本标准规定了陶瓷工业窑炉热平衡、热效率测定与计算方法。本标准适用于使用液体和气体燃料生产陶瓷产品的梭式窑、隧道窑热平衡、热效率的测定与计算。对于其他形式窑炉热平衡、热效率的测定与计算也可参照使用。 GB/T 23459-2009 陶瓷工业窑炉热平衡、热效率测定与计算方法 GB/T23459-2009 标准下载解压密码：www.bzxz.net

ICS81.100
中华人民共和国国家标准
GB/T23459—2009
陶瓷工业窑炉热平衡、热效率
测定与计算方法
Measurement and calculation method ofheatbalanceand thermal efficiencyforceramicindustrialkiln
2009-03-28发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局数码防伪
中国国家标准化管理委员会
2010-01-01实施
规范性引用文件
体系划分、计算基准、测试时间、基准温度及方框图测定内容及测定方法
热平衡计算方法
热效率计算方法
附录A（资料性附录）
附录B（资料性附录）
附录C（资料性附录）
各类数据表·
GB/T23459—2009
燃料燃烧理论空气量与理论烟气量及燃烧生成干烟气量和生成水蒸气量的计算…
测定气体流量时测点的选择与计算方法TYYKAONYKACa-
本标准的附录A、附录B、附录C为资料性附录。本标准由中国建筑材料联合会提出。言
本标准由全国建筑卫生陶瓷标准化技术委员会（SAC/TC249）归口。本标准负责起草单位：威阳陶瓷研究设计院。本标准参加起草单位：潮州市陶瓷行业协会。本标准主要起草人：温伟明、蔡镇城、刘继武。GB/T23459—2009
请注意本标准的某些内容有可能涉及专利。本标准的发布机构不应承担识别这些专利的责任本标准自实施之日起，JC/T763—2005《陶瓷工业隧道密热平衡热效率测定与计算方法》废止H
1范围
陶瓷工业窑炉热平衡、热效率
测定与计算方法
本标准规定了陶瓷工业窑炉的热平衡、热效率的测定与计算方法。GB/T23459—2009
本标准适用于使用液体和气体燃料生产陶瓷产品的梭式窑、隧道窑热平衡、热效率的测定与计算，对于其他形式窑炉热平衡、热效率的测定与计算也可参照采用本标准。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然雨，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T384石油产品热值测定法
GB/T12206城镇燃气热值和相对密度测定方法3体系划分、计算基准、测试时间、基准温度及方框图3.1窑炉热平衡体系，只取窑体本身。3.2以1t出密成品的热量消耗为计算基准。隧道窑在热稳定情况下进行测定计算，梭式窑则将一个周期划分为若干阶段分别测定，取其平均值计算。注：本标准中m为标准立方米符号3.3以车间环境温度为基准温度。3.4热平衡方框图
热平衡计算前，为防止热收，支项目的重复和遗漏，根据窑炉具体情况详细作出热平衡方框图，见图1热平衡方框示意图。
Q人，Q
Q供，Q排一
分别表示物料带人和带出的能量：分别表示供人和排出体系的能量。图1热平衡方框示意图
4测定内容及测定方法
4.1燃料
其测定内容和测定方法按表1的规定进行。1
TYKAONYKACa
GB/T23459-2009
测定内容
组成/%
低位发热量/(kJ/kg或
温度/℃
燃料消耗量/（kg/h或
表1燃料测定内容及测定方法
测定时间
在测定周期内择
时取样
在测定周期内择
时取样
油、气燃料应全周
期记录
全测定周期
4.2助燃空气、冷却空气及烟气
测点位置
入窑前利用旁路
管道取样
人蜜前管道上
测定方法
