统热效率限定值的修正 当钢种、燃料热值、入炉温度、出炉温度与表1有偏差时，轧钢连续加热炉系统热效率限定值按式(1)修正：=1K1K2K3K4 (1)式中：1轧钢连续加热炉系统热效率限定值（表1）(%)；DB42/T 20492023 3 K1钢种修正系数，见表2；K2燃料热值修正系数，见表3；K3入炉温度修正系数，见表4；K4出炉温度修正系数，见表5；表2 钢种修正系数 K1 钢种类型 钢种修正系数 碳素钢 1.0 低合金钢 0.98 合金钢 0.95 高合金钢 0.90 表3 燃料热值修正系数 K2 燃料热值(kJm-3标况)热值修正系数 35999.61 1.0 167

8、40.57 0.995 10460.48 0.991 9208.22 0.987 7532.28 0.973 7324.61 0.967 6698.72 0.950 5654.71 0.904 4192.91 0.694 3100.18 0.615 注：燃料热值采用测得的气体燃料低位热值。燃料热值适用范围：3100.18 kJ/m335999.61 kJ/m3。表4 入炉温度修正系数 K3 坯料入炉温度()入炉温度修正系数 20 1.0 100 0.998 200 0.990 300 0.982 400 0.962 500 0.939 600 0.903 700 0.831 800 0.742

9、 注：入炉温度适用范围：20 800。DB42/T 20492023 4 表5 出炉温度修正系数 K4 与表1出炉温度的差值()出炉温度修正系数+50 0.997 0 1.0-50 1.013-100 1.018-150 1.025-200 1.031 注：与表1出炉温度的差值范围：-200+50。未在表3表5中列出具体数值，但满足表3表5适用范围的燃料热值、入炉温度及出炉温度，其修正系数按插值法算出。5 测试规则 测试内容 5.1.1 环境温度 在轧钢连续加热炉所在厂房，距离轧钢连续加热炉3 m范围外，由温度计直接读取。5.1.2 气体燃料 气体燃料成分含量可由在线气体分析仪直接读取，也可单

10、独取样送检；热值可由热值仪检测，或依据化验成分计算；压力可由压力仪表直接读取；温度可由热电偶等仪器设备采集并在显示仪表上直接读取；流量可由安装在燃气管道上的流量计直接读取。5.1.3 助燃空气 助燃空气压力可由压力仪表直接读取；温度可由热电偶采集并在显示仪表上直接读取；流量可由安装在空气管道上的流量计直接读取。5.1.4 烟气 烟气成分可由在线烟气分析仪直接读取，也可单独取样送检，取样及化验方法应符合相关规定；烟气温度可由热电偶等采集并在显示仪表上直接读取；流量可由安装在烟气管道上的流量计直接读取，也可以用皮托管和微压计配合测量多点烟气流速后算出。5.1.5 炉膛温度 将轧钢连续加热炉分为预热

11、段、加热一段、加热二段及均热段，采用热电偶分别读取轧钢连续加热炉各段炉膛（上，下）温度。5.1.6 炉外表面温度 采用表面热电偶等仪表分别针对轧钢连续加热炉预热段、加热一段、加热二段及均热段表面，检测炉顶外表面耐火材料的温度、炉门外表面温度、炉墙外表面温度以及局部高温部位外表面温度，测量点应有代表性，采用多点的平均值。DB42/T 20492023 5 5.1.7 钢坯 钢坯尺寸、规格，钢坯入炉温度及钢坯出炉温度。钢坯温度采用热电偶测温法进行测量，也可采用红外热像仪或红外测温仪对出炉窑的钢坯表面温度进行测量。测量应分别在钢坯进料炉门开启前3 s内和出料炉门开启后3 s内完成。5.1.8 钢坯氧

12、化烧损 钢坯在进出轧钢连续加热炉前后的质量差。钢坯氧化烧损量的测量采用减重法，进入加热炉的钢坯（若表面有氧化皮存在应酸洗后进炉）质量和钢坯加热出炉轧制两个道次后的钢坯质量差。5.1.9 冷却系统 若轧钢连续加热炉采用循环冷却水作为冷却介质，由流量计直接测量循环冷却水流量、由温度计检测循环冷却水进入轧钢连续加热炉系统的水温及离开系统的水温；若轧钢连续加热炉采用汽化冷却水系统，对于蒸发量大的加热炉，可用流量孔板和相应的二次仪表测定，一般加热炉可通过水表或水箱测量给水量，蒸汽温度和压力分别用温度计和压力表读取，给水温度用温度计在进口处测定，蒸汽湿度用氯根法等方法测定。能效等级测试与计算 5.2.1

13、能效等级测试 能效等级测试应按照GB/T 33956规定的方法和要求，应满足如下具体要求：a)测试期间加热炉的产量：对应测试钢种的年平均产量，测试期间应保证生产连续稳定；b)连续测试时间不应小于单个钢坯的实际在炉时间，一般应测量不少于一个班次（8 h）；c)烟气分析仪测试的分析数据，经燃烧方程式验证后才能加以运用和计算；d)在无法测量或体系有吸风时，依据烟气分析仪测量的残氧反算空气量；e)测试期间分多时间段取样（比如每隔30 min40 min），各参数取样间隔时间应统一一致；f)测试参数选择完整齐全。g)采用现场仪器仪表直接获取数据时，应保证现场仪器仪表通过第三方检定并合格。h)能效等级测试

14、的相关数据见附录A。5.2.2 能效等级计算 能效等级测试完成后，并以此为基础计算轧钢连续加热炉系统热效率。DB42/T 20492023 6 附录A （资料性）轧钢连续加热炉能效等级测试记录表 表A.1记录能效等级测试的相关数据。表 A.1 轧钢连续加热炉能效等级测试数据记录表 测试日期 记录人 环境温度()厂（车间）名 加热炉炉型 加热炉设计单位 加热炉施工单位 加热炉编号 气体燃料 类别 压力(kPa)入炉温度()低位热值(kJ/m3)流量(Nm3/h)成分 CH4 C2H6 C3H8 CO2 N2 含量(vol-%)成分 O2 H2O CO H2 含量(vol-%)助燃空气 流量(Nm

15、3/h)压力(kPa)入炉温度()烟气 流量(Nm3/h)出炉温度()成分 CO2 N2 O2 H2O 含量(vol-%)成分 含量(vol-%)加热炉 炉长(m)炉宽(m)预热段炉高(m)加热一段炉高(m)加热二段炉高(m)均热段炉高(m)测试点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 炉门外表面钢构温度()预热段炉膛温度()加热一段炉膛温度()加热二段炉膛温度()均热段炉膛温度()预热段炉墙外表面钢构温度()加热一段炉墙外表面钢构温度()加热二段炉墙外表面钢构温度()DB42/T 20492023 7 均热段炉墙外表面钢构温度()预热段炉顶外表面耐火材料的温度()加热一段炉顶外表面耐火材料的温度()加热二段炉顶外表面耐火材料的温度()均热段炉顶外表面耐火材料的温度()局部高温部位外表面钢构温度()燃烧器 常规燃烧器 蓄热式燃烧器 进料炉门 尺寸(m2)开启时间(min)出料炉门 尺寸(m2)开启时间(min)钢坯 规格 尺寸(m)入炉温度()出炉温度()入炉质量(kg)出炉质量(kg)冷却系统 流量（用量）(Nm3/h)入炉温度()出炉温度()