GB T 9934-1988 石灰机械化立窑热平衡测定与计算方法.pdf
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1、UDC 6臼.92.04: 662.614 Q 01 gij 中华人民共和国国家标准GB 9934- 88 石灰机械化立窑热平衡测定与计算方法The determination and calculation procedure of the heat balance of mehanized lime vertical kiln 1988-09-20发布1989- 09-01实施国家技术监督局发布 目次l主题内容与适用范围. .( 1 ) 2引用标准. . . . . . . . . (1) 3热平衡测定与计算的基本规定.-. . . . . ( 1 ) 4测定前的准备工作. . . . (
2、3) 5测定项目. . . ( 3 ) 6试验方法. . . . . .( 3 ) 7物料平衡计算. . . . . ( 4 ) 8热平衡计算. ( 7 ) 9热放率计算-.(12) U热乎衡测定报告. . . . . . . (12) 附录A石灰机械化立窑热平衡测定与计算中的符号补充件) . . (13) 附录B石灰机械化立窑热平衡计算用各类数据表(补充件) . . . . (17) 附录C石灰机械化立窑热乎衡测定报告(补充件). . . . . . (18) 中华人民共和国国家标准石灰机械化立窑热平衡测定与计算方法The determination and calculation proc
3、edure of the heat bal ance of mechanized Jime vertical kiln 1 主题内容与适用范围UDC 6铺.92.04:铺2.614GB 9934- 88 本标准规定了石灰机械化立窑生产稳定、工况正常时的物料平衡、热平衡和热效率的测定与计算方法。本标准适用予以焦炭或无烟煤为燃料,自动或半自动控制的机械化立式石灰窑。其他立式石灰窑也可参照使用。2 引用标准GB 211 煤中全水分的测定方法GB 212 煤的五I分析方法GB 213 煤的发热量测定方法GB 474 煤样制备方法GB 1574 煤灰成分分析方法GB 1595 建筑石灰试验方法GB 19
4、97 冶金焦炭试样的采取和制备方法GB 2001 冶金焦炭水分的测定方法GB 2002 冶金焦炭灰分的测定方法GB 2003 冶金焦炭挥发分的测定方法GB 2004 冶金焦炭固定炭的测定方法GB 3286 石灰石、白云石化学分析方法3 热平衡测定与计算的基本规定3.1 符号本标准应用的符号及其意义见附录A(补充件。3.2 基准3.2.1 热平衡计算基准温度为测试地点和期间的乎均大气温度。3.2.2物料平衡计算以1kgf石灰石为基数。3.3体系3.3.1 热平衡体系如图1所示。国家技术监督局1988-09-20批准1989- 09-01实施GB 9934- 88 0; O 0; o. |ll-分
5、解带外表面叫Q8图13.3.2 体系边界为下列部分或其测点处:8. 窑I员排气烟囱Fb. 窑顶力口料装置sc. 窑底进空气管道自d.窑底出灰机ze. 窑体夕|、表面。3.4 热平衡测定与计算的误差3.4.1 物料、严衡中物料总收入量和物料总支出量之差的绝对值与物料总收入量之比应不大于5%。3.4.2 热平衡中总收入热量和总支出热量之差的绝对值与总收入热量之比应不大于5%。3.5 测定时间测定时间应考虑被测炉窑加料、出料数量和周期。有关连参数测量要同步进行。总的测定时间可根据各炉窑的具体情况确定,一般不少于4个班次。3.6 测定过程中的物料测定过程中所用的原料、燃料的化学成分、物理性能基本稳定。
6、取样应有代表性。3.7 有放能2 GB 9934- 88 布放能般11碳酸钙分解吸收热量和碳酸镇分解吸收热量组成。4 测定前的准备工作4.1 测定组应熟悉石灰窑结构、生产:_主平lJ热测试技术。4.2 测定组应对测定人员的分王、进度、安全、测孔部位、测定装置的安装专事项拟定测定方案。4.3 测定组应查阅育关资料,考查被测炉窑及有关设备。考查内容按附录C的表C2进行。4.4 测定组应熟悉被测炉窑操作指标,按附录C的表C3要求填写各项指标。4.5 分析测定用仪器、仪表、计量器具应符合引用标准规定,其余可用通用的计量器只,也可用生产r-t1控制监测用计量器具,使用前应校检合格,保证量值准确。4.6
