GB/T 40816.11-2021 工业炉及相关工艺设备 能量平衡测试及能效计算方法 第11部分:各种效率评估.pdf

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标准编号:GB/T 40816.11-2021
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GB/T 40816.11-2021标准规范下载简介

GB/T 40816.11-2021 工业炉及相关工艺设备 能量平衡测试及能效计算方法 第11部分:各种效率评估.pdf

16.112021/ISO13579

表B5材料初始条件和属性值总结

B.3效率计算详细逻辑和假设

燃料的熔值是用较高的热值计算的。这个值可以从反应物和生成物之 回的生成能差米计异。 计算是假设在以下情况下进行: 燃料是甲烷; 根据Rant’s近似公式,假设值为E=0.92H(高热值)

DB15/T 846-2015 内蒙古高速公路监控风光互补供电系统安装维护操作规程.pdfB.3.1.2燃料以外的恰和输入

关于燃料以外的输人项(E$in和EXspin),包含以下项目: 燃料显热; 雾化剂显热; 产品显热; 放热反应显热。 不包括燃烧空气显热,因为通常认为燃烧空气显热是通过废气热回收来提供的 恰和的计算公式分别见5.4和7.3

B.3.2输出项目条件

作为输出的项目如下(如B.1所述): a)废气产生蒸汽时的回收能(和); b)来自产品材料的热能(和); c)热损失(和这些热损失的)通过炉壁和冷却水消散。 这些项目的计算方法在B.3.2.2~B.3.2.4中有说明

B.3.2.2.1回收

式中: 7rey.steam=0.75为估值; 7*=0.95为估值。

B.3.2.2.2回收

蒸汽回收的计算见式(B.4)和式(B.5):

B.3.2.3产品材料吸收的和

每吨产品的比能输出,吸收恰的计算见式(B.6): 38

T=1250℃为估值

B.3.2.4.1吸收烩

吸收恰计算见式(B.8):

B.3.2.4.2吸收

吸收计算见式(B.9):

式中: T=1250℃为估值。

T=1250℃为估值。

B.3.3额定恰效率和额定效率的计算

式(B.10)、式(B.11)、式(B.12)和式(B.13)描述熔

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TPE燃烧过程中消耗的燃料热值(Enm)见式(C

考虑到来自电源的能量输入(En.c)不产生废气损失[即:n"(可用热比率)=1]其计算见式(C.2

因此,在评价TPE的燃烧节能效果时,需要分析两个因素(可用热和可用热比率)。而在评价电加 热设备时,只需分析可用热就可以了

C.2确定边界并编制能量平衡表

为了评价加热室的节能效果,有必要对加热室的能量平衡表进行评价。 制作一个边界为EB3a的能量平衡表,然后计算: 燃烧炉有效废热回收率7R,定义见6.2.7; 燃烧废气废热与燃料热值的比值nexb,定义见6.2.9; 不考虑废热回收的换算有效热比率n。,定义见6.2.10; 可用热比率n",定义见6.2.5。

效率各指标之间的关系如式(C.3)所示:

节能率估算见式(C.4):

当可用热一定时,节能率见式(C.5):

C.3.2可用热比率估算

如果通过预热燃烧空气进行热回收,可利用燃烧空气和废气的温度计算出有效热比率的近似值,而 空气比率是根据废气用式(C.6)进行分析,并不依靠于具体的测量, n* = (Eh.fuel + En.re Eex.oe) /En.fel ·(C.6 燃料的热值(Ehfue)、回收热(Eh.re)和燃烧室出口废气的显热(Eex.oe)计算见式(C.7)、式(C.8)和 (C.9):

Eh.fuel = H, X Vr Ehre =H, XV, Eexo = Hex XV

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C.3.3单独参数估算

当可用热量恒定且燃油率没有变化时,炉膛出气口温度根据有效余热回收率的变化,用式(C.12) 节能率:

注:燃烧炉有效余热回收的定义见6.2.7。

C.3.3.2改善空气比的效果

是高空气比的节能率定义见式(C.13):

C.3.4节能率估算实例

在这个例子中: 使用了A.2中给出的一个钢用连续加热炉模型; 边界确定为图A.1中规定的EB2a; 能量平衡表和表A.4中给出的效率用作基线

C.3.4.2余热回收的改进

α= ..( C.12 n+7RI(1n)

