ICS 77_010 YB H 04 中华人民共和国黑色金行业标准 YB/T 45222017 耐火材料用隧道窑余热回收利用技术规范 Technical specification for waste heat recycling of refractory tunnel kiln - 2017-10-01实施 2017-04-12发布 中华人民共和国工业和信息化部 发布 YB/T4522—2017 前言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 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（SAC/TC183)归口。 本标准起草单位：中钢集团耐火材料有限公司、冶金工业信息标准研究院、中钢集团鞍山热能研究院 有限公司、广东松山职业技术学院。 本标准主要起草人：贺粉霞、王姜维、章道运、仇金辉、李愿、李晓堂、孟庆新、徐阳、杨懿、罗国民。 YB/T4522—2017 耐火材料用隧道窑余热回收利用技术规范 1范围 本标准规定了耐火材料用隧道窑余热回收利用的术语和定义、原理与流程、原则、技术要求、环保与 安全措施、测试与验收、维护。 本标准适用于耐火材料用隧道窑的设计和隧道窑余热回收利用的设计、施工安装、验收及日常监 测。 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。 GB3095环境空气质量标准 GB9078工业炉窑大气污染物排放标准 GB/T17195工业炉名词术语 3术语和定义 GB/T17195界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3. 1 耐火材料用隧道密 refractorytunnelkiln 用于烧结耐火物料的连续加热的热工设备。一般分为预热带、烧成带和冷却带三段。 3. 2 预热带preheatingzone 隧道窑的入口段，物料移动过程中被烟气加热，发生水分排除和部分物理化学反应；窑内烟气逆向流 动过程中温度逐渐下降，最终由隧道窑前部排出。 3. 3 烧成带hightemperaturezone 隧道窑的高温段，物料在移动过程中，被燃料燃烧产生的热量加热，温度逐步升高，发生物理化学反 应和内部结构的变化，实现烧结；高温烟气释放热量后，温度逐渐降低，逆向流向预热带。 3.4 冷却带coolingzone 成带，一部分被抽出后作为助燃空气、干燥介质或其他用途。 3.5 烟气fume 燃料燃烧和物料烧结过程中形成的带有一定余热的混合物。 3.6 干燥密dryingoven 对物料进行烘焙排出水分的热工设备。 1 YB/T45222017 3.7 一次风hotprimaryair 冷却物料后形成，由冷却带抽出，经过一次风机输送至烧成带，参与燃烧的热空气，也叫助燃风。 3.8 二次风hot secondaryair 冷却物料后形成，在隧道窑内部气流压力差的作用下直接流人烧成带，并与燃料或燃料混合物进行 再次混合，参与燃烧的热空气。 3. 9 隧道密底部风carbottomair 在隧道窑的底部，对窑车进行冷却和保护，调整窑车上下压力平衡，逆向流动过程中吸收热量而形成 的热空气。 4原理与流程 4.1原理 隧道窑产生的余热（如图1所示），通过余热回收装置进行回收后，在隧道窑或其他系统进行利用。 在隧道窑余热回收、利用系统内部，抽出的热量等于余热回收装置有效利用的热量与回收过程中从设备、 管道及其他附属设施等表面损失的热量。 4.2流程 隧道窑余热回收、利用方式分别如图1、图2所示。 隧道窑底部风余热 预热带 烧成带 冷却带 烟气余热 物料冷却余热 图1隧道窑余热回收方式示意图 物料冷却余热 隧道窑一次、二次风 烟气余热 本系统其他工序的干燥介质 其他系统热空气、热水 隧道窑底部余热 蒸汽和余热发电 图2隧道密余热利用方式示意图 2 YB/T4522—2017 5原则 企业应根据隧道窑生产能力、燃料消耗量、设备运行能力、隧道窑热工制度、烟气成分、流量及流速等 参数来确定余热回收和利用的可能性，以及回收、利用的方式、方法，投资与收益等。 隧道窑及余热装置进行设计时，应该综合考虑余热利用的形式及规模，减少输送距离和能量转换次 数，降低能源消耗，提高能源利用效率，并遵循以下原则： a）优先原则：隧道窑余热的利用，应优先考虑隧道窑热工系统，其次考虑本生产系统中其他生产工 序的使用，再者考虑其他生产系统或生活应用； b）稳定原则：隧道窑的余热利用，应该在保证隧道窑生产率、热工制度和生产工艺制度稳定的条件 we. 