7、炉窑及辅机系统必须运行正常,炉窑门孔密封良好。如不正常,应予排除。4.1 测定前48h生产正常,工况稳定。5测定项目测定项目按附录C的表C5逐项测定。6 试验方法6.1 石灰石6. 1. 1 石灰石在人窑给料机口取样,每班4次,每次不少于1比,测试期内试样组成一个大样,破碎至3- 4 mm,缩分至不少于10饵,磨细再缩分出25g,fi.开磨至全部通过0.08mm方孔筛,装人试样瓶,供分析用。6. 1. 2 石灰石成分分析按GB3286进行。6. 1. 3 石灰石称量用台秤,最大肿、量范围须与加料量相适应,准确度为3级。6.1.4石灰石温度用准确度为1.0级的温度计测量。6.2燃料6.2.1 燃
8、料在人窑给料机口取样,每班4次,每次不少于2kg,测试期内试样组成一个大样,缩分。煤按GB474制样,焦炭按GB1997制样。6.2.2燃料成分分析和发热量测定按GB211、GB212、GB213或GB2001、GB2002、GB2003、GB 2004进行。6.2.3燃料称量用台秤,最大称量范围须与加料量相适应,准确度为3级。6.2.4燃料温度用准确度为1.0级的温度计测量。6.3 人窑空气6.3.1 人窑空气在鼓风机与炉窑之间风管上测量,2 h 1次。6.3.2 测量人窑空气量的计量器具,准确度为2.5级。6.3.3测量人窑空气温度的计量器具,准确度为1.0级。6.3.4测量人窑空气压力的
9、计量器具,准确度为1.5级。6.4 石灰6.4.1 石灰在出灰口输送机上取样,每班4次,每次不少于2k g,测试期内试样组成一个大样。将试样破碎至40mm以下,缩分至2kg,再破碎至4mml?l.下,缩分至5饵,研细至全部通过0.18mm元孔筛,密封保存,供分析用。6.4.2 石灰中残留炭含量的分析:将石灰巾未分解的碳酸盐用稀盐酸处理后,再使试样在氧气或空气充足的条件下燃烧,测定含炭量。6.4.3石灰中二氧化碳分析:按GB3286.10分析灼烧减量后,减去残留炭含量,可得二氧化碳含量。6.4.4 石灰中氧化钙含量分析:按GB1595分析有放钙后,再由二氧化碳计算出碳酸钙中未分解的氧化钙,可得石
10、灰中氧化钙全钙含量。3 GB 9934- 88 6.4.5 石灰其余成分分析按GR1595进行。6.4.6 石灰温度的测量z于出灰机口,取出灰时间中段的石灰10kg以上,迅速集于保温桶内,用准确度为1.0级的温度计插入测量,至温度不再k升时读数。测量时,保温桶应密封良好,保持温度。6.5烟气6.5.1 烟气在窑顶烟筒测孔上测皇和取样。每4h当中确定一个加料周期进行测取,在此周期巾测取2次,每次测取应在加料前和加完料后,取斗二均值。6.5.2烟气成分用气体全分析仪或其他气体测试仪器测定。6.5.3烟气温度用准确度为1.0级的温度计测量。6.6 漏风6.6.1 漏风在出灰机口和其他漏风处测量。每4
11、h当中确定一个加料、出灰周期进行测量,在此周期中测量2次,每次测量应在加料、出灰时和加料、出灰后,取乎均值。6.6.2 漏风量或风速用准确度为2.5级的仪器测量。6.6.3 漏风温度用准确度为1.0级的温度计测量。6.6.4 漏风压力用准确度为1.5级的仪器测量。6.7 窑表面6.7. 1 窑表面与环境温度、空气流速4h测量1次,用准确度为2.5级的仪器测量。6.7.2 窑顶平面按图2布点测量,取算术平均值。6.7.3 窑简体立面测量点的分布为z在简体圆周上均匀取4根垂线,沿垂线每隔1.5-2.0m取点,测表面温度和风速。按习惯沿轴向将立面分为预热带、分解带、冷却带。各温度带分别占筒体总高的2
12、5%, 50%,25%。各温度带的温度和风速取带内各点测量数据的算术平均值。7 物料平衡计算7.1 物料收入7. 1. 1 石灰石耗量图21 ( 1 ) m. = . 1 - Wfs 式中:ml 一一1kg干石灰石耗石灰石量,kgj kg; Wfs一一-石灰石中附着水百分含量,%。7.1.2燃料消耗量4 GB 9934- 88 nlrJ m2 = . (2 ) ms J ( 1 - Wfs ) 式中:m2一一一1kg F石灰石耗燃料量,kg/ kg; mrJ一一每小时加燃料景,kg/ h; msJ一一-每小时加石灰石量,kg/ h; Wfs一一石灰石中附着水百分含量,%。7. 1. 3 人窑空
13、气量m 3 = 1. 2930 x Vruk ( 3 ) msJ ( 1 - Wfs) o P+Prk VrUIc = 0.0027 x - . - . xVrk . ( 4 ) - 273 + t rk -式中:m3一一-1kgf石灰石耗空气量,kg! kg; vfk一一每小时人窑空气标准状态下的体积,m3/h; mSJ一一每小时加石灰石量,kg/h; Wfs一一石灰石中附着水百分含量,%; P一-一环境大气压,PaF Prk-一-人窑空气管道内静压,PaF trk一一人窑空气温度,OC , Vrk一一-每小时人窑空气体积,m3/h, 1.2930一一标准状态下空气密度,kg/m3, 0.0
