《砖瓦工业隧道窑热平衡、热效率测定与计算方法GBT+39776-2021》详细解读

《砖瓦工业隧道窑热平衡、热效率测定与计算方法GB/T39776-2021》详细解读contents目录1范围2规范性引用文件3术语和定义4符号5测定原理6测定条件contents目录7测定方法8热平衡计算方法9热效率计算方法10热平衡、热效率计算汇总表附录A(资料性附录)常用物料热平衡计算参数011范围适用范围本标准规定了砖瓦工业隧道窑的热平衡和热效率的测定与计算方法。适用于以黏土、页岩、煤矸石和粉煤灰等为主要原料生产烧结砖瓦产品的隧道窑。不适用范围本标准不适用于其他类型的窑炉，如轮窑、倒焰窑等。对于使用特殊原料或工艺的砖瓦生产，本标准可能不完全适用。““一种连续式生产的热工设备，制品由窑车装载，通过隧道式窑道进行烧制。隧道窑在稳定的生产状态下，单位时间内进入窑炉系统的热量与窑炉系统输出的热量之间的平衡。热平衡用于加热制品的有效热量与供给窑炉系统的总热量之比。热效率涉及术语010203022规范性引用文件该标准提供了水泥化学分析的方法，对于理解和评估隧道窑中使用的建材原料性质具有重要意义。GB/T176水泥化学分析方法此标准详细说明了煤的工业分析步骤，有助于确定燃料的质量和燃烧特性。GB/T212煤的工业分析方法该方法用于测定煤的发热量，是计算热效率时不可或缺的参数。GB/T213煤的发热量测定方法主要引用标准GB/T16399粘土化学分析方法此标准提供了粘土的化学分析方法，粘土是砖瓦生产的重要原料，了解其化学性质对优化生产过程和热效率至关重要。GB/T27974建材用粉煤灰及煤矸石化学分析方法该方法针对建材中常用的粉煤灰和煤矸石的化学分析，有助于了解这些材料的热值和燃烧特性，从而优化隧道窑的热平衡和热效率。辅助引用标准033术语和定义隧道窑定义隧道窑是一种连续式生产的热工设备，主要用于砖瓦等陶瓷制品的烧成。工作原理制品从窑头装入，通过预热、烧成、冷却等带，最后从窑尾卸出，实现连续生产。3.1隧道窑在稳定的生产条件下，单位时间内进入隧道窑系统的热量与离开该系统的热量之间的平衡关系。热平衡定义包括燃料燃烧热、制品带入热、空气带入热等收入项，以及制品带出热、烟气带出热、窑体散热等支出项。影响因素3.2热平衡热效率定义隧道窑有效利用的热量与供给隧道窑的总热量之比。计算公式η=Q有/Q供×100%，其中Q有为有效利用的热量，Q供为供给隧道窑的总热量。3.3热效率3.4测定与计算方法计算方法根据测定的数据和相应的计算公式，计算出隧道窑的热平衡和热效率。计算方法应遵循《砖瓦工业隧道窑热平衡、热效率测定与计算方法GB/T39776-2021》标准中的规定。测定内容包括隧道窑各带的温度、压力、气氛等热工参数，以及燃料消耗、制品产量和质量等数据。044符号4.1通用符号质量m比热容Cp热量Q温度T时间tH隧道窑高度L隧道窑长度W隧道窑宽度4.2隧道窑相关符号隧道窑有效容积V燃料燃烧放出的热量Qf制品在窑内吸收的热量Qp4.2隧道窑相关符号废气带走的热量Qe冷却制品带走的热量Qw01020304窑体散热量Ql其他热损失Qr4.2隧道窑相关符号Qh有效利用热量η热效率Qr窑内气体不完全燃烧热损失Qg供入窑内的总热量Qloss各项热损失之和Qw由冷却带抽出的制品带走的物理热4.3热平衡及热效率相关符号020305060401055测定原理隧道窑的热平衡测定是依据能量守恒定律，即进入窑内的能量等于窑内有效利用能量与各项热损失之和。基于能量守恒定律通过测定隧道窑的燃料消耗量、助燃空气量、烟气排放量等参数，计算出输入窑内的总能量；同时测定制品出窑温度、窑体散热量等，计算出窑内的有效利用能量和各项热损失。测定输入与输出能量5.1热平衡测定原理有效利用能量与输入能量之比热效率是指隧道窑有效利用的能量与输入总能量的比值，是评价隧道窑能效的重要指标。测定与计算方法通过测定隧道窑的制品产量、制品出窑温度等参数，计算出有效利用的能量；同时结合热平衡测定的输入总能量，计算出热效率。5.2热效率测定原理准确测量各项参数为确保测定结果的准确性，应使用精确的测量仪器，并遵循标准的测量方法。保证窑炉稳定运行在测定过程中，应确保隧道窑处于稳定运行状态，避免因窑炉波动而影响测定结果。多次测量取平均值为提高测定结果的可靠性，应对各项参数进行多次测量，并取平均值作为最终结果。5.3测定过程中的注意事项066测定条件稳定运行状态为确保测定结果的准确性，隧道窑应在稳定的运行状态下进行测定。这包括窑内温度、压力、气氛等参数均保持稳定。正常运行周期6.1隧道窑运行状态测定应在隧道窑的正常运行周期内进行，以反映真实的生产情况。0102测定时，隧道窑周围的环境条件应符合相关标准，避免外部因素对测定结果产生影响。环境条件应使用符合精度要求的测定设备，确保测定结果的准确性。设备应定期进行校准和维护，以保持其良好状态。测定设备6.2测定环境与设备在测定前，应清理隧道窑内的杂物和积灰，确保窑内环境的整洁。