6
G 0702-1995
酸素富化量(m3/t鋼材)=mA0×燃料使用量 (m3/t) × (Oe−0.21) / (Op−0.21)
ここに, Op : 酸素の純度(単位は体積分率)
(b) 液体燃料の場合
燃焼用乾き空気量A(m3/t鋼材)=mA0×燃料使用量 (kg/t) −酸素富化量 (m3/t)
理論空気量A0(m3/kg燃料)= [c/12+ (h−o/8) /4+s/32] ×22.4/Oe
1
m=
1 Oe [O2 ][O0 ]
1
Oe [N2 ] 8.0n・D
によって求める。
なお,酸素富化量を実測していない場合は,次の式で算出することができる。
酸素富化量(m3/t鋼材)=mA0×燃料使用量 (kg/t) × (Oe−0.21) / (Op−0.21)
備考 酸素富化した燃焼用乾き空気1m3に含まれる酸素の体積分率の実測は,JIS K 2301に準じる。
(2) 酸素の顕熱 酸素の顕熱(kJ/t鋼材)は,次による。
鋼材1t当たり酸素富化量 (m3/t) ×[予熱後の酸素の平均比熱 (kJ/m3K) ×予熱後の酸素の温度
(K) −基準温度の酸素の平均比熱 (kJ/m3K) ×基準温度 (K)]
ここに,酸素の平均比熱は酸素中の他の成分ガスも含めて計算する。
(3) 燃焼用空気中の水分の顕熱 燃焼用空気中の水蒸気の顕熱(kJ/t鋼材)は,次による。
鋼材1t当たり燃焼用空気中の水蒸気量 (m3/t) ×[水蒸気の平均比熱 (kJ/m3K) ×予熱後の燃焼
用空気温度 (K) −基準温度の水蒸気の平均比熱 (kJ/m3K) ×基準温度 (K)]
燃焼用空気中の水蒸気量 (m3/t) は,次による。
・Ps
燃焼用乾き空気量(m3/t鋼材)×
Pm 100 ・Ps
ここに, 替 相対湿度 (%)
Ps : 大気温度における飽和蒸気圧 (Pa)
Pm : 大気圧 (Pa)
5.1.4 霧化剤の顕熱 霧化剤の顕熱(kJ/t鋼材)は,次による。
鋼材1t当たり霧化剤の量(kg/t)×[使用状態における霧化剤のエンタルピー (kJ/kg) −基準温度にお
ける霧化剤のエンタルピー (kJ/kg)]
5.1.5 装入鋼材の含熱量 装入鋼材の含熱量(kJ/t鋼材)は,次による。
1 000×[鋼材の装入平均含熱量 (kJ/kg) −鋼材の基準温度における含熱量 (kJ/kg)]
なお,鋼材の装入平均含熱量(kJ/kg鋼材)は,次による。
(装入鋼材質量
Σ 装入温度における含熱量)
Σ装入鋼材質量
ただし,鋼材の装入平均含熱量は,装入された鋼材ごとの装入温度における含熱量の質量加重平均である。
5.1.6 スケールの生成熱 スケールの生成熱(kJ/t鋼材)は,次による。
鋼材1t当たり焼き減りFe量 (kg/t) ×スケール生成熱 (kJ/kg・Fe)
なお,Fe1kg当たりスケールの生成熱 (kJ/kg・Fe) は,次による。
[FeOの生成熱 (kJ/kg・Fe) ×0.777×FeO (%) +Fe2O3の生成熱 (kJ/kg・Fe) ×0.700×Fe2O3 (%) +
Fe3O4の生成熱 (kJ/kg・Fe) ×0.724×Fe3O4 (%)]/T. Fe (%)
ただし,スケールの分析を行わない場合は,5 588.4kJ/kg・Feとすることができる。
――――― [JIS G 0702 pdf 6] ―――――
7
G 0702-1995
5.2 出熱
5.2.1 抽出鋼材の含熱量 抽出鋼材の含熱量(kJ/t鋼材)は,次による。
[1 000(kg/t鋼材)−焼き減り量(kg/t鋼材)]×[鋼材の抽出平均含熱量 (kJ/kg) −鋼材の基準
温度における含熱量 (kJ/kg)]
なお,鋼材の抽出平均含熱量(kJ/kg鋼材)は,次のとおりとする。
(抽出鋼材質量
Σ 装入温度における含熱量)
Σ装入鋼材質量
ただし,鋼材の抽出平均含熱量は,抽出された鋼材ごとの抽出温度における含熱量の質量加重平均である。