液体燃烧作元素分析，气体燃料用气体分析仪或其他仪器作全分析
按GB/T384和GB/T12206或其他方法实测
用玻璃温度计、电阻温度计或其他仪器测量，取平均值
油用流量计或液位计测量，气用流量计人窑前管道上测量。煤气流量也可用毕托管及其他仪测定
器测量或通过对煤气发生炉作物料衡算求得，瓶装气用秤称量
其测定内容和测定方法接表2的规定进行，流量也可用其他方法直接测定表2
助燃空气、冷却空气及烟气测定内容及测定方法测定内容
助燃及冷却空气
动压/Pa
温度/℃
动压/Pa
组成/%
温度/℃
湿度/%
测定时间
隧道：每隔25--4h
校式密：分阶段测定
越道窑：每隔2h~4h
校式：分阶段测定
隧道窑：每隔2h-4h
校式密：分阶段测定
隧道密：每隔2h-u4h
式膏：分阶段测定
隧道#每隔2h~4h
测一次
校式蜜·分阶段测定
隧道密每隔2h-4h
测一次
梭式密：分阶段测定
生环（半成品）、成品
测点位置
总管道直管部位（
3.D）按附录C确定测点数
离密1m~2m处管道
裁面中心点
在汇总烟道直管部位
>3D）可按附录C确定
测点数
测动压的截面中心点
测动压的截面中心点
测动压的截面中心点
其测定内容和测定方法按表3的规定进行。测定方法
用毕托管、微压计或用其他仪器测定
用热电偶或℃~800℃水银温度
计或用其他仪器测定
用毕托管、微压计或用其他仪器测定
用气体分析仪或其他仪器测量
用热电偶或0℃~300C水银温度
计或其他仪器测定
用湿含量测定仪测定
表3生坏（半成品）、成品测定内容及测定方法测定内容
粘土含量/%
生坏(半成品）
对隧道密/(kg/b)
对梭式窑/kg
测定时间
隧道窑：全周期：
梭式窑：装窑时
测点位置
测定方法
由配方得到。
隧道窑：根据各品种的单坏质
量、数量抽取称量，按入（窑）车速度计算得出：
梭式窑：按各品种的质量，数
量抽取称量并计算
生堡（半成品）
测定内容
入窑温度/℃
吸附水分/%
结晶水分/%
出窑产品质量/
隧道密出窑产品
温度/℃
最高烧成温度/℃
厘钵、窑具及窑车
测定时间
表3（续）
测点位置
隧道窑：每隔2h~4h
测一次，
梭式窑：装窑时
隧道密：每隔2h~4h
测一次；
梭式窑：装窑时
隧道窑：每隔2h~4h
测一次：
梭式密：装密时
隧道窑：每隔2h~4h
测量：
梭式密：出窑时
窑车出窑5min内测定
隧道案：全周期：
梭式窑：高温保温阶段
其测定内容和测定方法按表4的规定进行。窑车最上层和中部或
辊道左、中、右处的坏体
各类型成品各取3件
（片）
窑车前、后、左、右及中
部或辑道左、中、右处的
隧道密：烧成带最高温
度断面上
梭式窑：窑门上部附近
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测定方法
用表面温度计或点温计测定
用精度为0.01g的天平测定
坏体并计算
用化学分析测取
隧道窑：分品种称，取平均值
后再按总数和进车速度计算；
梭式窑：分品种按总数计算
用表面温度计或点温计测定
用铂-铂热电偶、三角锥、测
温环等测定
表4匣钵、窑具及密车测定内容及测定方法测定内容
恒钵和密具
质量/kg
画钵窑具出人窑
平均温度/℃
金属及耐火材料
质量/（kg/车）
金属部分出入窑
温度/℃
耐火材料出人窑
温度/℃
隧道密：进车速
度/（车/h）；
梭式密：装车数/
(车/窑）
测定时间
隧道窑：每隔2h~4h
测一次，
梭式窑：装密时
隧道密：窑车出窑后及
人窑前5min内测定；
梭式窑：装窑时wwW.bzxz.Net
进密前
隧道窑：每隔2h~4h
测一次，出入窑5min内
测量：
梭式密：进密前
隧道密：每隔2h~4h
测一次，出人窑5min内
测量：
梭式密：进密前
测点位置
按品种各抽取3件
窑车前、后、左、右、中
部测量，取平均值
测前、后及轮三个点，
