JIS R 0303:2004 セメント工業用窯炉の熱勘定方式

                                                                                   R 0303 : 2004

まえがき

  この規格は,工業標準化法第14条によって準用する第12条第1項の規定に基づき,社団法人日本セラ
ミックス協会 (CSJ)/財団法人日本規格協会 (JSA) から,工業標準原案を具して日本工業規格(日本産業規格)を改正すべ
きとの申出があり,日本工業標準調査会の審議を経て,経済産業大臣が改正した日本工業規格(日本産業規格)である。
  これによって,JIS R 0303 : 0000は改正され,この規格に置き換えられる。
  この規格の一部が,技術的性質をもつ特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権,又は出願公開後の
実用新案登録出願に抵触する可能性があることに注意を喚起する。主務大臣及び日本工業標準調査会は,
このような技術的性質をもつ特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権,又は出願公開後の実用新案登
録出願にかかわる確認について,責任はもたない。
  JIS R 0303には,次に示す附属書がある。
    附属書1(規定) 余熱ボイラーの熱勘定
    附属書2(参考) 各種ガス及びクリンカー並びにキルンダストの平均比熱
    附属書3(参考) 放散損失熱の測定方法

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R 0303 : 2004

pdf 目 次

ページ

•  1. 適用範囲・・・・[1]
•  2. 引用規格・・・・[1]
•  3. 定義・・・・[1]
•  4. 基準・・・・[1]
•  5. 設備に関する記録及び測定事項・・・・[2]
•  5.1 設備に関する記録・・・・[2]
•  5.2 測定事項・・・・[2]
•  6. 測定方法・・・・[3]
•  6.1 クリンカーの生産量,組成,石灰飽和度及び温度・・・・[3]
•  6.2 乾原料から発生する排ガス量(水蒸気量及び二酸化炭素量)・・・・[3]
•  6.3 原料使用量,水分,温度及び低発熱量・・・・[4]
•  6.4 燃料の組成,発熱量及び使用量・・・・[5]
•  6.5 燃焼用空気の容量及び温度・・・・[5]
•  6.6 プレヒーター排ガスの容量,温度,静圧,組成及び空気比・・・・[5]
•  6.7 キルン排ガスの容量,温度,静圧,組成及び空気比・・・・[5]
•  6.8 クーラー排ガス量及び温度・・・・[5]
•  6.9 プレヒーター又はキルン出口における飛散ダスト量・・・・[6]
•  6.10 クーラー排気における飛散ダスト量・・・・[6]
•  7. 熱勘定の項目及び計算方法・・・・[6]
•  8. 熱勘定記録の様式・・・・[19]
•  附属書1(規定) 余熱ボイラーの熱勘定・・・・[24]
•  附属書2(参考) 各種ガス及びクリンカー並びにキルンダストの平均比熱・・・・[32]
•  附属書3(参考) 放散損失熱の測定方法・・・・[34]

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                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                              R 0303 : 2004

セメント工業用窯炉の熱勘定方式

Heat balancing of cement rotary kiln

1. 適用範囲

 この規格は,ポルトランドセメントクリンカーを製造する窯炉[ロータリーキルン(以下,
キルンという。)及びその附属設備]の熱勘定方式について規定する。

2. 引用規格

 次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成す
る。これらの引用規格は,その最新版(追補を含む。)を適用する。
    JIS B 8222 陸用ボイラ−熱勘定方式
    JIS K 2249 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
    JIS K 2251 原油及び石油製品−試料採取方法
    JIS K 2272 原油及び石油製品−灰分及び硫酸灰分試験方法
    JIS K 2275 原油及び石油製品−水分試験方法
    JIS K 2279 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
    JIS K 2541 原油及び石油製品−硫黄分試験方法
    JIS M 8813 石炭類及びコークス類−元素分析方法
    JIS M 8814 石炭類及びコークス類−発熱量測定方法
    JIS R 5202 ポルトランドセメントの化学分析方法
    JIS Z 8808 排ガス中のダスト濃度の測定方法

3. 定義

 この規格で用いる主な用語の定義は,次による。
a) 排ガス ダストを含まないガス。
b) 排気 ダストを含むガス。
c) クーラー抽気 クーラーで熱交換された空気のうち,仮焼炉用燃焼空気,原料乾燥用空気などの目的
    でクーラー外部に取り出されたもの。

4. 基準

 基準は,次による。
a) 熱勘定は,キルンの正常運転時における連続24時間以上の運転実績によって行う。
b) 熱勘定は,ポルトランドセメントクリンカー(以下,クリンカーという。)1 t当たりについて行う。
c) 熱勘定の基準温度は,外気温度とする。
d) 燃料の発熱量は,使用時における低発熱量を用いる。
e) 熱量の単位として用いられるジュール (J) とカロリー (cal) との間には,次の関係があり,この規格
    ではこの関係を使用する。   1 (cal) = 4.186 05 (J)

