GB/T 21736-2008 节能热处理燃烧加热设备技术条件

ICS25.200

J36SB

中华人民共和国国家标准

GB/T21736—2008

节能热处理燃烧加热设备技术条件

Technicalspecificationsofenergy-savingcombustion

devicesforheattreating

2008-05-07发布2008-11-01实施

发布

GB/T21736—2008

目次

前言I

1范围1

2规范性引用文件1

3术语和定义1

4燃料的选择2

5热处理炉型选择2

6节能热处理燃烧炉的必备条件2

7燃烧炉的环境保护、安全卫生要求3

附录A（规范性附录）燃料燃烧的各种指标4

GB/T21736—2008

本标准的附录A为规范性附录。

本标准由中国机械工业联合会提出。

本标准由全国热处理标准化技术委员会(SAC/TC75)归口。

本标准起草单位：北京机电研究所、中国热处理行业协会、中国机械工程学会热处理分会。

本标准主要起草人:樊东黎、徐跃明、贾洪艳。

T

GB/T21736—2008

节能热处理燃烧加热设备技术条件

1范围

本标准规定了用于金属热处理加热的高效燃烧设备的必备技术条件。

本标准适用于气体和液体燃料为能源的高效热处理加热设备。

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/T7232金属热处理工艺术语

GB/T9452热处理炉有效加热区测定方法

GB/T12603金属热处理工艺分类及代号

GB/T13324热处理设备术语

GB15735金属热处理生产过程安全卫生要求

GB/T17358热处理生产电能消耗定额及其计算和测定方法

GB/Z18718热处理节能技术导则

GB/T19944热处理生产燃料消耗定额及其计算和测定方法

3术语和定义

GB/T7232、GB/T13324、GB/Z18718确立的以及下列术语和定义适用于本标准。

3.1

—次能源primaryenergy

直接从自然界获得，而且可以直接应用的燃料或动力。一般指煤炭、石油、天然气等化石燃料以及

水力能。

3.2

二次能源secondaryenergy

通常指一次能源经过加工制得，使用更方便、价值更高的能源，如汽油、柴油、煤气和电力等。

3.3

温室气体greenhousegases

太阳热辐射穿透大气，使地表温度升高。地表热能以长波方式向外辐射。此辐射又被大气中的二

氧化碳和水蒸气吸收，使大部分长波辐射能被阻留在地表和下层大气，形成温室效应，造成全球性危害。

大气中的二氧化碳和水蒸气被称为温室气体。

3.4

热值calorificvalue

单位质量（或体积）的燃料完全燃烧吋放出的热量，有高热值和低热值之分。高热值是燃料燃烧热

和水蒸气冷凝热的总和（燃烧总热值）；低热值是燃烧总热量减去冷凝热的差数（只是燃料的燃烧值）。

固体和液体燃料的热值以町/kg表示，气体燃料的热值以kj/m3表示。

1

GB/T21736—2008

3.5

燃料炉热利用系数heatutilizationcoefficient

保留在炉膛内热量与所有输入炉内热量的比值（空炉测量或计算）。

3.6

炉子热效率furnacecalorificefficiency

加热工件的有效热量和所用燃料低热值的体积分数。

3.7

单位热耗指标specificheatconsumption

加热1kg金属所需热量，一般以kj/kg表示。

3.8

离炉烟气exhaustfume

燃料炉排出炉外，带有大量热的燃烧气体产物。

4燃料的选择

4.1液体（重油、柴油）和气体（天然气、液化石油气）燃料从能源利用率角度比用电高。因地制宜，适当

地提倡热处理炉用燃料加热从节能和降低生产成本考虑是可取的。

4.2在所有燃料中用天然气最便宜和方便。天然气又是产生温室气体最少的燃料（见附录A表A.1）。

