窑炉热平衡测试报告书.docx
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窑炉热平衡测试报告书
st集团有限公司
窑炉热平衡测试报告书
测试单位：
测试日期：
年9月20日
测试目的
依照清洁生产审核工作计划程序，对st陶瓷集团有限公司日用瓷厂隧道窑进行热平衡测试，测定窑炉在生产稳定情况下，烧成过程的单位产品热耗、热能利用效率。
二、窑炉基本情况
窑炉名称
燃气隧道窑
燃料名称
液化石油气
产品名称
强化瓷
窑体的基本结构
尺寸
类别
有效长度
（m）
予热带
（m）
烧成带
（m）
冷却带
（m）
窑长
68.5
16.15
31
21.35
窑内宽
1.15
1.40
1.15
窑内高
1.08
1.26
1.08
拱高
0.54
0.80
0.54
燃烧室对数（对）
28
窑内窑车数（辆）
57
推车速度（车/日）
63
三、热平衡测试计算标准
1、测试地点：
广东省四通集团有限公司日用瓷厂窑炉车间A窑
2、隧道窑窑体系：
窑体以外表面为界，窑底部的地平面为界。
3、测试的技术标准：
依据《陶瓷工业隧道窑热平衡、热效率测定与
计算方法》（JC/T763-2005）
4、计算单位和基准：
采用国家法定计量单位（SI）
温度基准：
环境温度、物料基准：
1kg产品
四、本次测试使用主要计量仪器、仪表
编号
仪器名称
型号规格
证明有效期
技术特征
1
数字微压计
DF-2000
2010.03.18
0-1999Pa
2
倾斜式微压计
YYT-2000
2010.03.18
0-2000Pa
3
光学高温计
WGGZ-201
2009.10.02
700-2000C
4
红外测仪计
RAYMX2C
2010.03.21
-30-900C
5
高温风速仪
6162
2010.03.17
100〜500C
0〜50M/S
6
烟气分析仪
TEST0-327
0-7000PPM
士0.2%。
2
士20PPC0
7
水银温度计
0-200C
0-400C
8
铂铑-铂热电偶
WRP-130
0-1450C
9
智能温度数字显示仪
XTMA-100
10
台秤
五、窑炉热平衡测试及计算
1、实测和计算数据汇总表
序
号
项目
符号
单
位
数据来源或计算公式
数据
A
测试日期
090920
1
测试时间
h
24
B
环境温度（基准温
度）
To
28
C
入窑物料
1
产品名称
强化瓷
2
坯体入窑质量
Msp
kg
M2/（1-Wp）（1-L）
7266.15
3
坯体入窑含水率
Wp
%
测试数据
2.5
4
坯体自由水质量
Mzy
kg
MspXWp
181.65
5
干坯的质量
Mgp
kg
Msp（1-Wp）
7084.50
6
坯体烧失减量
Msj
kg
MgpXL
460.50
7
坯体烧失率
L
%
测试数据
6.50
8
坯体中结构水质量
Mjs
k
Msj-Mgp（Mg044/40-cao44/56）
452.00
D
出窑物料
1
出窑产品质量
M2
k
测试数据
6624
2
出窑产品平均温度
T2
C
测试数据
75
3
最高烧成温度
Tzs
C
测试数据
1290
4
出窑产品比热容
C2
KJ/kg'C
-4
0.836+2.63X10Tz
0.8557
序
号
项目
符号
单位
数据来源或计算公式
数据
5
出窑产品带出的显热
Q2
MJ
MzXCzX（Tz-To）
266.42
6
产品烧成温度比热容
Czs
KJ/kC
-4
0.836+2.63X10Tzs
1.1753
7
棚板、支柱质量
M6
k
测试数据
39942
8
棚板、支柱出窑平均温度
T6
C
测试数据
85
9
棚板、支柱比热容
C6
KJ/kC
-4
0.962+1.46X10T6
0.9744
10
棚板、支柱出窑带走的显热
Q6
MJ
M6XC6X（T6-T°）
2221.42
11
窑车耐火砖质量
M511
k
测试数据
20541.02
12
窑车耐火砖出窑平均温度
T511
C
测试数据
160
