YS T 119.4-2008 氧化铝生产专用设备热平衡测定与计算方法.第4部分 高压溶出系统.pdf

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1、ICS 77. 180 H 92 中华人民共和国有色金属行业标准2008-03-12发布J/r丁俨VYS/T 119. 4-2008 代替YS/T119.4-1992 氧化铝生产专用设备热平衡测定与计算方法第4部分:高压溶出系统Determination and calculation of heat balance of special equipments for alumina producton Part 4: High pressure digestion system 国家发展和改革委员会发布2008-09-01实施YSjT 119.4-2008 目U1=1 本部分代替YSjT11

2、9.4-1992(氧化铝生产专用设备热平衡测定与计算方法(高压溶出器门。本部分是对YSjT119.4-1992(氧化铝生产专用设备热平衡测定与计算方法(高压溶出器)的修订。本部分由全国有色金属标准化技术委员会提出并归口。本部分负责起草单位:中国铝业股份有限公司河南分公司。本部分参加起草单位:中国铝业股份有限公司山东分公司、中国铝业股份有限公司贵州分公司、中国铝业股份有限公司广西分公司。本部分主要起草人:闰晋钢、马治强、张虎、全玉、李晓勇、黄慧麟、刘静丽、管督、毛永典。本部分所代替的历次版本标准发布情况为:一一一YSjT119.4-1992。I YSjT 119.4-2008 1 范围氧化铝生产

3、专用设备热平衡测定与计算方法第4部分:高压溶出系统本部分规定了氧化铝厂高压溶出系统的热平衡测定与计算基准、测定条件、测定项目及测定计算方法。本部分适用于氧化铝厂蒸汽直接加热的高压溶出系统的热平衡测定和计算。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。GBjT 2587 热设备能量平衡通则GBjT 2588 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O

4、OC。3.2 基准压力采用101325 Pa。3.3 燃料的发热量按应用基低(位)发热量计算。卡与焦耳的换算，采用1cal=4. 186 8 J 0 3.4 物料平衡与热平衡均以1m3原矿浆为计算单位。3.5 热平衡测定范围包括矿浆预热器、高压溶出器、各级自蒸发器、蒸汽及物料输送管路。3.6 热设备能量平衡应当符合GBjT2587的规定，设备热效率的计算应当符合GBjT2588的规定。4 设备状况及流程4. 1 设备状况4. 1. 1 写明设备的新旧程度、特点及存在问题、建成投产或上次大修后投产日期。4.1.2 生产及设备概况表:生产概况填写测试前三个月内某月的平均值，内容以及报告格式见表1。

5、表1设备及生产概况厂名:车问:组号项目单位数值或内容型号规格z矿浆预热器(直径高度mmXmm 高压溶出器(直径高度)mmXmm 自蒸发器(直径高度)mmXmm 有效容积:矿浆预热器m3 高压溶出器m3 自蒸发器口13产能m3/h 蒸汽种类蒸汽消耗t/h 单位热耗k1 /m3 1 YS/T 119. 4-2008 4.2 设备流程设备流程示意图及测试体系见图1。新蒸汽冷凝水汽原矿浆A A A 末级旦旦旦一主主一(1:;.一一测定与取样点图1高压溶出系统工艺流程圄5 热平衡测定条件5. 1 被测设备和工艺要求高压溶出器测定，应在设备投产或上次大修投产后的中期进行，测定时期生产工艺必须稳定正常。5.

6、2 时间要求测定应为一个连续工班，测定次数不少于三个班次。5.3 测定用仪器、仪表及计量器具的要求测定用仪器、仪表及计量器具应在检定周期之内。6 测定项目和方法测定项目和方法以及报告格式见表2。表2测定项目和方法项目符号单位测点位置测定仪器与方法测定频率取值原则阙定数据蒸汽量Mq t/h 高压溶蒸汽流量表累计数8小时算术出器前记录1次平均值新蒸汽压力蒸汽流压力计每小时1次算术户qPa 蒸量表前平均值蒸汽流算术汽蒸汽温度tq 水银温度计每小时1次量表前平均值蒸汽单耗kg/rnJ mq=丛XI0J算术mq Vy 平均值2 四月119.4-2008表2(续项目符号单位测点位置测定仪器与方法测定频率取

7、值原则测定数据矿浆泵流量计累积或8小时矿浆量V, m3/h 出口或单槽供料测量累积数算术平均值矿浆槽矿浆温度t, 预热器前温度计悔小时1次算术平均值团体含量wz y kg/m3 预热器前实测悔小时1次算术平均值固体密度p kg/m3 预热器前实测或取值2500悔小时1次算术平均值洛液密度p, kg/m3 预热器前现场实测品和悔小时1次算术平均值在室温下测pJSi02 Si, 固Fe203 Fe, 原体A120 3 A, % 预热器前化学分析悔小时1次算术平均值矿成CaO Cay 浆分总Na20N, 溶Na20T NT 液Na20c Nc, 预热器前化学分析悔小时1次算术平均值g/L 成Na20

