ISO 13579-1:2013
(Main)Industrial furnaces and associated processing equipment — Method of measuring energy balance and calculating efficiency — Part 1: General methodology
Industrial furnaces and associated processing equipment — Method of measuring energy balance and calculating efficiency — Part 1: General methodology
ISO 13579-1:2013 specifies a general methodology for measuring energy balance and calculating the efficiency of the process involving industrial furnaces and associated processing equipment as designed by furnace manufacturers. This general methodology includes measurement methods, calculations (general calculation) and an energy balance evaluation report. ISO 13579-1:2013 is not applicable to any efficiencies related to the process itself outside of industrial furnaces and associated processing equipment.
Fours industriels et équipements associés — Méthode de mesure du bilan énergétique et de calcul de l'efficacité — Partie 1: Méthode générale
L'ISO 13579-1:2013 spécifie une méthode générale pour mesurer le bilan énergétique et calculer l'efficacité du processus appliqué aux fours industriels et leurs équipements associés conçus par les fabricants de fours. La présente méthode générale comprend les méthodes de mesure, les calculs (calcul général), un rapport d'évaluation du bilan énergétique. L'ISO 13579-1:2013 ne s'applique pas aux rendements liés au processus proprement dit, en dehors des fours industriels et de leurs équipements associés.
General Information
Buy Standard
Standards Content (Sample)
DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 13579-1
ISO/TC 244 Secretariat: JISC
Voting begins on Voting terminates on
2011-04-20 2011-09-20
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION • МЕЖДУНАРОДНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ • ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Industrial furnaces and associated processing equipment —
Method of measuring energy balance and calculating
efficiency —
Part 1:
General methodology
Fours industriels et équipements associés — Méthode de mesure du bilan énergétique et de calcul de
l'efficacité —
Partie 1: Méthode générale
ICS 25.180.01
To expedite distribution, this document is circulated as received from the committee
secretariat. ISO Central Secretariat work of editing and text composition will be undertaken at
publication stage.
Pour accélérer la distribution, le présent document est distribué tel qu'il est parvenu du
secrétariat du comité. Le travail de rédaction et de composition de texte sera effectué au
Secrétariat central de l'ISO au stade de publication.
THIS DOCUMENT IS A DRAFT CIRCULATED FOR COMMENT AND APPROVAL. IT IS THEREFORE SUBJECT TO CHANGE AND MAY NOT BE
REFERRED TO AS AN INTERNATIONAL STANDARD UNTIL PUBLISHED AS SUCH.
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL, TECHNOLOGICAL, COMMERCIAL AND USER PURPOSES, DRAFT
INTERNATIONAL STANDARDS MAY ON OCCASION HAVE TO BE CONSIDERED IN THE LIGHT OF THEIR POTENTIAL TO BECOME STANDARDS TO
WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN NATIONAL REGULATIONS.
RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED TO SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS, NOTIFICATION OF ANY RELEVANT PATENT RIGHTS OF WHICH
THEY ARE AWARE AND TO PROVIDE SUPPORTING DOCUMENTATION.
© International Organization for Standardization, 2011
ISO/DIS 13579-1
Copyright notice
This ISO document is a Draft International Standard and is copyright-protected by ISO. Except as permitted
under the applicable laws of the user’s country, neither this ISO draft nor any extract from it may be
reproduced, stored in a retrieval system or transmitted in any form or by any means, electronic,
photocopying, recording or otherwise, without prior written permission being secured.
Requests for permission to reproduce should be addressed to either ISO at the address below or ISO’s
member body in the country of the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Reproduction may be subject to royalty payments or a licensing agreement.
Violators may be prosecuted.