13
窑车耐火砖比热容
C511
KJ/kC
-411
0.836+2.63X10Ts
0.8781
14
窑车耐火砖出窑带走显热
Q511
MJ
M511xCJx（T511-To）
2380.88
15
窑车金属材料质量
M51
k
测试数据
15140.48
16
窑车金属材料出窑平均温度
T51
C
测试数据
145
17
窑车金属材料比热容
C51
KJ/kC
查表
0.5
18
窑车金属材料出窑带走显
热
八、、
Q51
MJ/kC
M51xC51x（T51-To）
885.68
E
坯体成份
1
SiO2
%
测试数据
59.09
2
Al2O3
%
测试数据
29.38
3
Fe2O3
%
测试数据
0.15
4
CaO
%
测试数据
0.2
5
MgO
%
测试数据
0.25
6
TiO2
%
测试数据
0.02
7
K2O
%
测试数据
4.69
8
Na2O
%
测试数据
0.81
9
烧失率
%
测试数据
6.5
F
燃料
1
燃料种类
液化石油气
2
燃料消耗量
Md
kg
测试数据
1941
3
燃料低位热值
Qdwy
KJ
11700X4.1816
48924.72
4
燃料燃料化学热
Q1
MJ
Md•Qdw，
95020.29
5
理论空气量
Vko
BM3
（0.26Qdwy/1000-2.5）X2.2
27.43
6
理论烟气量
Vy0
BM3
（0.272Qdwy/1000+2.5）X2.2
29.83
7
O2
%
测试数据
8.85
8
排出烟气成份
CO2
%
测试数据
10.42
9
CO
%
测试数据
0.05
10
排烟处空气过剩系数
a
21/21-79/[（O2-0.5Co）/（100-
O2-CO2-Co）]
1.699
11
实际烟气量
Vy
BM3
Md•[Vy0+（a-1）Vko]
95115.93
12
排烟温度
T7
C
测试数据
240
13
烟气比热容
C7
KJ/
kgC
1.3+0.00000745
T7+0.0595（T7/1000）
1.3210
14
排烟带走的显热
Q7
MJ
MdVy•C7-（T7-T。
）
26633.12
15
化学不完全燃烧带走的显热
Q9
MJ
12628XCO793.22
表2实测热风量
序号
项目
符号
单位
数据来源或计算公式
数据
1
直抽热风
口径
Da'
M
测试数据
0.3
温度
Tb'
C
测试数据
440
流速
W8'
m/s
测试数据
9.2
流量
Vb'
Bm3
（3600X3.1416/4XD8'2XW8'X
273/273+T8'）X24
21461.4
热容
Cb'
KJ/kgC
1.3+0.0000745Tb+0.0595（T8/1000）2
1.33
带走显热
Qb'
MJ
VbXCbX（T8-T0）
11760.18
口径
Db
M
测试数据
0.3
温度
Tb
C
测试数据
442
流速
Wb''
m/s
测试数据
10.5
流量
Vb
Bm3
（3600X3.1416/4XD8'2XW8'X
273/273+T8'）'24
23316.46
热容
Cb''
KJ/kC
1.3+0.0000745Tb+0.0595（Tb/1000）2
1.33
带走显热
Qb''
MJ
VbXC8X（T8-To）
12838.51
2
间
抽执
八、、
风
口径
>>>
Db
M
测试数据
0.4
温度
>>>
Tb
C
测试数据
310
流速
>>>
Wb
m/s
测试数据
6.52
流量
>>>
Vb
Bm3
（3600X3.1416/4XD8'2XW8'X'273/273+T8''X24
37624.24
热容
>>>
Cb
KJ/kC
1.3+0.0000745Tb+0.0595（Tb/1000）2
1.32
带走显热
>>>
Q8
MJ
Vb'XCb'X（Tb'-To）
14005.25
3
抽热风带走显热
Qb
MJ
>>>>>>
Q8+Q8+Q8
38603.94
表3窑体表面散热
序
号
数据
项目
表面平均温度
综合传热系数
