1、H 92 中华人民共和国有色金属行业标准YS/T 119.8-2005 氧化铝生产专用设备热平衡测定与计算方法第8部分气态悬浮熔烧系统Determination and calculation method of heat balance of special equipments for alumina production Part 8: Gaseity suspension calcine system 2005-05-18发布060609000326 2005-12-01实施国家发展和改革委员会发布YS/T 119.8-2005 前言本部分为首次发布。本部分为YS/T119的第8部分。
2、本部分根据目前国内氧化铝行业的实际情况和发展趋势的要求，制定了气态悬浮蜡烧系统的热平衡测定与计算方法，为准确量化气态悬浮蜡烧系统的能耗水平以及不同类型蜡烧设备之间进行能耗比较提供了依据和方法。本部分由全国有色金属标准化技术委员会提出并归口。本部分由全国有色金属标准化技术委员会负责解释。本部分由中国铝业股份有限公司河南分公司负责起草。本部分主要起草人z李晓勇、闰晋钢、张虎、马治强、何静华、罗梅、毛永典、邱建伟。I 1 范围氧化铝生产专用设备热平衡测定与计算方法第8部分气态悬浮蜡烧系统YS/T 119.8-2005 本部分确定了氧化铝厂气态悬浮蜡烧系统的热平衡测定与计算基准、测定条件、测定项目及计
3、算方法。本部分适用于氧化铝厂以重油或煤气为燃料的氧化铝气态悬浮蜡烧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。GB/T 476 煤的元素分析方法GB/T 16157 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法3 热平衡测定与计算基准3. 1 基准温度采用O.C。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
4、计算。3.4 物料平衡与热平衡均以一吨成品氧化铝为基准计算单位。3.5 热平衡测定范围包括氢氧化铝喂料，文丘里闪速干燥器，多级旋风预热系统，气态悬浮蜡烧炉，多级旋风冷却器，二次流态化冷却器，除尘和返灰系统，热平衡计算范围只包括氢氧化铝喂料，文丘里闪速干燥器，多级旋风预热系统，气态悬浮蜡烧炉，多级旋风冷却器，返灰。4 设备状况及流程4. 1 测试报告中设备状况的内容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 生产及设备概况生产及设备概况填写测试前三个月某月的平均值，内容及报告格式见表10表1生产及设备概况表厂名:车间:炉号:项目单位P01规格
5、设计产能t/h 燃料种类燃料单耗kg/h 氢氧化铝下料量t/h 炉产能t/h 单位热耗kJ /t 数值或内容YSjT 119.8-2005 4.2 设备工艺流程示意图及测试体系见图1。排空丁一电收尘料广l1目1l-l1_.J 新空气_一_一-一一一一一一-空气物料注:虚线框表示热平衡计算体系。2 冷却水热水氧化铝气空_.一_.-烟气图1气态悬浮蜡烧工艺流程圄重汹YSjT 119.8-2005 5 热平衡测定条件5. 1 被测试设备和工艺要求气态悬浮蜡烧炉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。5.2 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
6、 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的要求应在检定周期内。6 测定项目和方法以及报告格式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测定频率取值原则测定与方法数据温度T 混度计大压力P Pa 大气压力计气相对湿度 % 大气湿度仪入人炉湿氢氧化铝量此1AHkg/h 皮带秤计量8小时累积数算术平均值炉氢氧化铝WAH % 皮带秤取样实测2小时1次算术平均值氢附着水含量计量处氧氢氧化铝化结晶水含量WAHJ % 取样实测2小时1次算术平均值铝氢氧化铝入炉温度tAH 。C给料螺旋水银温度计2小时1次算术平均值成氧化铝出炉温度tAO 热电偶测2小时1次