取平均值
测表面四个角和中心
五个点取平均值为表面
温度：四面衬砖内部中心
四个点取平均值为内部
温度，再取内外平均值
TYYKAONYKACa
测定方法
隧道密：分品种称，取平均值
后再按总数和进车速度计算，
梭式窑：分品种按总数计算
用表面温度计或点温计测定
地磅上称量
用表面温度计或点温计测定
用表面温度计或点温计测定
GB/T23459—2009
4.5窑墙、窑顶
其测定内容和测定方法按表5的规定进行。表5窑墙、密顶测定内容及测定方法测定内容
岳墙·畜顶
外表面温度/℃
或热流/（W/m*）
内表面温度/℃
外表面温度/℃
质量/kg
周围空气温度/℃
表面积/m
测定时间
测试开始时
点火前
高温及保温
点火前
高温及保温
每隔2h~4h
测一次
测试开始时
测点位置
先用点温计或表面温度计
找出表面温度变化相近的区
域定为一测区，原则上测区长
度不超过20m，或温差不超过
10℃。各测区选若干测点取
平均值
选有体表性若干测点
选有体表性若干测点
选有体表性若干测点
选有体表性若干测点
按图纸计算或实测
隧道窑：每隔2h~4h
梭式窑：全周期内各烧成
阶段：
在距窑外1m处若干有代
表性的点测一次，测量后平
测定方法
用表面温度计、点温计测取表
面温度平均值，或用热流计测取平均值
用表面温度计、点温计测取表
面温度，取平均值
用制品表面温度作为内表面
温度，或用热电偶分别测取各层不同材质温度
用表面温度计、点温计测取表
面温度，取平均值
用表面温度计、点温计测取表
面温度，取平均值
由实测尺寸及密度（参见附录
A的表A.2)计算质量
用玻璃温度计或其他仪器
用米尺或其他仪器测定后
4.6热平衡项目及热平衡表见表6。由于窑炉种类很多，燃料不一，工艺过程也有所不同，可根据具体情况对表6中的收、支项目进行增删。6热平衡项目及热平衡表
热量收入?Q
燃料燃烧热Q：
燃料显热Q：
原钵及窑具带人显热Q
热量/
热量支出Q
热量/
隧道密成品带出显热
梭式蜜坏体加热到烧成温度所
需热量
体水分蒸发和加热水蒸气耗热Q：坏体烧成过程分解粘土耗热Q，
密车带入显热Q：
生坏带人显热Q：
热量收入Q
重油雾化用蒸汽或乳化用水带人显热Q：
用于气幕的回收热风带入显热Q
梭式窑升温前密体蓄积热量Q
热量/
表6（续）
热量支出Q
GB/T23459-—2009
热量/
隧道窑冷却带抽出热风带出显热Q隧道窑厘钵和密具带出显热
梭式窑加热便钵和窑具所需
隧道窑窑车带出显热Q：
烟气带出显热Q
化学不完全燃烧热损失Q：
密体表面散热损失Q
梭式窑烧成温度下窑体蓄积热量Q1o其他散热损失Q
=以环境温度为基准，助燃空气、急冷冷风，密尾冷风、不严密处漏人空气、车下渗人冷风等热收人项目为零，表中未列出。
热平衡计算方法
5.1热收入
5.1.1燃料燃烧热Q（kJ）
Qi=mXQw
式中：
-1t成品的燃料消耗量，kg或m；一应用基时燃料的低位发热量，kJ/kg或kJ/m，以实测为准。5.1.2燃料显热Q：（kJ）
Q =m,Xc,X(t-t)
式中：
燃料的比热容，kJ/(kg·℃)或kJ/(m，℃)：燃料人窑温度，℃；
基准温度，C。
液体燃料的比热容按实测或按式（3)计算，气体燃料的比热容按实测或按式（4)计算。c,=1.735+0.0025×t
=0.01(9X)
式中：
各气体成分在燃料或烟气中的体积分数；C
各气体成分的平均比热容，kJ/（m：℃），参见附录A表A.15.1.3厘钵及窑具带人显热Q（kJ）Q=mXX(t-t)
TIKAONIKACA
·（1）
（2）
（3）
（4）
GB/T23459—2009
式中：
-1t成品需要的便钵及窑具质量，kg:厘钵及窑具的比热容，kJ/(kg·℃），参见附录A表A.2：匣钵及窑具人窑的温度，℃。
5.1.4窑车带入显热Q（kJ）