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R 0303 : 2004

5. 設備に関する記録及び測定事項

5.1 設備に関する記録

 設備に関する記録は,次による。
a) 工場名及びその所在地
b) キルン番号
c) 製造様式 (1)
d) キルンシェルの内径及び全長
e) キルンシェルの有効内容積 (2)
f)  使用燃料の種類
g) バーナーの形式
h) クーラーの形式及び大きさ (3)
i)  サスペンションプレヒーターの形式及びサイクロンの段数と各段の直径
j)  仮焼炉の形式,基数,大きさ(内径及び高さ)及び有効内容積 (2)
k) 履歴 (4)
    注(1) 余熱ボイラー,サスペンションプレヒーター及び仮焼装置の有無。
      (2) れんがを張らないときの内容積とする。ただし,多筒式クーラーの場合は,落口の中心までの
          内容積とする。
      (3) エアクエンチングクーラーの場合は,グレートの大きさ(有効長さ及び幅),多筒式クーラーの
          場合は,各筒の大きさ(径及び長さ)及び本数。
      (4) 建設及び改造の年月日並びに改造の概要。

5.2 測定事項

 測定事項は,次による。
a) 測定期間(年月日,時刻)及び測定者名
b) 天候,気圧,風速,外気温度及び外気湿度
c) クリンカーの生産量
d) クリンカーの組成及び石灰飽和度
e) クリンカーのクーラー入口及び出口の温度
f)  乾原料から発生する排ガス量(水蒸気量及び二酸化炭素量)
g) 原料の使用量,水分,温度及び低発熱量
h) 燃料の種類,銘柄,組成(使用時)(5),発熱量,温度及び使用量
i)  燃焼用の一次空気及び二次空気の容量及び温度並びに一次空気の静圧
j)  仮焼炉用流動化空気の容量,温度及び静圧
k) プレヒーター出口の排ガスの容量,温度,静圧,組成及び空気比
l)  キルン排ガスの容量,温度,静圧,組成及び空気比
m) エアクエンチングクーラーの冷却空気,クーラー排気筒における排気の容量及び温度
n) プレヒーター出口(プレヒーターがない場合はキルン出口)における飛散ダストの質量及び温度
o) クーラー排気における飛散ダストの質量及び温度
    注(5) 燃料の組成 (%) における構成物は,使用燃料によって次のとおりとする。ただし,括弧内は,
          元素分析を行った場合だけ記載する。
  1) 重油の場合           水分,灰分,硫黄,(炭素),(水素),(酸素)及び(窒素)
  2) 石炭の場合           湿分,水分,灰分,揮発分,固定炭素,燃焼性硫黄,(炭素),(水素),(酸素)
      及び(窒素)

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                                                                                              3
                                                                                   R 0303 : 2004
  3) タイヤの場合         (炭素),(水素),(窒素)及び(硫黄)
  4) プラスチックの場合 (炭素),(水素),(酸素)及び(窒素)

6. 測定方法

6.1 クリンカーの生産量,組成,石灰飽和度及び温度

 クリンカーの生産量,組成,石灰飽和度及び温
度の測定は,次による。
a) 生産量は実測する。ただし,送入乾原料の量及びプレヒーター又はキルン出口における飛散ダスト量
    から計算によって求めてもよい。
b) 組成及び石灰飽和度は,次によって求める。
  1) 組成は,JIS R 5202による。
  2) 石灰飽和度L. S. D. は,クリンカーの組成から,次の式によって求める。
                                             (CaO)
                          . .
                         LSD=.
                                 2.8(SiO)1.2(AlO)0.65(FeO)
                                       2 +     2 3 +     2 3
                      ここに, (CaO) :  クリンカー中の酸化カルシウム (%)
                               (SiO2) :  クリンカー中の二酸化けい素 (%)
                              (Al2O3) :  クリンカー中の酸化アルミニウム (%)
                              (Fe2O3) :  クリンカー中の酸化第二鉄 (%)
c) 温度は,クーラーの入口及び出口になるべく近い位置で測定する。

6.2 乾原料から発生する排ガス量(水蒸気量及び二酸化炭素量)

 クリンカー1 kg当たりの乾原料から
発生する排ガス量は,クリンカーの組成から,次の式によって求める。
a) クリンカー中の酸化アルミニウム (A12O3) がカオリンからくるものと仮定すれば,カオリンの量
    (Ka) (kg) は,
                              258  (AlO)
                                      2 3        (AlO)
                                                    2 3
                         (Ka)=  ×       =2.53×
                              102    100           100
    となり,これから発生する水蒸気の質量及び容量[ mHO
                                                     2  (kg) 及びVHO
                                                                  2  (m3N)]は,次の式によって
    求める。
                               36  (AlO)
                                      2 3         (AlO)
                                                     2 3
                         m=
                           HO    ×       =0.353×
                           2
                              102    100            100
                              44.8  (AlO)
                                      2  3         (AlO)
                                                     2 3
                        V=
                         HO       ×      =0.439×
                          2
                              102    100            100
b) クリンカー中の酸化カルシウム (CaO) 及び酸化マグネシウム (MgO) が炭酸カルシウム (CaCO3)
    (kg) 及び炭酸マグネシウム (MgCO3) (kg) からくるものと仮定すれば,炭酸カルシウム及び炭酸マグ
    ネシウムの量は,
                                  100  (CaO)        (CaO)
                         (CaCO)3 =  ×     =1.79×
                                   56   100          100
                                   84  (MgO)        (MgO)
                         (MgCO)3 =  ×      =2.10×
                                   40   100           100
    となり,これから発生する二酸化炭素の質量及び容量[ mCO2 (kg) 及びVCO2(m3N)]は,次の式によ
    って求める。
                              44  (CaO)   44  (MgO)
                         m=
                           CO 2 ×     +   ×
                              56   100    40   100

――――― [JIS R 0303 pdf 5] ―――――

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