7、算术平均值品氧化铝氧成品氧化铝灼减WAO % 出料管取样实测2小时l次算术平均值化铝成品氧化铝产量MAO kg/h 计算氧化铝出冷却器tAOL 冷却器成品水银温度计2小时1次算术平均值(KOl，K02)温度氧化铝出口流量V SH kg/h 冷却水进口管道流量计8小时累积值算术平均值冷却水进冷却器tSHJ 冷却水进口水银温度计2小时1次算术平均值流温度管道化出冷却器冷却水出口冷t , 水银温度计2小时1次算术平均值却温度管道器空气量V k30 Nm3/h 空气进风管压力计实测、2小时1次算术平均值或出风管计算空气进冷却器tk 3 。C进风管道水银温度计2小时1次算术平均值温度出冷却器3 出风管道
8、水银温度计2小时1次算术平均值温度tk 3 四月119.8-2005表2. 计100 L, M i口L t 100 7.3 物料平衡允许相对误差为土5%，即:IM/2:MI XI00:(5%。7 YS/T 119.8-2005 8 热平衡计算以及报告格式8. 1 热平衡计算表以及报告格式见表5。表5热平衡计算表序号项自符号单位依据或算式数值、热收入燃料的燃烧热Q1 =Qow M1 1 Q1 式中:Qnw一一燃料的应用(湿)基低位发热量，kJ/kgQ2=岛11 cy ty 2 燃料带入显热Q2 式中:cy -燃料在OtyC间的平均比热，kJ/(kgC); ty-一燃料进P04前管道内温度，C。Q
9、3=M，广CAH tAH 3 干氢氧化铝带入Q3 式中:CAH一一一氢氧化铝在o tAHC间的平均比热，kJ/ 显热(kg C); tAH一一氢氧化铝人A02前的温度，C。氢氧化铝附着水带kJ/t Q. =M3 CH20 tAH 4 Q. 人显热式中:CH20 水在OtAHC间的平均比热，kJ/(kgC)。Q5 = M. / pk 0 Ck tk 1 5 进入C04空气带入Q5 式中:Ck一一空气在o tk 1C间的平均比热，kJ/ 显热(Nm3.C); tk 1一一进入C04空气的温度，C。6 电收尘吹灰风带入Q, Q, = M5 / pk 0 Ck tk 2 显热式中:tk 2 电收尘吹灰
10、风迸C02前管道内温度，C。Q，=必1.， Chf th 7 返回窑灰带入显热Q, 式中:Chf_一电收尘返回窑灰在OtHC 间的平均比热，kJ/(kg.C); th 进C02前管道内返回窑灰的温度，C。8 雾化蒸汽带人的热Qs Qs=M, h 式中:h 雾化蒸汽热熔，kJ/kg。9 合计z; Q Z; Q=Q1 +Q2十Q￥十Q.十Q5+Q, +Q, +Qs 一、热支出Q1 = M1 CAO tAO 1 成品氧化铝带走Q/ 式中:CAO 成品氧化铝在OtAOC间的平均比热，kJ/(kg显热 C); tAO 成品氧化铝出C04的温度，C。Q/ =M, (1-Xsw /100) / Pf/ Cf
11、g tf kJ/t 式中:Xsw-POl出口废气含湿景，%;出POl干废气带走CfgP01出口干废气在OtFC间的平均比热，2 Q2 kJ/(kg C); 的显热T广一-POl出口废气温度，OC;Pfg。一-P01出口干废气标准状态下的密度，kg/Nm3。8 四月119.8-2005表5(续)序号项目符号单位依据或算式数值Q,=(M3+M2 WH/100) (100-tAH) CH20 +2253.9+1. 24(tf一100) CH20qJ 式中:WH一一干氢氧化铝结晶水的质量分数，%;氢氧化铝结晶水及Q, CH20-一一水在tAH 100C间的平均比热，kJ/ 3 附着水蒸发吸热(kgC)
12、; 2 253.9一水在100C时的汽化潜热，kJ/kg;CH20q一一水蒸气在100 tC间的平均比热，kJ/ (Nm3 C)。Q.=(品1，+ M5 )/po. o O. 001 24 gH20 + (0. 112HY + 0.012 4WY) M，十M，/18X22.4J CH20q tf 空气、燃油中水份及式中:gH20 空气中水分含量，g/Nm;4 燃油雾化蒸汽带Q. HY ,WY 燃料中氢和水的应用基质量分数，%;走热CH20Q 水蒸气在o tC间的平均比热，kJ/ (Nm C); tf 出P01废气温度，C;0.00124-1克水汽在标准状态下所占体积，Nm3/g，Q5 =Mfh