Q=mXeX(tj-t)+mXc×(t,-t)
武中：
m、mn
分别表示1t成品的密车金属、耐火材料的质量，kg；分别表示窑车金属、耐火材料的比热容，kJ/kg·℃），参见附录A表A.2分别表示窑车金属和耐火材料人窑的温度，℃。5.1.5生坏带人显热Q（kJ）
Q=mpXcpX(tp-t)
式中：
-1t成品的生坏质量，kg，
生坏的平均比热容，kJ/(kg·℃），参见附录A表A.2；生坏人窑密温度，℃。
5.1.6重油雾化用蒸汽或乳化用水带入显热Q（kJ）ms
xeX(t-t)
式中：
重油雾化用蒸汽或乳化用水量，kg/h；1h的重油消耗量，kg/h；
水蒸气的比热容1.93kJ/（kg·℃）或水的比热容4.1816kJ/（kg：℃）；重油雾化用蒸汽或乳化用水温度，℃，5.1.7用于气幕的回收热风带入显热Q,（kJ）Q=V.X caX(t-t)
式中：
V.—1t成品的气幕热风量，m，其计算参见附录C；Ca
气幕热风的比热容，kJ/(m·℃)，参见附录A表A.1或按式(10)计算；吸入热风温度，℃，
c=1.284+0.0001199×tg
5.1.8梭式密升温前窑体蓄积热量Q：（kJ）m,Xc,X(t-t)
式中：
梭式窑窑体各部分（顶、墙、底）耐火材料的质量，kg；梭式窑窑体各耐火材料的平均比热容，kJ/（kg·），参见附录A表A.2：——梭式窑窑体内、外表面的平均温度，℃；m-
一成品的总质量，t。
5.2热支出
5.2.1隧道窑成品带出显热Q,（kJ）Qi=1000xc.X(t-t)
（6）
（8）
（9）
（10）
（11)
式中：
成品的平均比热容，kJ/(kg·℃），参见附录A表A.2；ce
窑出口处成品的温度，℃。
梭式窑坏体加热到烧成温度所需热量Qi（kJ）Qi=-1000×ce×(ta-tp）
式中：
产品的最高烧成温度，℃。
5.2.2坏体水分蒸发和加热水蒸气耗热Q:(kJ)Q=（mx+m）×[2490+1.93×ty-t)式中：
-1t成品人窑坏体中所含吸附水量，kg1t成品人窑坏体中所含结晶水量，kg；在0℃时，1kg水蒸气汽化所需潜热，kJ/kg；在烟气离密温度范围内水蒸气的平均比热容，kJ/（kg·℃）；离窑烟气的温度，℃。
5.2.3坏体烧成过程分解黏土耗热Q(kJ）Qa=mXqt
式中：
1t成品生坏中的黏土量，kg：
分解1kg黏土所需热，为1088kJ/kg。隧道窑冷却带抽出热风带出显热Q（kJD）5.2.4
Q'-V.X ca× (tr-t)
式中：
1t成品的抽出热风量，m，其计算参见附录C；GB/T23459—2009
（13)
（14）
（15）
（16）
te下热风的比热容，kJ/（m℃），参见附录A表A1或按式（10）计算抽出热风温度，℃。
5.2.5隧道窑匣钵和窑具带出显热Q（kJ）Q=mXcX(tbe-t)
式中：
-钵及窑具窑出口处的温度，℃。梭式窑加热厘钵和窑具所需热量Q:（kJ）Qs=mXc×(t-）
5.2.6隧道窑窑车带出显热Q（kJ）Q=mXcX(tie-t)+m.XcX(te-t)
式中：
testne
分别表示窑车金属和耐火材料窑出口处的温度，℃。5.2.7烟气带出显热Q（梭式窑则分阶段合计）（kJ）Qt=Q+Q,
式中：
干烟气带出显热，kJ
烟气中水蒸气带出显热，kJ。
5.2.7.1干烟气带出的显热Q（kJ）Q=mxVXc×(tg-t)
TTYKAONYKAcA
·（17)
（18）
（19）
·（21)
GB/T23459—2009
式中：
V.—1kg或1m燃料燃烧后实际生成的干烟气量，mV.的计算方法参见附录B；te
干烟气离窑温度，℃；
一干烟气的比热容，kJ/（m.℃），可近似取1.384kJ/（m.℃）或按式（4)求得G
5.2.7.2烟气中水蒸气带出显热Q（kJ）Q-m.