5.2.2 スケールの顕熱 スケールの顕熱(kJ/t鋼材)は,次による。
100
鋼材1t当たり焼き減り量(kg/t鋼材)× ×スケールの平均比熱 (kJ/kgK) ×[鋼材の抽出
T.Fe(%)
平均表面温度 (K) −基準温度 (K)]
ただし,スケールの比熱は0.900kJ/kgKとすることができる。
また,スケールの分析を行わない場合T. Fe (%) =75.5 (%) とすることができる。
5.2.3 排ガスの顕熱
(1) 乾き排ガス顕熱 乾き排ガスの顕熱(kJ/t鋼材)は,次による。
鋼材1t当たり乾き排ガス量 (m3/t) ×[乾き排ガス平均比熱 (kJ/m3K) ×排ガス温度 (K) −基
準温度の乾き排ガス平均比熱 (kJ/m3K) ×基準温度 (K)]
ただし,排ガス温度は,予熱装置のある場合は予熱装置出口,ない場合は炉尻部の温度とする。
(a) 気体燃料の場合
1 mA0 2/3[{H2 2/1CO Σ 1(y)4/ CxHy}]
乾き排ガス量G′(m3/m3燃料)=
1 2/1 [CO]
2/3[{ [H2 ] Σ 1(y)4/' Cx' Hy}]'
ここに, A0 : 燃料1m3N当たりの理論空気量(m3/m3燃料)
A0= [{1/2H2+1/2CO+ x+y/4) xHy−O2}] /Oe
また,燃料1m3N当たりの乾き排ガス中の排ガス成分(m3/m3燃料)は,次による。
<CO2> =CO+xCxHy+CO2−G [{[CO] + [Cx Hy ]}]
<N2> =N2+mA0× (1−Oe)
<O2> = (m−1) 0×Oe+G
[{1/2 [H2] +1/2 [CO] + x +y /4) Cx Hy ]}]
<CO> =G [CO]
<H2> =G [H2]
<Cx Hy > =G [Cx Hy ]
(b) 液体燃料の場合
mA0 224. [{o/ 32 n/ 28 h}]4/
乾き排ガス量G (m3/kg燃料)=
1 [2/3[{H2 ] [2/1CO] Σ 1( y[)4/'Cx' Hy' ]}]
ここに, A0 : 燃料1kg当たりの理論空気量(m3/kg燃料)
A0= [{c/12+ (h−O/8) /4+s/32}] ×22.4/Oe
また,燃料1kg当たりの乾き排ガス中の排ガス成分(m3/kg燃料)は,次のとおりである。
<CO2>=1.867c−G [{[CO] + [Cx Hy ]}]
<N2>=0.8n+mA0× (1−Oe)
<SO2>=G [SO2]
――――― [JIS G 0702 pdf 7] ―――――
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G 0702-1995
(2) 排ガス中の水蒸気の顕熱 排ガス中の水蒸気の顕熱(kJ/t鋼材)は,次による。
鋼材1t当たり排ガス中の水蒸気量 (m3/t) ×[水蒸気の平均比熱 (kJ/m3K) ×排ガス温度 (K) −
基準温度の水蒸気の平均比熱 (kJ/m3K) ×基準温度 (K)]
ただし,排ガス温度は,予熱装置のある場合は予熱装置出口,ない場合は炉尻部の温度とする。
(a) 気体燃料の場合 燃料1m3当たりの排ガス中の水蒸気量(m3/m3燃料)は次による。
<H2O>=H2+ y/2) xHy−G × [{[H2] +
y /2) Cx Hy ]}]
+燃料中の水分量
+燃焼用空気中の水分量
なお,燃料中及び燃焼用空気中の水分量は,それぞれ5.1.2(2)及び5.1.3(3)による。
(b) 液体燃料の場合 燃料1kg当たりの排ガス中の水蒸気量(m3/kg燃料)は次による。
<H2O>=11.2h+1.244w−G
× [{[H2] + y /2) Cx Hy ]}]
+燃料中の水分量
+霧化用蒸気量
なお,燃焼用空気中の水分量は,5.1.3(3)による。
また,霧化用蒸気量(m3/kg燃料)は,次のとおりとする。
22
燃焼1 kg当たりの霧化用蒸気量(kg/kg燃料)×184.