散热面积
散热量
「C
aKJ/C川•he
m2
MJ
1
窑墙散热损失
预热带
38
3553
64.6
550.86
烧成带
64
44.31
141.98
5435.54
冷却带
42
37.35
85.4
1073.72
2
窑顶
散热
损失
预热带
50
45.68
32.3
779.03
烧成带
69
51.92
69.75
3563.48
冷却带
45
43.60
42.7
759.82
合计
12160.21
综合传热系数
公式:
a=A（T-T0）°.25+1.672[（273+T/100）4-（273+T0/100）4]/T-T0
式中系数A窑顶A=11.70窑墙A=9.20
1、热平衡计算
（1）物料平衡计算
A、物料平衡图
B、物料平衡表
序号
收入项
支出项
项目
kg
项目
kg
1
坯体入窑质量Msp
7266.15
坯体中自由水质量Mzy
181.65
2
坯体烧失减量Msj
460.50
3
出窑产品质量M2
6624
4
坯体中结构水质量Mjs
452
⑵热平衡图
（3）热平衡计算
序
号
项目
符
号
单
位
数据来源或计算公式
数据
A
热收入
1
燃料燃烧化学
执
八、、
Q1
MJ
计算结果
95020.29
热量收入合计
Q收
MJ
95020.29
B
热支出
1
产品带出的显
执
八、、
Q2
MJ
计算结果
266.42
2
坯体水分蒸发
加热水蒸气耗执
八、、
Q3
MJ
Mzy（2490+1.93T3）+6700Mjs
3559.74
3
坯体焙烧过程
物理化学反应
耗热
Q4
MJ
Mgp（2100Al2O3+2823CaO+2747MgO）
4460
4
窑车带出的显
执
八、、
Q5
MJ
Q5+Q5
3266.56
5
棚板支柱带出
显热
Q6
MJ
计算结果
2221.42
6
排烟带走的显
执
八、、
Q7
MJ
计算结果
26633.12
7
抽热风带走的
显热
Q8
MJ
计算结果
38603.94
8
窑体表面散热
损失
Q9
MJ
计算结果
12160.21
9
化学不完全燃
料耗热
Qio
MJ
计算结果
793.22
10
其他散热损失
Q11
MJ
Q1-（Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7+Q8+Q9+Q10）
3055.65
热量支出合计
Q支
95020.28
序
号
热收入Q
热支出Q
项目
MJ
%
项目
MJ
%
1
燃料燃烧的化学热Q1
95020.29
100
产品带岀的显热q2
266.42
0.28
2
坯体水分蒸发加热水蒸气耗
热Q3
3559.74
3.75
3
坯体焙烧过程物理化学反应
耗热Q4
4460
4.69
4
窑车带岀的显热q5
3266.56
3.44
5
棚板带岀的显热q6
2221.42
2.33
6
烟气带走的显热Q7
26633.12
28.03
7
抽热风带走的显热Q8
38603.94
40.63
8
窑体表面散热损失Q9
12160.21
12.80
9
化学不完全燃料热损失
Q10
793.22
0.83
10
其它热损失Q11
3055.65
3.21
合计
100
合计
99.99
2、热效率及单耗计算
序
号
项目
符
号
单位
数据来源或计算公
式
数据
A
热效率计算
1
坯体脱水耗热
Q3
MJ
计算结果
3559.7
2
坯体焙烧过程
反应耗热
Q4
MJ
计算结果
4460
3
产品烧成时耗
执
八、、
Qzs
MJ
M•CZs•Tzs
10042.89
4
Q有
MJ
Q3+Q4+QZS
18062.63
有效热
5
供给热
Q供
MJ
Q1
95020.29
6
窑炉热效率
N热
%
Q有/Q供
19.01
7
余热利用率
N余
%
Q8/Q1
40.63
B
单耗计算
1
每公斤产品耗
石油气量
Mdh
kg/kg
Md/M2
0.293
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