ICS 77 - 010 YB H 04 中华人民共和国黑色冶金行业标准 YB/T 4786—2019 钢铁企业低品位余热检测与评价方法 Detection and evaluation method for low grade waste heat of iron and steel enterprises 2019-12-24发布 2020-07-01实施 中华人民共和国工业和信息化部 发布 YB/T4786—2019 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。 -2 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：首钢京唐钢铁联合有限责任公司、北京科技大学、冶金工业信息标准研究院、钢铁 研究总院、山东慧敏科技开发有限公司。 本标准主要起草人：吴礼云、凌晨、邱银富、陈恩军、吴冰、王姜维、王铁民、温治、苏福永、张岩岗、 汪国川、王伟业、鄱秀萍、霍雨佳、牛子洋、陈素君、张凤兰、仇金辉、赵晶晶、王涛、李艳奇、梁红英、刘逸舟、 任江涛。 . YB/T4786—2019 钢铁企业低品位余热检测与评价方法 1范围 1 本标准规定了钢铁企业低品位余热检测与评价的术语和定义、检测内容、检测方法、仪器设备要求、 评价方法。 本标准适用于钢铁联合企业低品位余热资源的检测与评价。 2规范性引用文件 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。 GB/T1028 3工业余能资源评价方法 GB/T1226 一般压力表 GB/T13338工业燃料炉热平衡测定与计算基本规则 GB/T19870工业检测型红外热像仪 GB/T27759 流体流量测量不确定度评定程序 GB/T30121 工业铂热电阻及铂感温元件 GB/T30429 工业热电偶 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3. 1 低品位余热lowgradewasteheat 考虑余热资源的回收可行性和可回收能量值，以余热资源的能级为评价依据，小于等于GB/T1028 规定的3级余能资源等级的余热。 3. 2 低品位余热量quantityoflowgradewasteheat 低品位余热可回收能量的数量。 3.3 低品位余热资源（量）quantityoflowgradewasteheatresources 经过技术经济分析确定的可利用低品位余热量。 + 3.4 低品位余热资源可用能（） exergy of low grade waste heat 低品位余热资源理论上能够可逆地转换为功的最大量。 3. 5 低品位余热资源能级energyleveloflowgradewasteheat 低品位余热资源中所占的比例。 3. 6 固态载体低品位余热资源lowgradewasteheatofsolidcarrier 载热体以固态形式排出的低品位余热资源。 YB/T 4786--2019 3. 7 液态载体低品位余热资源lowgradewasteheatofliquidcarrier 载热体以液态形式排出的低品位余热资源。 3. 8 气态载体低品位余热资源lowgradewasteheatofgascarrier 载热体以气态形式排出的低品位余热资源。 3.9 余热资源基准温度wasteheatresourcereferencetemperature 钢铁生产过程中产生的余热资源因生产及后处理工艺要求所能降到的最低温度。 4检测内容 低品位余热资源根据载体形态可分为固态载体低品位余热资源、液态载体低品位余热资源和气态载 体低品位余热资源。低品位余热资源检测内容见表1。 表1检测内容 余热资源 I. 序 热设备名称 载能体 检测项目 铁前及炼铁工序 高炉 高炉渣 转炉 钢渣 炼钢工序 固态 电炉 钢渣 温度、质量 均热炉 钢锭 轧钢工序 加热炉 钢坏 铁前及炼铁工序 高炉 冲渣水、冷却水 液态 轧钢工序 加热炉/热处理炉 冷却水 温度、流量 电力系统 锅炉 排污水 荒煤气 焦炉 烟气 烧结机 烟气 回转密 烟气 铁前及炼铁工序 热风炉 烟气 石灰窑 烟气 煤气 高炉 气态 冲渣蒸汽 温度、流量、压力 转炉 煤气 炼钢工序 电炉 煤气 均热炉 烟气 轧钢工序 加热炉 烟气 热处理炉 烟气 锅炉 烟气 电力系统 汽轮机 乏汽 2 YB/T4786—2019 5检测方法 5.1固态低品位余热资源检测方法 5.1.1温度 采用热电偶温度计、热电阻温度计等测量表面及内部温度，根据测量值计算固态余热资源的平均温 度，也可采用光学高温计、全辐射温度计、比色温度计等非接触式温度计测出其表面温度，再根据工艺特 点，由表面温度推算出固态余热资源的平均温度。 