8、s Nsy 分A120 3 Aly 固体比热C: kJ/(kg. C) 预热器前民测或取值0.96kJj 取综合算术平均值y (kg. C) 样测定溶液比热c; kJ/(kg. .C) 预热器前实测或计算2小时1次算术平均值出矿浆预热 入高压溶温度计1小时1次算术平均值器矿浆温度tu 出器前各级自蒸乏汽压力P.r. Pa 压力计1小时1次算术平均值发器顶部乏汽温度 各级自蒸温度计1小时l次算术平均值t,ji 发器顶部出料温度t国 出料管道温度计1小时1次算术平均值固体密度P四kg/m3 出料管道实测或取值25002小时1次算术平均值各溶液密度(Jli kg/m3 出料管道室温下进行测定2小时1

9、次算术平均值级Si02 Si 自面蒸体Fe203 F 发AI20 3 % 出料管路化学分析2小时1次算术平均值器成出CaO C皿料分总Na20浆N,; 液溶Na20T NTri 液Na20c N臼g/L 出料管路化学分析2小时1次算术平均值成Na20s N 分A120 3 AI,; 固体比热容C k/(kg. 出料管路实测或取值综合样品算术平均值C) 0.96 k/(kg. C) 溶液比热容C kJ/(kg. 出料管路实测或计算2小时1次算术平均值C) 3 YS/T 119.4-2008 表2(续)项目符号单位测点位置测定仪器与方法测定频率取值原则以取祥点为界，表面温度 各设备及红外测温仪怀少

10、于2次各设备、及管路tbi 管道分别计算，取算术平均值表以取样点为界，面环境温度 距设备或水银温度计测定际少于2次各设备、及管路t 散管路1m分别计算，取算热术平均值损距设备或以取样点为界，失环境风速WFi m/s 管路表面风速仪测定际少于2次各设备、及管路测分另IJ计算，取算1m 定术平均值散热面积Fi 盯12各设备及实测或管路外表面据图计算散热量Q, kJ/m3 计算Q，=至4Vy 7 物料平衡计算7.1 物料平衡计算表以及报告格式见表3。7.2 物料平衡表以及报告格式见表4。7.3 物料平衡允许相对误差为士5%，即:IM/MI XIOO%5%。表3物料平衡计算表序号项自符号单位依据或算式

11、物料收入1 原矿浆量M飞kg/m3 M，=m+m; 固定量押1:y kg/m3 实测溶液量RZI Y kg/m3 mhpL(1-22Py 2 蒸汽量M, kg/m3 M2=丛X103V y 合计M kg/m3 M=M，+M:二一物料支出1 末级自蒸发乏汽量M1 kg/m3 计算2 矿浆预热器冷凝水汽量M, kg/m3 M，=m:，+m主+m;(i-D溶出矿浆量M3 M3 I =mc +mc 3 固体量nzma c kg/m3 m:nc=m! .主LY Camc 溶液量mc m:, =M1 +M, -m， - M, - M2 4 差值M kg/m3 M=M-Ml-M2-M3 合计M kg/m3

12、M =M1 + M2 + M 3 + M L 一一一一4 回定数据YSjT 119.4-2008 表4物料平衡表收人支出数值数值符号项目kg/m3 M1 原矿浆量M2 蒸气量I;Q 合计8 热平衡计算8. 1 热平衡计算表以及报告格式见表5。8.2 热平衡表以及报告格式见表6。% 100 符号项目kg/m3 M1 末级自蒸发器乏汽量品12 矿浆预热器冷凝水量M 3 溶出矿浆量C!M 差值I;Q 合计8.3 热平衡允许相对误差为士5%，即:I t.Q/QI X 100%5%。表5热平衡计算序号项目符号单位依据或算式一热收入1 蒸汽供热Ql k1 /m3 Ql=M2.h 式中:h一一蒸汽比焰，kJ

13、/kg.2 原矿浆带入热Q2 kJ/m3 Q. =q. +at, 固体带入热q q. =m;.q.t, 式中zc;-一-原矿浆中固体物质在0C- ty C间的比热容，kJ/(kg.C). 溶液带人热Q at, =m C, t, C一一原矿浆中溶液在0C- ty C间的平均比热，kJ/(kg.C). 合计I;M k1/m3 I;Q=Ql十Q2一热支出1 洛出矿浆带走热k1 /m3 Ql = Q., + at 固体带走热Ql c=m c tmc Qmc 式中2Q.，-溶出矿浆中固体在0C- ty C间的平均比热，k/(kg.C)。溶液带走热at . ，巳mc =m!nc Qmc tmc 式中zm，