式中：
s.X.c.×(t-t)+2490×m
每1kg或每1m燃料产生的烟气中的水蒸气量，kg;s的计算参见附录B5.2.8化学不完全燃烧热损失Q（梭式窑则分阶段合计）（kJ）Q
式中：
XVgX9X12750
烟气中一氧化碳的体积分数，%；氧化碳的反应热，/m。
窑体表面散热损失Q（k）
对隧道窑分段计算
Q-3.6Xax-)xF
式中：
窑壁与空气间的对流辐射传热系数，W/（m），见式（25）；a
分别表示备外表面和周围环境温度℃：散热面稳
-1h的成品质量，t/h。
t-t+4.54×
式中：
（273/1007
［(273+t)/1007
散热面位置系数，窑顶取3.26，窑墙取2.56梭式窑窑底（客车）取21用热流计法计算时
式中：
各个测区的平均热流密度，W/m
对梭式窑按窑顶、窑墙、窑密底按阶段分别计算后求和：3.6ZEaX(t-t)XFXAH
式中：
烧成中各相应阶段的时间间隔，h。用热流计法计算时：
Q-3.6x2(9+F)
梭式窑烧成温度下窑体蓄积热量Qi（kJ）5.2.10
Qta=Z[mXcn×(t.-2))
5.2.11其他散热损失Q（kJ）
隧道密：Q=（Q+Q+Q：+Q+Q：+Q+Q）-（Q+Q+Q+Q+Q+Q：+Q+Q+Q
（22）
·（23）
（24）
（25）
·（26)
（27）
（28）
（29)
...（30
梭式窑：Q=（Q十Q：十Q十Q：+Q：+Q十Q：）-（Q十Q+Q:+Q:+Q,+Q：+Q：+Q10）
6热效率计算方法
6.1烧成产品的有效热Qx（kJ）
Q=Q+Q+Q
式中：
式中：
一坏体吸附水分、结晶水分的蒸发及水蒸气加热所需要的热量，kJ。Q=mx×[（100tp）×4.18+2260午（125-100)×1.93]+mX[(100-t）)×4.18+2260+(550-100)×1.93吸附水蒸发终温
结晶水蒸发终温
水在100元
汽化潜热，kJ/kg
坏体烧成过程分解黏上耗热，：Q
焙烧至最高烧成温度时耗热.kJ
Q1000xcxc
6.2包括便钵和密具在内的每吨成品的有效热Q（kDS
式中：
Q-Q+Qia
加热通钵及窑具至烧成温度所需热量，kJ。mXcXt
供给热Q（kJ）
烧成产品的窑炉热效率（%）
包括厘体和窑具在内的炉热效率（%）Qn×100
6.6单位合格产品烧成燃耗Q（kgce/tQ
式中：
产品的烧成合格率，%：
29307-
29307X
-1kg标准煤（kgce）的低（位）发热量，kJ/kgce6.7余热利用率（%）
式中：
Q1———烟气中已利用的热，kJ。Q+Q×100
Qis=VyXLcyiX(ty-t)-Vye×[cyeX(ty-t)]TTIKAONTKAca
GB/T23459—2009
-（31）
（32）
·（33）
（34）
（35）
·（36）
（37）
（38)
（39）
-（40）
（41）
（42）
（43）
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