下进行，并且保持燃料消耗量的稳定，不能因余热装置的故障或检修，影响隧道窑系统的安全运 行； c) 适用原则：余热利用时，应不影响隧道窑的正常运行状态，不应对物料质量、生产系统或环境造 成不良影响； (P 经济原则：隧道窑余热利用时，要使隧道窑热效率合理，余热利用效率较高，设备投资及运行成 本低，余热回收和利用具有一定的经济效益和社会效益。 6技术要求 6.1余热分类 6.1.1物料冷却余热 在冷却带，冷却风吸收高温物料的热量变成热风，一部分作为二次风使用，一部分抽出后用作一次风 或其他用途。 6.1.2烟气余热 物料烧成过程中形成的高温烟气，向预热带流动，使预热带的物料温度逐渐上升，自身温度逐渐降 低，但仍然携带部分热量，由排烟装置排出隧道窑外。 6.1.3隧道窑底部风余热 鼓入隧道窑底部对窑车进行保护的冷空气，逆向流动过程中吸收窑车及窑体热量，排出时携带一定 的热量。 6.2余热特性 6.2.1物料冷却余热 其温度较高，洁净度高，悬浮颗粒物含量低，不含水蒸气。抽出的热风因抽出部位不同，其温度有很 大的差异，受风机热承载能力限制，温度波动大约在200℃500℃之间。 6.2.2烟气余热 因燃料不同，烟气温度、流量和成分有较大差异，其水蒸气、悬浮颗粒物、硫化物和氮氧化合物含量等 4 会有所不同，烟气温度一般控制在150℃～350℃之间。 6.2.3隧道窑底部风余热 其温度较低，洁净度较高，悬浮颗粒物含量低，不含水蒸气，一般在100℃左右。 6.3余热参数监测 6.3.1一般要求 对隧道窑余热进行利用时，对其参数的监测要在以下条件下进行： a) 隧道窑正常、稳定的运行； b）隧道窑的生产能力在设计能力范围以内； c) 隧道窑燃料消耗在较低水平； 3 YB/T4522—2017 d）在工业燃料炉热平衡测定与计算中，烟气的热焰在合理范围内。 6.3.2温度 温度的测量点，一般在其相应风机出、人口端的管道上，插入点距离保证直管段长度满足气体稳定长 度，插人方向垂直于管径或与气流方向相反，插人深度为管径的一半。测量仪器用低温热电偶、电阻温度 计等。 6.3.3流量 流量的测定可以用孔板流量计测量，或应用风速计等测出压力，压力的测量部位应该在温度测量点 以后，通过相应公式换算出流量。 6.3.4压力 压力的测量可以用压力表、膜盒式压力计等测量。 6.3.5烟气成分 烟气成分可以采用奥氏分析仪、气相色谱分析仪、红外线气体分析仪等仪器进行检测。应检测的主 要成分为：CO、CO2、H2O、O2、NO、SOz含量等。 6.4余热回收利用方式 6.4.1由隧道窑系统回收利用 6.4.1.1物料冷却形成的热风，经过一次风机直接输送或经窑墙、窑顶的夹层等装置进一步预热后，送 至烧成带的燃烧装置，作为一次风助燃，在燃烧室内与燃料进行预先（或直接）混合、燃烧。 6.4.1.2物料冷却形成的热风，直接流向烧成带，作为二次风与燃料或燃料混合物进行再次的混合、燃 烧，使燃烧更充分，窑内温度更均匀。 6.4.2由隧道窑外本生产系统直接回收利用 6.4.2.1物料冷却余热的使用。用热风机从冷却带抽出来的热空气，部分通过管道输送，可用作干燥的 热风，可以根据物料的干燥工艺要求，对热风温度和流量进行适当调节后直接使用。 6.4.2.2烟气余热的选择使用。因隧道窑所用燃料不同，烟气特性有所不同，通过管道和风机集中回收 后，根据烟气对物料的影响程度选择使用，对其温度和流量进行适当调节后直接用作干燥介质。 烟气的排出温度不能低于其露点，烟气流速快，避免烟气中的水蒸气在砖坏和物料表面凝结，烟气中 的水蒸气和其他成分对砖坏和物料不会造成不良影响。 6.4.2.3隧道窑底部风余热的回收利用。隧道窑底部风的温度高于干燥窑的入口温度时，使用风机对 其集中回收后，直接做干燥介质使用。 6.4.3由其他生产、生活系统间接利用 6.4.3.1获取热空气或热水 他生产系统或生活。 烟气或热风从换热器进口引人，在换热管外部流动，从换热器出口排出。空气或水在换热管内部流 动，与烟气或热风换热，使空气或水的温度提高。 6.4.3.2获取低压蒸汽 烟气余热或物料冷却余热，当温度较高，持续在200℃以上时，可以利用余热装置进行回收，产生低 压蒸汽。根据蒸汽的产量和温度，可用于重油的预热、管道的吹扫、煤气炉的生产、生活应用或取暖。 烟气或热风经过聚集、回收，进人余热装置内的换热管，热量被吸收后，温度降低，从排烟管道排出。 余热装置内的水吸收热量后升温、汽化，变成蒸汽，经过蒸汽管道，输送至生产系统或进人生活系统。 6.4.3.3余热发电 烟气余热或物料冷却后形成的热风品质较高，温度在300℃以上时，对于隧道窑较多的生产企业，可 4 YB/T 4522—2017 温余热装置产生中低压蒸汽进行余热发电。 7环保与安全措施 7.1环保措施 污染物的排放应遵守国家有关标准和规范，对工艺过程产生的污染物质进行严格的控制并加强治 理，污染物排放应符合GB9078规定，环境空气质量应符合GB