13、/MAO Cfh tf 出P01废气中炉灰式中:Mfh一一出P01废气每小时带走炉灰量，kg/h;5 Q5 kJ/t Cfh 出P01废气带走炉灰在OtfC间的平均比带走显热热，kJ/(kgC); tf一一出P01废气带走炉灰温度，C。2Al(OH), =y-Al203 +3H20(液)tlH=19. 2X4.186 8 kJ /molAl20 , 2Al(OH)3 =a-Al203 +3H20(液)反应吸热Q. tlH=l1. 3X4.186 8 kJ/molAl20 , 6 Q6=M2.1 000/(2X78) (47.25，/100+80.29 Y/100) 式中g成品氧化铝中世Al20
14、，的质量分数，%;Y一一-成品氧化铝中沪Al203的质量分数，%;78 氢氧化铝的分子量，g/mol。Q, =M, /向。(12630 CO /100十10790 H，/100十35840 CH,/100) 式中:CO.H2，CH，一-P01出口废气(湿废气)中一氧化化学不完全燃烧热Q, 碳、氢气和甲烧体积分数，%;7 损失PfO -P01出口废气(湿废气)在标准状态下的密度，kg/Nm3; 12 630 , 10 790 , 35 840一一氧化碳、氢气和甲炕的燃烧热，kJ/Nm。Q8 = L; qi F飞/MAO8 表面散热损失Q8 式中:qi 熔烧炉第i部分的平均表面热流，kJ/(m2
15、h); Fi 熔烧炉第i部分的散热面积，m2。9 差值tlQ tlQ= L; Q-(Q, +Q2 +Q3十Q，+Q5 +Q.十Q，+Q8)10 合计3二QL; Q =Q, +Q2 +Q3 +Q, +Q5 +Q6 +Q, +Q8 +tlQ 9 YS/T 119.8-2005 8.2 热平衡表以及报告格式见表6。表6热平衡表收人支出数值符号项目% 符号项目kJ/t Ql 燃油的燃烧热Q/ 成品氧化铝带走显热Q2 燃油带入显热Qz 出POl干废气带走显热Q3 干氢氧化铝带入显热Q, 氢氧化铝结晶水及附着Q4 氢氧化铝附着水带入水蒸发吸热显热Q/ 空气、燃料中水份及燃Q5 进入C04空气带入显热油雾化
16、蒸汽带走显热Q6 电收尘吹灰风带入显热Qs 出POl炉灰带走显热Q, 返回窑灰带入显热Q, 反应吸热Q8 雾化蒸汽带入的热Q, 化学不完全燃烧热损失Q8 表面散热损失!J.Q 差值L; Q J口E t 100 L; Q 8.3 热平衡允许相对误差为士5%，即:IQ/2;QI X100%运5%。9 热效率及主要技术指标9. 1 气态悬浮蜡烧炉的热效率币1按公式(1)计算:i口h 1), = (Q/十Q/)/(QI十Q8)X 100% 式中z计Qs一-氢氧化铝附着水及结晶水的蒸发吸热，单位为千焦每吨(kJ!t);Q/一-反应吸热，单位为千焦每吨(kJ/t); QI一-燃油燃烧热，单位为千焦每吨(k
17、J/t); Q8一-雾化蒸汽带人的热，单位为千焦每吨(kJ/t)。9.2 主要技术经济指标以及报告格式见表7。表7主要技术经济指标序号名称符号或算式1 炉产能MA口2 单位热耗Ql十Q83 烟气过量空气系数N , 芝;:12 N2一79/21(02一O.5CQ)4 出P01烟气CO含量CO 5 出P01烟气温度tf 10 热平衡测定分析与改进建议10. 1 对设备结构、操作及工艺制度的分析。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。10 单t/h kJ/t % 。C数值kJ/t % 100 ( 1 ) 位数值的CON-t.FFH问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8部分气态悬浮蜡烧系统YS/T 119.8-2005 晤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1字数21千字2005年9月第一次印刷开本880X 1230 1/16 2005年9月第一版峰定价12.00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 2-16363 YS/T 119.8-2005