14、一一溶出矿浆中溶液在0C-tyC间的平均比热，k1/(kg.C). 2 末级自然蒸发乏汽带Q. k1 /m3 Q2=M1 h 走热h一-乏汽比始，刘/kg，根据乏汽压力(或温度查饱和水蒸汽表。-一一一一-一% 100 5 YS/T 119.4-2008 表5(续)序号项目符号单位依据或算式3 冷凝水汽带走热Q, kJ /m3 j-l 岛=2:Qm+一也一-Qub 拥事1第1至i一1级自蒸发器;-1 ;-1 乏汽热量2: Q . 2: Qm = m:l hzl十m;2 ht.2 .-1 .-1 +m:(户口.ha(i-l) 式中:mL一一第n级自蒸发器乏汽量;h回一一-第n级自蒸发器乏汽比焰，k

15、J /kg o 预热矿浆带出热Qu Qu =(m; C +m; C)tu G一一预热矿浆中固体物质在OC- tu C 间的比热容.kJ/(kgC); C-预热矿浆中溶液在OC- tu C间的比热容kJI (kg C) 0 矿浆预热器等表面散热Q由Qub= L; qui Fui/Vy Q吨一一包括预热器和1-(i-1)级自蒸发器乏汽管路的表面散热。4 化学反应热Q. kJ/m3 Q,=640m; Ay 弘%原矿浆固体中A1203的吁人% 可A=(l-A=一Y) X 100 豁出主在:Ay . S.m 一7J:.硬铝石溶解吸热640 kJ/kg A.m，S一一分别为末级自蒸发器出料固体中Al，;及

16、Si;的含量，%。5 设备系统表面散热Qs kJ /m3 Q,=L;qui Fui/Vy 6 差价6Q kJ/m3 6Q= L;Q一(Q，十Q/十Q，十Q，十Q5)合计L; Q kJ/m3 L;Q=Q，十Qo十Q3+Q，十Qs十6Q表6热平衡表收人支出数值数值符号项目符号项目kg/m3 % kg/m3 % Q, 溶出矿浆带走热Q2 末级自蒸发乏汽带走热Q, 蒸气供热Q, 冷凝水汽带走热Q2 原矿浆带入显热Q, 化学反应热Qs 设备系统表面散热6Q 差值L; Q 合计100 L; Q 合计100 9 热效率及主要技术指标9. 1 高压溶出器的热效率和(%)按公式(1)计算:一Qj+Q4+Q2市Q

17、l. XI00 .( 1 ) 式中:Ql -溶出矿浆带走热，单位为千焦每立方米(kJ/m3); 6 Q2一一原矿浆带入显热，单位为千焦每立方米(kJ/m3);Q4-一化学反应热，单位为千焦每立方米(kJ/m3); Q1一一蒸气供热，单位为千焦每立方米(kJ/m3)。9.2 矿浆预热器热回收率和(%)按公式(2)计算z1 式中=Qu - Q2 叮1Ju = -;:I一- lVV Qzn Qu一预热矿浆带出热，单位为千焦每立方米(kJ/m3); Q2一一原矿浆带入显热，单位为千焦每立方米比11m3); Q囚一第1至i一1级自蒸发器乏汽热量，单位为千焦每立方米比JI的。n=l 9.3 系统乏汽热利用

18、率(%)按公式(3)计算zQu -Q2 -，唱币f-i-1人lVV三:Q.n+ Qz n量1式中:Qu一预热矿浆带出热，单位为千焦每立方米比J/m3); Q2一一原矿浆带入显热，单位为千焦每立方米比J/m3); ;.-1 Q囚一一第1至i-l级自蒸发器乏汽热量，单位为千焦每立方米比J/m3); Qz一一-末级自蒸发乏汽带走热，单位为千焦每立方米比J/m3)。9.4 主要技术指标以及报告格式见表7。表7主要技术指标序号名称符号或算式1 产能V y 2 蒸汽单耗mq=丛X103 Vy k mqXlO-3 单热耗Ql 3 k. Ql XlO-3 注:k为生产一吨氧化铝所需的原矿浆量，m3/t，取测定

19、前一个月的生产统计数。10 热平衡测定分析与改进建议10. 1 对设备结构，操作及热工制度的分析。10.2 对热效率及主要技术指标的评价。10.3 提出节能途径及改进建议。四月119.4-2008 ( 2 ) ( 3 ) 单位m3/h kg/m3 t/t kJ /m3 M1/t OON|叮.-FH声中华人民共和国有色金属行业标准氧化铝生产专用设备热平衡测定与计算方法第4部分:高压溶出系统YS/T 119.4一2008* 中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045 网址电话:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销 印张O.75 字数15千字2008年6月第一次印刷开本880X1230 1/16 2008年6月第一版争定价14.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533书号:155066 2-18836 YS/T 119.4-2008