清理窑内杂物检查设备状态预热与稳定检查测定设备是否处于良好状态，确保其能够正常工作。在测定前，应对隧道窑进行充分的预热，并使其达到稳定的运行状态。6.3测定前的准备工作VS在测定过程中，应采取必要的安全防护措施，确保测定人员的安全。设备安全应确保测定设备在安全的环境下运行，避免设备损坏或数据丢失。人员安全6.4安全防护措施077测定方法7.1热平衡测定静态状态下进行为了保证热平衡测定的准确性，应在隧道窑静态状态下进行，即窑内不进行生产操作，且应关闭通风系统等干扰因素。选择代表性样品在窑内选择具有代表性的位置进行温度测量，确保测量数据能够真实反映窑内的热平衡状态。记录各处温度值使用合适的测温仪器，对选定的测点进行温度测量，并记录各处的温度值。判定热平衡状态根据测定结果，判断隧道窑内各测点温度差异是否超过10℃，以及在一定时间范围内各测点温度变化率是否小于0.5℃/h，从而确定窑内是否达到热平衡状态。7.2热效率测定间接测定法通过对隧道窑内的温度、烟气成分等参数进行测定，结合相关热力学原理和数学模型，推算出窑炉的热效率。这种方法通常需要在窑炉的关键部位安装传感器和检测设备，以实时获取必要的参数数据。直接测定法通过直接测量燃料消耗量和产品产量，利用热效率的计算公式（热效率=(有效产能×燃料低位发热量)÷(燃料消耗量×1000)）来得出热效率。088热平衡计算方法8.1测定条件热平衡测定应在静态状态下进行，即隧道窑内不进行生产操作，且应关闭通风系统等影响窑内温度分布的设备。选择代表性样品进行测量，并记录各处温度值，以确保数据的准确性和可靠性。8.2测定要求隧道窑内各测点温度差异不应超过10℃，以保证窑内温度分布的均匀性。在一定时间范围内，如一小时，各测点温度变化率应小于0.5℃/h，以维持稳定的热环境。根据测定的温度数据，可以计算出隧道窑内的总热量输入和总热量输出。热平衡的计算公式为：总输入热量=总输出热量。这包括通过窑体散失的热量、产品吸收的热量以及各种热损失等。通过对比输入和输出的热量，可以评估隧道窑的热效率，并为优化生产操作提供数据支持。总的来说，该标准通过详细的测定步骤和计算方法，为砖瓦工业隧道窑的热平衡和热效率测定提供了科学的指导。这有助于企业提高生产效率，降低能耗，从而实现可持续发展。8.3计算方法01020304099热效率计算方法热效率的计算公式为热效率=(有效产能×燃料低位发热量)÷(燃料消耗量×1000)热效率计算公式指实际生产出来的产品数量。有效产能是指燃料每单位质量所释放的热量。燃料低位发热量热效率计算公式热效率计算公式燃料消耗量：是指燃料的消耗量。通过这个公式，可以准确地计算出隧道窑的热效率，从而评估其性能。为了准确计算隧道窑的热效率，标准中提供了两种常用的热效率测定方法2.间接测定法：通过对隧道窑内温度、烟气成分等参数的测定，推算出热效率。这种方法相对复杂，但可以更全面地反映隧道窑的热工性能。在实际操作中，应根据具体情况选择合适的测定方法，以确保热效率计算的准确性和可靠性。同时，定期进行热效率测定和计算，有助于及时发现隧道窑运行中的问题，并采取相应措施进行改进和优化。1.直接测定法：通过对燃料消耗量和产品产量的测定，直接利用上述公式计算出热效率。这种方法直观、简单，但需要准确的燃料消耗和产品产量数据。热效率测定方法1010热平衡、热效率计算汇总表包括燃料燃烧热、制品带入显热、空气和烟气带入热等。输入热量包括制品带出热、烟气带出热、窑体散热、水分蒸发和废气带走热等。输出热量输入热量与输出热量之差应满足国家标准规定的误差范围。热平衡误差热平衡计算汇总正平衡法热效率通过测定窑炉的输入热量和有效利用热量，直接计算出热效率。反平衡法热效率对比两种方法热效率计算汇总通过测定窑炉的各项热损失，从输入热量中扣除各项热损失后得到有效利用热量，再计算出热效率。正平衡法和反平衡法各有优缺点，应根据实际情况选择合适的方法进行热效率计算。同时，两种方法计算出的热效率应相互校验，以确保准确性。11附录A(资料性附录)常用物料热平衡计算参数物料种类及其热值砖坯根据原料和制作工艺的不同，砖坯的热值会有所变化。一般来说，其热值范围在XXXX-XXXXkJ/kg。煤矸石粉煤灰煤矸石是一种常见的砖瓦生产原料，其热值较高，一般在XXXX-XXXXkJ/kg。粉煤灰是燃煤电厂的废弃物，可用于砖瓦生产，其热值相对较低，大约在XXXX-XXXXkJ/kg。砖坯的水分含量对热平衡计算有重要影响。一般来说，砖坯的水分含量应控制在XX%-XX%之间。砖坯这两种物料的水分含量也需控制在一定范围内，以保证生产的稳定性和热效率。通常，煤矸石的水分含量应在XX%-XX%，粉煤灰的水分含量应在XX%-XX%。煤矸石和粉煤灰物料的水分含量砖坯砖坯在隧道窑中的燃烧过程包括干燥、预热、焙烧和冷却四个阶段。了解砖坯的燃烧特性有助于优化热平衡计算。01物料的燃烧特性煤矸石和粉煤灰这两种物料的燃烧特性与砖坯有所不同，需要根据其具体的化学成分和燃烧过程进