在天然气供应充足的地区，热处理能源应优先选择天然气。

4.3用煤直接燃烧加热对环境危害大，炉温不易控制，且不符合煤的综合利用原则，不提倡煤作为热处

理能源。

4.4用电比用燃料简便，温度容易控制，在水电、核电资源丰富，电价较便宜地区，用电作为热处理能源

也是一种正确选择。

5热处理炉型选择

5.1根据各种炉型的炉底热强度指标计算燃料消耗（见附录A图A.1及表A.2）作为选择燃烧加热炉

的依据之一。

5.2根据各种炉型的工件单位热耗指标（见附录A表A.3、表A.4、表A.5）作为选择燃烧加热炉的依

据之二。

6节能热处理燃烧炉的必备条件

6.1燃料炉的热效率必须保证在30%以上。

6.2燃料炉正常燃烧的空气过剩系数应控制在1.05-1.20范围（见附录A图A.2、图A.3及

表A.5）。

6.3燃料炉必须配备利用离炉烟气废热的空气预热器，空气预热温度应符合表1要求（见附录A

图A.4）,其结构原理参见附录A图A.5。

6.4燃料炉开式燃烧器推荐用高速烧嘴见附录A图A.6,以提高炉温均匀性。其炉温均匀性应达到

GB/T9452中热处理炉按保温精度分类及其技术要求的规定。

6.5热处理燃料炉应采用轻质耐火绝热炉衬，以减少炉子蓄热和散热损失（见附录A图A.9）。炉子

外壁温升不应超过50C。

6.6热处理燃料炉推荐采用配备蜂窝蓄热再生式空气预热的双向交替工作烧嘴和辐射管（见附录A

表A.6、图A.7、图A.8）,力图使能源利用率达到80%以上。

6.7采用离炉烟气废热多次利用措施，除用于较低温度热处理设备外，尚可用于清洗、烘干等辅助工

序，以及蒸汽锅炉、洗浴、烹饪等生活设施。

2

GB/T21736—2008

7燃烧炉的环境保护、安全卫生要求

7.1燃料的安全使用应满足GB15735关于易燃易爆物注意事项和人员健康影响的规定。

7.2提高燃料炉空气预热温度的节约燃料效果显著（见表1和附录A图A.4）。但在提高温度的同

吋，必须采取有效措施（见附录A图A.10〜图A.12）,以保证离炉烟气中的NO,不超过GB15735规

定的限量。

表1规定的空气预热温度和燃料节约效果

烟气温度/'C8001C)001200

规定的最低空气预热温度厂C300400500

空气预热温度/"C200300400200400200400500600

节约燃料体积分数发生炉煤气9.012.514.010.5812.5022.025.12&2

（参考值）/%重油7.711.515.39.2211.1()21.825.829.8

3

GB/T21736—2008

附录A

(规范性附录)

燃料燃烧的各种指标

A.1燃料燃烧的各种指标见表A.1〜表A.6及图A.1〜图A.12。有关热处理工艺的分类的规定，应

符合GB/T12603的要求。有关电能消耗及燃料消耗的计算应符合GB/T17358及GB/T19944的

要求。

表A.1各种燃料燃烧时排出的CO2量

燃料产生41900kJ(10000kcal)热时的CO2排出量/kg以天然气作为1()0时的指数

天然气2.11100

液化气2.43115

煤油2.81133

A型重油2.95140

C型重油2.98141

煤3.98189

I.M

(120

《

I1C

M

・二二乞・1(X1

w

70

s

X60

M

J

&

炉吒缸駅/tt3

1——炉温950C燃煤热处理炉；

2——炉温550C〜65O°C燃煤热处理炉；

3——炉温950C燃油、燃煤气热处理炉；

4——炉温550C〜65O°C燃油、燃煤气热处理炉。

图A.1箱式及台车式炉炉底热强度指标

4

GB/T21736—2008

表A.2热处理炉的炉底热强度

炉型炉底最大热强度/(kJ•m:'•h-1)炉底平均热强度/(kJ•m•h-1)

箱式炉8.37X1055.86X10’

台车式炉(V1Om2)