固态低品位余热资源温度具体评测步骤、频次、仪器标定等按GB/T13338、GB/T19870进行。 5.1.2质量 物料质量宜用秤称量，也可根据尺寸、密度算出。 燃煤灰渣质量应收集在测定期间内的全部灰渣量，并进行称量。不具备条件时，可从燃料用量、燃料 灰分及渣中未燃成分计算得出。 固态低品位余热资源质量具体评测步骤、频次、仪器标定等按GB/T13338进行。 5.2液态低品位余热资源检测方法 5.2.1温度 冲渣水、冷却水的温度可使用热电偶温度计、热电阻温度计或标准水银温度计测量。测温点应布置 在管道截面上介质温度比较均匀的位置。 液态低品位余热资源温度具体评测步骤、频次、仪器标定等按GB/T13338、GB/T30429、GB/T 30121进行。 5.2.2流量 液态低品位余热资源的流量宜在输送介质的管路上采用流量计测定。 液态低品位余热资源流量具体评测步骤、频次、仪器标定等按GB/T13338进行。 5.3气态低品位余热资源检测方法 5.3.1温度 蒸汽和烟气的温度可使用热电偶温度计、热电阻温度计或标准水银温度计测量。若使用玻璃棒温度 计测试温度，则温度计在测温孔内停留时间不应少于5min，且在测试前在测温孔内加人导热油。 排烟温度应进行多次测量，测温点应布置在管道或烟道截面上介质温度比较均匀的位置，取其平均 值作为排烟温度。 气态低品位余热资源温度具体评测步骤、频次、仪器标定等按GB/T13338、GB/T30429、GB/T 30121进行。 5.3.2流量 烟气流量可根据燃料用量、成分及烟气成分计算烟气量。在烟道具备测定条件时，可用皮托管、微压 计测量折算烟气速度后计算出。 蒸汽流量可用流量孔板和相应的二次仪表测定。 气态低品位余热资源流量具体评测步骤、频次、仪器标定等按GB/T13338、GB/T27759进行。 5.3.3压力 气体压力及环境压力可使用一般压力表进行测量，压力数值取测量过程中的平均值。 气态低品位余热资源压力具体评测步骤、频次、仪器标定等按GB/T1226进行。 6仪器设备要求 低品位余热资源温度、流量、压力、质量的检测仪器设备要求如表2所示。 3 YB/T 4786~-2019 表2仪器设备要求 检测内容 仪器设备名称 精度要求 热电偶温度计 ±1.5℃ 热电阻温度计 ±0.001℃ 温度 标准水银温度计 ±1℃ 辐射式温度计 ±0.3 % 孔板流量计 ±0.5 % 流量 电磁流量计 ±0.5% 皮托管流量计 ±6 % 机械压力表 ±1 % 压力 耐震压力表 ±1 % 质量 秤 ±5 % 计算及评价方法 7.1计算方法 余热资源能级值为余热资源的值占能量值的比例，按式(1)计算： ^=Ex/Q (1 ) 式中： 入——余热资源能级值； E一一余热资源值，单位为焦耳（J)； 一余热资源能量值，单位为焦耳(J)。 余热资源能量值按式(2)计算： Q=cpm(T-T.) (2) 式中： 余热资源质量定压比热容，单位为焦耳每千克开尔文(J/(kg·K)）； 余热资源质量，单位为千克(kg)； u T- 余热资源排放温度，单位为开尔文（K)； T。余热资源基准温度，单位为开尔文(K)。 余热资源值按式（3)计算： Ex=Ex+Ex+Ex ·(3) 式中： Ex—相变前余热资源值(以相变温度为基准),单位为焦耳(J)； E2 一余热资源发生相变的值，单位为焦耳(J)； Ex3-—一相变后余热资源值（以余热资源基准温度为基准），单位为焦耳(J)。 相变前余热资源值按式(4)计算： T Ex=m(h一ho)( )+RgToln ·(4) Po. 式中： Rg——气体常数，单位为焦耳每千克开尔文(J/(kg·K))； 余热资源压力，单位为帕斯卡(Pa)； po -环境压力，单位为帕斯卡(Pa)； 4 YB/T4786-2019 ho-—余热资源基准温度下的比熔，单位为焦耳每千克(J/kg），按式(5)计算： ho=cpTo ·(5) 注：固态、液态余热资源值计算不考虑压力项。 余热资源发生相变的值按式(6)计算： Ex=mr( ...(6) 式中： 相变潜热，单位为焦耳每千克(J/kg）。 r 相变后余热资源值按式(7)计算： )+RgTln ( 7 ) Po 式中： h余热资源相变温度下的比熔，单位为焦耳每干克(J/kg)； T, - 一余热资源相变点温度，单位为开尔文（K）； pr—余热资源相变点压力，单位为帕斯卡(Pa)。 7.2评价要求 钢铁企业低品位余热资源的评价指标为余热资源能级，按以下要求进行评价： a）对于固态载体余热资源，能级值<0.41时，属于低品位余热资源； b）对于液态载体余热资源，能级值<0.09时，属于低品位余热资源； 对于气态载体余热资源，能级值<0.26时，属于低品位余热资源。 5