ただし,空気霧化の場合,霧化用蒸気量は霧化用空気中の水蒸気量とする。
(c) 排ガス中の水蒸気量を測定する場合 測定した水蒸気量より鋼材1t当たり排ガス中の水蒸気量を
計算する。
なお,水蒸気量の測定は,JIS Z 8808による。
5.2.4 不完全燃焼ガスによる損失熱 不完全燃焼ガスによる損失熱(kJ/t鋼材)は,次による。
鋼材1t当たり乾き排ガス量 (m3/t) × ス1m3当たりの可燃成分の体積分率 (m3/m3)
×その1m3当たりの低発熱量 (kJ/m3)]
なお,不完全燃焼ガスの低発熱量は5.1.1に準じる。
5.2.5 冷却水のもち去る熱 冷却水のもち去る熱(kJ/t鋼材)は,次による。
鋼材1t当たり冷却水量 (kg/t) ×[出口水温 (K) −入口水温 (K)]×4.186 (kJ/kgK)
5.2.6 その他の出熱 その他の出熱は次による。
(1) 炉体及び煙道放散熱 炉体及び煙道放散熱(kJ/t鋼材)は,次による。
熱勘定実施時間 (h) ×外面面積 (m2) ×[放射による放散熱流束 (kJ/m2h) +対流による放散熱
流束 (kJ/m2h)]/鋼材質量 (t)
(2) 炉開口部放らく(烙)ガス損失熱 炉開口部放らくガス損失熱は,次による。
熱勘定実施時間中の開口時間 (h) ×放らくガス量 (m3/h) ×[放らくガスの平均比熱 (kJ/m3K)
×放らくガス温度 (K) −基準温度の放らくガスの平均比熱 (kJ/m3K) ×基準温度 (K)]/鋼材質
量 (t)
(3) 炉開口部放射損失熱 炉開口部放射損失熱(kJ/t鋼材)は,次による。
熱勘定実施時間中の開口時間 (h) ×開口面積 (m2) ×放射熱流束 (kJ/m2h) /鋼材質量 (t)
(4) 予熱流体配管の放射熱(加熱炉からの排熱によって予熱される場合) 予熱流体配管の放射熱(kJ/t
鋼材)は,予熱装置出口から燃焼装置前までの予熱流体顕熱の減少量で,次による。
燃焼用空気配管からの放散熱(kJ/t鋼材)+燃料配管からの放散熱(kJ/t鋼材)
――――― [JIS G 0702 pdf 8] ―――――
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G 0702-1995
ここに,燃焼用空気配管からの放散熱(kJ/t鋼材)は,次による。
燃焼装置に供給した鋼材1t当たりの燃焼用空気量 (m3/t) ×[予熱装置出口燃焼用空気温度の
平均比熱 (kJ/m3K) ×予熱装置出口燃焼用空気温度 (K) −燃焼装置前燃焼用空気温度の平均
比熱 (kJ/m3K) ×燃焼装置前燃焼用空気温度 (K)]
備考 平均比熱は,空気中の水蒸気及び酸素富化分の酸素も考慮すること。
また,燃焼配管からの放散熱(kJ/t鋼材)は,次による。
鋼材1t当たりの燃料使用量 (m3/t) ×[予熱装置出口燃料温度の平均比熱 (kJ/m3K) ×予熱装置
出口燃料温度 (K) −燃焼装置前燃料温度の平均比熱 (kJ/m3K) ×燃焼装置前燃料温度 (K)]
備考 平均比熱は,燃料中の水蒸気も考慮すること。
(5) 熱風放散熱 熱風放散熱(kJ/t鋼材)は,次による。
鋼材1t当たりの熱風放散量 (m3/t) ×[予熱装置出口燃焼用空気温度の平均比熱 (kJ/m3K) ×予
熱装置出口燃焼用空気温度 (K) −基準温度の平均比熱 (kJ/m3K) ×基準温度 (K)]
(6) その他の損失熱 その他の損失熱(kJ/t鋼材)は,入熱の合計と出熱の合計との熱量差とする。
なお,その他の損失熱には,熱勘定実施時間中の装入鋼材質量と抽出鋼材質量が異なる場合,及び
測定開始時と測定終了時の炉内鋼材顕熱量が異なる場合に生じる熱量を含む。これらの熱量の評価を