14、027一一标准状态下气体体积换算系数,oc / P a o , 7.2物料支出7.2.1 产石灰量mFl= CaOg+MgOg+SiO+ Fe20+A120 +CO(1-f)+m2(1-fr)xAg-mj-nu-(5) 1 + Sh Ag - Sh CaOh -1.2727CO x 100 . . ( 6 ) 町=CaOh S h = Ch X 100 . ( 7 ) C邑式中:l一-1kg干石灰石生成石灰量,kg/kg , CaOg一一干石灰石中,氧化钙百分含量,%, MgOg一一-干石灰石中,氧化镇百分含量,%, SiO一一干石灰石中,二氧化硅百分含量,%, Fe20一一干石灰石中,三氧化
15、二铁百分含量,%; A120一一-干石灰石中,三氧化工铝百分含量,%; CO一一手石灰石中,工氧化碳百分含量,%; ,一一石灰石分解率,%, m2一-lkg干石灰石在燃料量,kg/ kg , Wfr一一燃料中,附着水百分含量,%, Ag一一干燃料中,灰分百分含量,%, mj一-1kg干石灰石生成石灰,产生烟气粉尘量,kg/ kg, Sh一一出窑石灰中,燃料百分含量,%; CaOh一一出窑石灰中,氧化钙百分含量,%, 5 GB 9934- 88 C01一一出窑石灰中,二氧化碳百分含量,%; Ch一一出窑石灰中,残留炭百分含量,%; cg一-f:燃料中,固定炭百分含量,%。7.2.2 :烟气气体量
16、m= m 3 - m4 + C o 0f+(m2(1-fr)-m!.ShJ xCg+m2(1-fr)xVg+m!ofs + + m 2 0 Wfr . (8) 付12 V= _. _. _. . . . . . _V (9) , 1.97CO+1.25COY+1.430+1.25N飞+0.08H20Y + 0.09Hr+0.72CH+2.93S0; 式中imi一一-1kg r石灰石生成石灰,产生烟气气体量,kg/ kg; m3一-1kg F石灰石起空气量,kgjkg; mi一一1kg r石灰石生成石灰,泄漏风量,kg(kg; CO-r石灰石中,工氧化碳百分含量,灿f一一石灰石分解率,%; m2
17、一-1kg F石灰石花燃料量,kg;kg; Wfr一一燃料中附着水百分含量,%; m一一一1kg t二石灰石生成石灰量,kg/ kg; Sh一一出窑石灰中,燃料百分含量, ; cg一-f燃料中,固定炭百分含量,%; vg一-f燃料中,挥发分百分含量,%; m!一一1kg F石灰石耗石灰石量,kg/kg; Wfs一一石灰石中附着水百分含量,%zv一一1kg r-石灰石生成石灰,产生的炯气气体标准状态下的体积,m 3, kg; co-烟气中,二二氧化碳体积百分含量,%; cOY_一烟气中,氧化碳体积百分含量,%; o一一烟气中,氧气体积百分含量,%; N;一-一烟气中,氮气体积百分含量,%zH20
18、Y一一烟气中,水蒸气体职百分含量,%zH一一烟气中,氢气体积百分含量,%; CHr一一烟气中,甲:皖体积百分含量,6; SO一一烟气中,二氧化硫体积百分含量,%。7.2.3烟气粉尘量m; = v 0Y. 式中:m与-一-lkgr石灰石生成石灰,产生烟气粉尘量,kgjkg; v一一1kgf石灰石生成石灰,产生的烟气气体标准状态下的体职,酌kg;v一-烟气中,粉尘的浓度,kgjm30 7.2.4 漏风量m; = 1. 2930 x msJ(l- W fs) vif n P+ Plf Yb=9.6995-AXAlfoIf - 273+tIf 式中:m;-一-1 kg i工石灰石生成石灰,泄漏风量,k
19、gjkg; 6 (10) ( 11) . (12) GB 9934- 88 vff一一每小时漏风标准状态下的体积,m3 jh, . msJ一一每小时加石灰石量,kgjh, Wfs一一石灰石中附着水百分含量,%, P一一环境大气压,PazPlf一一漏风处静压平均值,PapTif一一漏风平均温度,C , AIf一一漏风口面积,m2, Vl一漏风平均风速,j s , 9.6995一一标准状态气体体积换算系数,C.sjPa, 1. 2930一一标准状态下空气密度,kgj m 3。7.3物料平衡的误差|m -m/l m = x 100 . (13) , m 式中:m一一物料平衡的误差,%, m一-1kg
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