工业热处理电炉节能监测方法.docVIP

工业热处理电炉节能监测方法 第一节 主题内容与适用范围 1. 标准规定了工业热处理电炉能源利用状况的监测内容、监测方法和合格指标。 2. 标准适用于额定功率≥15kW的箱式电阻炉、箱式淬火炉，额定功率≥25kW的井式电阻炉，额定功率≥50kW(50KVA)的台车式电阻炉和电极盐浴炉等。 3. 标准不适用于真空热处理电炉的节能监测。 标准规定了不适用于真空热处理电炉的节能监测, 这是考虑到真空热处理电炉有其行业特殊性，对它的节能监测，在相关行业标准中予以规定较为合理。 还应指出，感应电热设备也可以用于淬火、回火、退火等热处理工艺，但因这类设备的工作机理与电阻炉(和盐浴炉)完全不同，监测方法和评价指标也不好列在同一标准中，所以本标准不包含感应电炉的节能监测。 第二节 工业热处理电炉节能监测项目 标准规定了工业热处理电炉节能监测项目为：产品可比用电单耗、炉体外表温升。 对热处理电炉的监测最重要的指标是什么，这是制订本标准时考虑的一个核心问题。考核电热炉窑节能与否，最重要的主指标是“电能利用率”或“产品用电单耗”，这两这指标有相互对应的关系。以前搞能量平衡测试(包括电平衡测试)，多数强调电能利用率或效率，但为了使节能监测项目更加直观，用能单位(主要是企业)便于管理，并和其它已执行的管理和考核标准相协调一致，本标准规定采用“产品可比用电单耗”指标作为主要的监测项目，这也是与GB10201《热处理合理用电导则》中所规定的一致。因此，在本标准中也就不再采纳电能利用率或效率为监测项目。 空炉升温时间主要反映炉窑的蓄热损失，在连续性生产时是不予考虑，在间断性生产中将直接影响单耗。 空炉损失(或功率比)、空炉能耗主要反映炉窑的散热损失，这与表面温升的指标有内在联系。 冷却水重复利用率属于节水的范畴，不在节能监测范围内。 1. 产品可比用电单耗 1.1 “可比”的涵义 使用电热设备进行热处理，因设备、产品(工件)、工艺、温度、行业、厂家等因素的不同，要想相互比较确实有困难。为了进行节能监测，必须相互可比。经过研讨分析, 标准对上述诸因素，给出了四个系数—K1，产品(工件)单件质量折算系数；K2，产品(工件)类别折算系数；K3，热处理温度折算系数；K4，热处理工艺折算系数。——以期求得相对合理的可比性。 为了更明确“可比”的涵义，标准对“产品可比用电单耗”定义如下： 根据热处理产品和工艺的不同，按相关规定将生产的合格产品折算成标准产品(折合质量)，计算得出实际生产耗电量与产品折合质量的比值，称为产品可比用电单耗。 1.2 产品可比用电单耗的测算方法 产品可比用电单耗的计算是以现场实测为准，还是以企业统计资料为准，这是在制订标准时考虑过的一个问题。鉴于现场实测含有抽查的性质，是节能监测本身的一个属性，标准优先推荐现场实测。 标准规定，监测应在电炉处于正常生产实际运行工况下进行，测试一个生产周期。 测试周期期内的合格产品的可比用电单耗按下式计算： bk=W/Gz(kW·h/kg) 式中：W—在测试的一个生产周期内供给电炉本体加热元件的电能量和直接用于生产工艺的辅助设备的耗电量合计得到的实际消耗电能量，以KWh计。 Gz—测试周期的合格产品的总折合质量，以kg计?Gz按下式计算： Gz= Gi?K1?K2?K3 ?K4 (kg) 其中：Gi—监测时电炉本次热处理的各种合格产品(工件)的实际质量，以kg计。 i—1，2，3，……n，为产品(工件)品种。事实上，在应用本标准时，n最大等于6，即按系数K1区分的3种产品(工件)和按系数K2区分的2种产品(工件)的情况同时存在，这实际上不多见的。 式中的4个系数K1、K2、K3、K4，由产品(工件)和工艺确定，按标准查表得出相应的数值。对热处理产品和工艺的4个系数在下面作进一步说明。 1.3 4个折算系数 根据热处理产品和工艺的不同，将生产的合格产品折算成标准产品(折合质量)时，应用了4个折算系数。 K1—产品(工件)单件质量折算系数，它因单件产品(工件)质量的不同而有3个不同的数值，见表1： 表1 产品(工件)单件质量折算系数 单件产品(工件)质量(Kg/件) ＞0.3 0.1～0.3 ＜0.1 K1 1.0 1.2 1.5 产品(工件)类别 工模具类 一般工件类 K2 1.2 1.0 热处理温度(℃) ＞1000 700～1000 500～700 350～500 ≤350 K3 1.5 1.0 0.7 0.5 0.3 热处理工艺 渗碳渗氮 盐浴 铝合金淬火 钢材 淬火 退火(保温时间≥20h) 退火(保温时间≥10h) 正火、退火(保温时间＜10h