行う場合は,次による。
(a) 装入鋼材質量と抽出鋼材質量が異なる場合
[鋼材の装入平均含熱量 (kJ/kg) +鋼材の抽出平均含熱量 (kJ/kg)]×[測定開始時の炉内鋼
材質量 (t) −測定終了時の炉内鋼材質量 (t)]×1 000 (kg/t) /2/鋼材質量 (t)
(b) 測定開始時と測定終了時の炉内鋼材顕熱量が異なる場合
〔測定終了時の[鋼材ごとの質量 (t) ×鋼材含熱量 (kJ/kg)]の合計−測定開始時の[鋼材ご
との質量 (t) ×鋼材含熱量 (kJ/kg)]の合計〕×1 000/鋼材質量 (t)
なお,鋼材含熱量は,自動燃焼制御等の鋼材温度推定値や鋼材測温結果から鋼材ごとに計算する。
5.3 循環熱 予熱装置から回収した熱は,次による。
循環熱=燃焼用空気顕熱+燃焼顕熱
5.3.1 燃焼用空気顕熱 燃焼用空気顕熱(kJ/t鋼材)は,次による。
鋼材1t当たりの予熱装置を通過した燃焼用空気量 (m3/t) ×[燃焼装置前燃焼用空気温度の平均比
熱 (kJ/m3K) ×燃焼装置前燃焼用空気温度 (K) −予熱装置入口燃焼用空気温度の平均比熱
(kJ/m3K) ×予熱装置入口燃焼用空気温度 (K)]
5.3.2 燃料顕熱 燃料顕熱(kJ/t鋼材)は,次による。
鋼材1t当たりの予熱装置を通過した燃料使用量 (m3/t) ×[燃焼装置前燃料温度の平均比熱
(kJ/m3K) ×燃焼装置前燃料温度 (K) −予熱装置入口燃料温度の平均比熱 (kJ/m3K) ×予熱装置入
口燃料温度 (K)]
6. 試験結果の記録
6.1 設備概要は,表1によって記録する。
――――― [JIS G 0702 pdf 9] ―――――
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G 0702-1995
表1 設備概要表
備考 10, 11及び15の項目については,炉の縦断面,横断面の簡単な線図(炉及び予熱設備の主要部寸法,耐火材
の種類,主要計測箇所を含む。)を添付する。
――――― [JIS G 0702 pdf 10] ―――――
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JIS G 0702:1995の国際規格 ICS 分類一覧
- 17 : 度量衡及び測定.物理的現象 > 17.200 : 熱力学及び温度測定 > 17.200.10 : 熱.熱量測定
JIS G 0702:1995の関連規格と引用規格一覧
- 規格番号
- 規格名称
- JISK0095:1999
- 排ガス試料採取方法
- JISK0098:2016
- 排ガス中の一酸化炭素分析方法
- JISK0301:2016
- 排ガス中の酸素分析方法
- JISK2205:1991
- 重油
- JISK2249:1995
- 原油及び石油製品―密度試験方法及び密度・質量・容量換算表
- JISK2251:2003
- 原油及び石油製品―試料採取方法
- JISK2270:2000
- 原油及び石油製品 ― 残留炭素分試験方法
- JISK2272:1998
- 原油及び石油製品―灰分及び硫酸灰分試験方法
- JISK2275:1996
- 原油及び石油製品―水分試験方法
- JISK2279:2003
- 原油及び石油製品―発熱量試験方法及び計算による推定方法
- JISK2283:2000
- 原油及び石油製品―動粘度試験方法及び粘度指数算出方法
- JISK2301:2011
- 燃料ガス及び天然ガス―分析・試験方法
- JISK2541:1996
- 原油及び石油製品―硫黄分試験方法
- JISZ8808:2013
- 排ガス中のダスト濃度の測定方法