GB/T 33962-2017 焦炉热平衡测试与计算方法

ICS77-010

H04

中华人民共和国国家标准

/—

GBT339622017

焦炉热平衡测试与计算方法

Methodsofdeterminationandcalculationofheatbalanceincokeoven

2017-07-12发布2018-04-01实施

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

发布

中国国家标准化管理委员会

/—

GBT339622017

前言

本标准按照/—给出的规则起草。

GBT1.12009

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SACTC183归口

:、、

本标准起草单位中钢集团鞍山热能研究院有限公司山东慧敏科技开发有限公司冶金工业信息

、。

标准研究院鞍钢股份有限公司

:、、、、、、、、、

本标准主要起草人丛伟谢国威王姜维仇金辉周惠敏赵春竹刘常鹏李晓堂王一凌

、、、。

李卫东徐阳贾振刘逸舟

Ⅰ

/—

GBT339622017

焦炉热平衡测试与计算方法

1范围

、、、、

本标准规定了焦炉热平衡测试与计算的术语和定义热平衡测试与计算基准测试步骤测试内容

、、、。

部位与方法物料平衡计算热平衡计算热平衡测试报告

,。

本标准适用于常规焦炉热平衡测试与计算其他焦炉可参照使用

2规范性引用文件

。,

下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本文

。,()。

件凡是不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于本文件

/煤的工业分析方法

GBT212

/焦炭工业分析测定方法

GBT2001

/煤的元素分析

GBT31391

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

装煤量coalchareweiht

gg

炭化室中装入煤料的质量。

3.2

结焦时间cokintime

g

从煤料被装入炭化室中隔绝空气加热至焦饼与推焦杆接触即将被推出的时间。

3.3

焦饼中心温度cokecaketemerature

p

炭化室煤料最终形成焦炭并在推焦前半小时所测定的中心部的温度。

3.4

加热煤气heatinas

gg

用于加热炭化室使煤料受热形成焦炭的燃料。

3.5

荒煤气rawas

g

炭化室中煤料受热形成焦炭同时释放出的未经净化处理的气体混合物。

3.6

净煤气urifiedas

pg

荒煤气经过净化后的煤气。

1

/—

GBT339622017

4热平衡测试与计算基准

4.1基准温度与压力

热平衡计算以与为基准。

0℃101325Pa

4.2燃料发热量

()。

加热煤气发热量采用低位发热量计算

4.3热平衡测试范围

,。

根据测试要求以焦炉本体为测试体系

4.4热平衡测试时间

,。

一般应在7d内完成全部测试项目测试期间入炉煤料成分应稳定

4.5热平衡计算单位

,/。

以每吨入炉物料消耗的热量为计算单位即kJt

、

5设备及炉子概况炉子近期生产情况

5.1设备及炉子概况

参考附录填写。

A

5.2炉子近期生产情况

被测焦炉前一个月的生产指标参考附录填写。

B

6测试准备

6.1熟悉设备状况

、、,。

熟悉炉子及有关设备的结构性能操作与运行情况并了解生产工艺流程等

6.2制定测试方案

,。

根据测试要求制定测试方案并选择能够代表炉子实际生产情况的测试部位和测试点

6.3组织测试人员

。,,

根据测试方案组织测试人员测试工作由专业技术人员指挥按工作需要对测试人员进行分工并

根据情况进行必要的技术培训与安全教育。

6.4检修设备与准备测试仪器和工具

,,。

准备好所需测量工具对现场已有仪表及各种便携的测量仪器进行校正满足测试要求工厂无计

,。

量装置时在测试前应安装符合测试要求的计量装置

2

/—

GBT339622017

6.5预备性测试

,。

正式测试之前对其中的关键项目进行必要的预备性测试验证测试手段的可靠性

7测试步骤

。,,

按测试内容进行测试与记录采用以测量为主控制中心记录数据为参考的方法对所测数据进行

,。。

分析整理并按本标准的计算方法进行计算对测试结果进行分析并提供测试报告

、

8测试内容部位与方法

8.1主要测试内容

主要测试内容参见附录C。

8.2测试部位与方法

8.2.1入炉煤

炭化室装煤量

,。

当煤塔下设有地磅或其他计量设备时可直接测定装入每孔炭化室的煤量

,。。