余热回收的改进对节能

C.3.4.3提高空气比

示了当空气比从1.15变为1.05和1.25时,节能率

表C2空气比变化对节能率的影响

C.3.4.4预热产品

表C.3显示了通过余热回收进行产品预热时的节能率估算值。

表C.3预热产品对节能率的影响

C.3.4.5减少热损失的效果示例

当表A.3中的Ei1和El3)之和减少一半时.通过改善隔热,可用热量从958MI/t减少到922MI/t。 因此,可使用式(C.1)换算为式(C.14)来计算所需的燃料热值。 Eh.fuel =Eawailable/m° =922/0.843=1 093 MJ/t (C.14) 注:由于本次估算是在生产率不变的前提下进行的,因此燃料投人率和单位产量燃料消耗率的折减率是常见的。

C.4典型炉简化模型节能评价实例

关于连续加热炉的熔类型的关系用式(C.15)描述:

E h fuel +Eh.reex =Epren +E ex.oe 连续加热炉的基本结构见图C.1

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用式(C.16)计算热能损失(Q5)

图C.1连续加热炉简化配置示例

用式(C.16)计算热能损失(Q5): Q5=Q51+Q52 ..( C.16) 式中: Q51——炉子结构的能量损失(E1.); Q52 其他能量损失(E1.other)。

C.4.1.2节能公式

用式(C.22)计算节能率

C.4.2间歇式加热炉

用式(C.24)计算热能损失(Q5):

图C.2间歇式加热炉简化配置示例

Q5=Q51+Q52+Q53+Q54 式中: 炉子结构的能量损失(E1.); Q52— 加热夹具和其他物质所需的能量(E); Q53— 炉子结构体蓄热所需能量(E1.hs); Q54 其他能量损失(E1.olher)。

式中: 炉子结构的能量损失(E1.); Q52 加热夹具和其他物质所需的能量(E1); Q53— 炉子结构体蓄热所需能量(Ei.hs); Q54 其他能量损失(Eahm)。

C.4.2.2节能公式

利用式(C.25)计算可用热比率: n* = (Eb.fuel +Eh.rex E ex.oe)/En.fuel . 利用式(C.26)计算换算后的可用热比率:

C.4.3间歇式熔炼炉

C.4.3.1边界EB3a热平衡

图C3间歇式熔炼炉简化配置示例

Q7=Q71±Q72±Q73±Q74

式中: Q71——炉子结构的能量损失(E1.s); Q72——加热夹具和其他物质所需的能量[EIj(1)]; Q73———炉渣显热的能量损失[E1.j(2)];

C.4.3.2节能公式

C.4.4.1边界EB3a热平衡

可转密的基本配置见图C

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.40)计算热能损失(Q5)

图C.4简化水泥示例

C.4.4.2节能公式

利用式(C.41)计算可用热比率和换算后的可用热比率: n = n ° = (E h.fuel E ex.oc) / Er.fuel (C.41) b) 产品显热回收率 利用式(C.42)计算产品显热回收率: 7 p = E h.repr / E pr.cen ?(C.42 C 可用热量 利用式(C.43)计算可用热量: E awailable =E pr.en + E, E reaet exo(1) E raet. exo(2) ....·(C.43) d) 燃料热值 利用式(C.44)计算燃料热值:

利用式(C.45)计算节能率:

C.4.5间接加热热处理炉

C.4.5间接加热热处理炉

C.4.5.1边界EB3a热平衡

间接加热热处理炉的熔型关系如式(C.46)所示: Eh.fuel +E h.rex =E pren + E, + E ex. e ...( C.46) 间接加热热处理炉的基本结构见图C.5。

某高层建筑施工组织设计技术标下册间接加热热处理炉的熔型关系如式(C.46)所示: E h.fuel + E h. rex = E 间接加热热处理炉的基本结构见图C.5。

图C.5简化间接加热热处理炉示例

使用式(C.47)计算热能损失(Q4): Q4=Q41+Q42+Q43 ·( C.47 式中: Q41— 炉子结构的能量损失(EI.); Q42 气氛气体的能量损失(EI.atm); Q43 其他能量损失(E1.othr)。

C.4.5.2节能公式

PCS空心支护桩施工方案.docC) 可用热量 利用式(C.51)计算可用热量:

E available =E pr en E d) 燃料热值 利用式(C.52)计算燃料热值: E n.fuel = E available / n " (C.52) e)节能率 利用式(C.53)计算节能率:

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