无地磅时模拟生产情况用磅杆测量煤车装煤量应测孔炭化室孔炭化室

2~3

、,,。

平煤装煤带出的余煤量应抽测一个笺号炭化室并计算其平均值装煤量与余煤量的差值为每

孔炭化室一次实际装煤量。

入炉煤的分析

,,,,

分三班在装煤车上采取煤样每班取样一次每个煤斗取1kg并进行缩分形成一个试样作为入

炉煤分析用煤料。

、,/。

入炉煤的挥发分灰分分析应按GBT212的规定执行

、、、,/。

入炉煤的碳氢氧氮的元素分析应按GBT31391的规定执行

,/。

入炉煤的水分分析应按GBT212的规定执行

入炉煤温度

,、,。

入炉煤温度在装煤车内直接测定测定次数时间与取煤样项目相同测定工作与取煤样同时进行

8.2.2炼焦主要产品产率

一般要求

,(),

确认生产计量准确及焦炉操作制度稳定时其产品产率可取生产统计值按月或季度平均值其化

。。,

合水产率用差额法计算但对个别产品产率需进行实测抽查对于生产计量设备不齐全者根据具体

。。

情况进行实测当实测确有困难时可按经验公式估算

焦炭

;,,

全焦量由现场各炭化室的计量装置读取无计量设施时用磅秤或其他方法称量抽测孔炭化室

2~

。,。

孔炭化室的全焦量当在干熄焦后测量全焦量时焦炭烧损率可按计算

31%

3

/—

GBT339622017

()。

全焦率由每孔炭化室平均全焦量与平均装煤量减去每孔余煤量的比值计算

,/。

试样应在筛分前采取并按GBT2001的规定进行焦炭工业分析

、、

焦油粗苯氨

、、。

在测定期间内计量焦油粗苯氨的产量

,。

由各产品的产量与相应装煤量的比值求得各产品的产率

净煤气

流量由洗苯塔后煤气流量计测得每小时流量。

净煤气产率由每小时煤气流量与每小时装煤量的比值计算。

8.2.3焦饼中心温度

,。

每座焦炉需测孔炭化室孔炭化室可参照进行测量

3~5E.1

8.2.4荒煤气

荒煤气出口温度

。、,,

在上升管根部用热电偶测量双集气管焦炉在机焦侧分别测量抽测孔炭化室孔炭化室

3~5

,。

从装煤到出焦的整个结焦周期内每隔1h记录一次温度

漏入加热系统的荒煤气量

,。

当用焦炉煤气加热时可参照E.2进行测定

,,,

当用贫煤气加热时先更换为焦炉煤气加热然后按E.2进行测定如果更换焦炉煤气加热有困难

,。

时可参照E.3进行测定

8.2.5加热煤气

流量

,

加热煤气流量由工厂现有的测量孔板通过二次仪表或计算机系统直接读取后换算为标准状态下

流量。

温度和压力

,、。,

在测定流量的同时记录加热煤气的温度压力当有煤气预热器时还应测定进入焦炉前的煤气

温度。

组成

(、),。

对加热煤气贫富或混合煤气在地下室煤气管道取样孔上取样作成分全分析

(),。

用贫煤气加热的焦炉包括使用混合煤气还要在洗苯塔后取焦炉煤气样作全分析

8.2.6烟气

温度

,,

烟气温度用水银温度计或其他适宜的测温仪表在两侧交换开闭器小烟道连接管处测量测点数为

/,。

12的蓄热室数在交换前5min开始读数

4

/—

GBT339622017

组成

,,(),。

在测定烟气温度时取烟气样每侧取个样并考虑炭化室不同结焦周期作组成分析

8

8.2.7炉体各部位表面温度

//()。,

每座焦炉选测全炉数13~12的炭化室燃烧室及蓄热室炉体表面温度用红外测温仪测定测

定内容参照附录D。表面温度包括以下测点:

):、、、、、,、

a炉顶部位装煤孔盖与座看火孔盖与座炭化室顶砖燃烧室顶砖炉端墙抵抗墙等按机

、;

焦中各抽测三点

)、:、、、、、、、、

b机焦两侧部位炉门炉门框炉柱保护板小炉头砌体炉端墙抵抗墙等均按上中下各

抽测三点;

):、、、、;

c蓄热室部位主墙封墙炉柱炉端墙抵抗墙等各抽测两点

)():、、。

基础顶板有地下室焦炉机焦中各抽测点

d5

8.2.8炉体四周大气及室内环境参数

、、。

大气温度环境温度风速应与炉体表面温度测量同时进行

用气压计测定大气压力。

、。

在熄焦车推焦机轨道外侧及焦炉两端测定大气温度与相对湿度

,。

测定两侧蓄热室走廊及地下室空气温度和相对湿度各抽测点

3

、。

用风速表测定炉顶及机焦两侧的风速

9物料平衡计算

9.1物料收入项计算

():

入炉干煤量按式计算

9.1.11

100M

-

……()

G10001

M=×

100

式中:

———,(/);

G入炉干煤量单位为千克每吨kt

Mg

———入炉煤的含水量,。

M%

():

入炉煤所带入水量按式计算

9.1.22

M

……()

G10002

S=×

100

式中:

———,(/);

G入炉煤所带入水量单位为千克每吨kt

Sg

———入炉煤的含水量,。

M%

():

收入物料量总量按式计算

9.1.33

……()

GGG10003

=+=

∑MS

式中:

———,(/);

∑G收入物料总量单位为千克每吨kt

g

———,(/);

G入炉干煤量单位为千克每吨kt

Mg

———,(/)。

G入炉煤所带入水量单位为千克每吨kt

Sg

5

/—

GBT339622017

9.2物料支出各项计算

():

全焦量按式计算

9.2.14

K·

Jd

……()

GG4

=×

JM

100

式中:

———,(/);

G全焦量单位为千克每吨kt

Jg

———入炉煤的含水量,;

M%

K·———入炉煤干燥基全焦率。

Jd

():

焦油量按式计算

9.2.25

æ100Möæ100A·öK·

-

-MdJYdaf

ç÷ç÷……()

GJY=10005

è100øè100ø100

式中:

———,(/);

G焦油量单位为千克每吨kt

JYg

———入炉煤的含水量,;

M%

·———入炉煤干燥基灰分,;

AMd%

·———入炉煤干燥无灰基干燥产率,。

KJYdaf%

():

粗苯量按式计算

9.2.36

æ100Möæ100A·öK·

-

-MdBdaf

ç÷ç÷……()

G10006

=

B

è100øè100ø100

式中:

———,(/);

G粗苯量单位为千克每吨kt

Bg

———入炉煤的含水量,;

M%

·———入炉煤干燥基灰分,;

AMd%

·———入炉煤干燥无灰分基粗苯产率,。

KBdaf%

():

氨量按式计算

9.2.47

100MK·

-Ad

……()

G10007

A=××

100100

式中:

———,(/);

G氨量单位为千克每吨kt

Ag

———入炉煤的含水量,;

M%

·———入炉煤干燥基氨产率,。

KAd%

():

净煤气量按式计算

9.2.58

100MK·

MQd

-

……()

GMQ=1000××8

100100

式中:

———,(/);

G净煤气量单位为千克每吨kt

MQg

———入炉煤的含水量,;

M%

·———入炉煤干燥基净煤气产率,。

KMQd%

():

荒煤气带出的水量按式计算

9.2.69

……()

GGG9

=+

SHSSX

6

/—

GBT339622017

式中:

———,(/);

G荒煤气带出的水量单位为千克每吨kt

SHg

———,(/);

G入炉煤所带入水量单位为千克每吨kt

Sg

———,(/),()。

G化合水量单位为千克每吨kt化合水量按式10计算

SXg

100M

-

……()

G=1000××K·10

SXSXd

100

式中:

———入炉煤的含水量,;

M%

———,()。

K·入炉煤干燥基化合水产率可按经验式11计算

SXd

·

18O·

Md

……()

K·=α11

SXd

16

式中:

K·———入炉煤干燥基化合水产率;

SXd

———();

α煤中总氧量转化为化合水转化系数一般可取0.3~0.5

·———入炉煤干燥基含氧量,。

OMd%

():

9.2.7物料各项收入总和∑G与已测各项支出总和之差值ΔG按式12计算

()……()

ΔGGGGGGGG12

=-+++++

∑JJYABMQSH

式中:

———,(/);

ΔG物料平衡差值单位为千克每吨kt

g

———,(/);

∑G收入物料总量单位为千克每吨kt

g

———,(/);

G全焦量单位为千克每吨kt

Jg

———,(/);

G焦油量单位为千克每吨kt

JYg

———,(/);

G氨量单位为千克每吨kt

Ag

———,(/);

G粗苯量单位为千克每吨kt

Bg

———,(/);

G净煤气量单位为千克每吨kt

MQg

———,(/)。

G荒煤气带出的水量单位为千克每吨kt

SHg

。,():

差值包括未测出的支出及误差物料平衡允许相对误差值为±5%以内按式13计算

ΔG

……()

100513

×≤

∑G

式中:

———,(/);

ΔG物料平衡差值单位为千克每吨kt

g

———,(/)。

∑G收入物料总量单位为千克每吨kt

g

():

9.2.8支出总和计算按式16计算

……()

G'GGGGGGΔG14

=++++++

∑JJYABMQSH

式中:

———,(/);

∑G'物料支出总和单位为千克每吨kt

g

———,(/);

G全焦量单位为千克每吨kt

Jg

———,(/);

G焦油量单位为千克每吨kt

JYg

———,(/);

G氨量单位为千克每吨kt

Ag

———,(/);

G粗苯量单位为千克每吨kt

Bg

———,(/);

G净煤气量单位为千克每吨kt

MQg

———,(/);

G荒煤气带出的水量单位为千克每吨kt

SHg

———,(/)。

ΔG物料平衡差值单位为千克每吨kt

g

7

/—

GBT339622017

9.3物料平衡表

物料平衡表见表1。

表1物料平衡表

收入支出

数值/占湿煤/占干煤/数值/占湿煤/占干煤/

符号项目