ii © ISO 2011 – All rights reserved
ISO/DIS 13579-1
Contents Page
Foreword .vi
Introduction.vii
1 Scope.1
2 Normative references.1
3 Terms and definitions .1
4 Basic principles.2
4.1 General .2
4.2 Sankey diagram.3
4.3 Process Heating Assessment Survey Tool (PHAST).4
5 Basic condition of measurement and calculation .5
5.1 State of furnace .5
5.2 Duration of measurement.5
5.3 Unit of specific energy consumption .5
5.4 Reference condition.5
5.5 Unit of volume.5
5.6 Fuel.5
6 Type of energy used in this standard.6
6.1 General .6
6.2 Energy balance.6
6.2.1 Total energy input .6
6.2.2 Fuel equivalent energy.6
6.2.3 Other energy input .7
6.2.4 Total energy output.7
6.2.5 Thermal energy output.7
6.2.6 Energy consumed in electrical auxiliary equipment .8
6.2.7 Energy used for generation of utility.9
6.2.8 Electrical generation loss.9
6.3 Thermal energy balance .9
6.3.1 General .9
6.3.2 Thermal energy input from electrical energy .10
6.3.3 Circulating heat .10
6.4 Energy balance of electrical generation .10
6.4.1 General .10
6.4.2 Energy input.10
6.4.3 Energy output .10
6.5 Recycled energy.10
7 Measurement method .12
7.1 General .12
7.2 Fuel.13
7.2.1 Volume.13
7.2.2 Sampling, test, analysis and measurement of calorific value .13
7.2.3 Pressure and temperature.13
7.3 Atomization agent .13
7.3.1 Volume.13
7.3.2 Pressure and temperature.13
7.4 Combustion air and exhaust gas.13
7.4.1 Combustion air .13
7.4.2 Exhaust gas .14
DRAFT 2011
ISO/DIS 13579-1
7.4.3 Measurement method for burners with recuperative functions . 14
7.5 Controlled atmosphere gas . 18
7.5.1 Volume. 18
7.5.2 Temperature . 18
7.6 Products and jigs/fixtures for products handling . 19
7.6.1 Mass . 19
7.6.2 Temperature . 19
7.6.3 Mass of weight loss. 19
7.7 Temperature of furnace surface. 19
7.7.1 Furnace wall . 19
7.7.2 Section area of parts through furnace wall. 19
7.8 Furnace inner wall temperature . 19
7.9 Inner furnace pressure. 20
7.10 Cooling water . 20
7.10.1 Temperature. 20
7.10.2 Volume. 20
7.11 Electrical auxiliary equipment. 20
7.11.1 Installed electrical auxiliary equipment. 20
7.11.2 Energy for transferring fluid. 20
7.12 Generation of utilities. 20
7.13 Recycled energy . 20
8 Calculation. 20
8.1 General provisions . 20
8.2 Total energy input. 21
8.2.1 Calorific value of fuel . 21
8.2.2 Calorific value of waste. 22
8.2.3 Calorific value of source gas of atmosphere gas. 22
8.2.4 Fuel equivalent energy of electricity. 22
8.2.5 Sensible heat of combustion air . 22
8.2.6 Sensible heat of atomization agent. 24
8.2.7 Heat of reaction. 24
8.2.8 Sensible heat of infiltration air .
...
FINAL
INTERNATIONAL ISO/FDIS
DRAFT
STANDARD 13579-1
ISO/TC 244
Industrial furnaces and associated
Secretariat: JISC
processing equipment — Method of
Voting begins on:
measuring energy balance and
2012-09-19
calculating efficiency —
Voting terminates on:
2012-11-19
Part 1:
General methodology
Fours industriels et équipements associés — Méthode de mesure du
bilan énergétique et de calcul de l'efficacité —
Partie 1: Méthode générale
RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED TO
SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS, NOTIFICATION
OF ANY RELEVANT PATENT RIGHTS OF WHICH
THEY ARE AWARE AND TO PROVIDE SUPPORT-
ING DOCUMENTATION.
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS
Reference number
BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL, TECHNO-
ISO/FDIS 13579-1:2012(E)
LOGICAL, COMMERCIAL AND USER PURPOSES,
DRAFT INTERNATIONAL STANDARDS MAY ON
OCCASION HAVE TO BE CONSIDERED IN THE
LIGHT OF THEIR POTENTIAL TO BECOME STAN-
DARDS TO WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN
©
ISO 2012
NATIONAL REGULATIONS.
ISO/FDIS 13579-1:2012(E)
Copyright notice
This ISO document is a Draft International Standard and is copyright-protected by ISO. Except as permitted
under the applicable laws of the user's country, neither this ISO draft nor any extract from it may be
reproduced, stored in a retrieval system or transmitted in any form or by any means, electronic,
photocopying, recording or otherwise, without prior written permission being secured.
Requests for permission to reproduce should be addressed to either ISO at the address below or ISO's
member body in the country of the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Reproduction may be subject to royalty payments or a licensing agreement.
Violators may be prosecuted.
ii © ISO 2012 – All rights reserved
ISO/FDIS 13579-1:2012(E)
Contents Page
Foreword . v
Introduction . vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
3.1 Terms related to type of energy used in this part of ISO 13579 . 1
4 Symbols used in this part of ISO 13579 . 5
5 Basic principles . 10
5.1 General . 10
5.2 Energy flow diagram . 13
5.3 Process Heating Assessment Survey Tool . 13
6 Basic conditions of measurement and calculation . 14
6.1 State of furnace . 14
6.2 Duration of measurement . 14
6.3 Unit of specific energy consumption . 14
6.4 Reference conditions . 14
6.5 Unit of amount of gas . 14
6.6 Fuel . 14
7 Type of energy evaluated in this part of ISO 13579 and its systematisation . 15
7.1 General . 15
7.2 Energy balance . 15
7.3 Thermal energy balance . 17
7.4 Energy balance of electrical generation . 18
7.5 Recycled energy . 18
8 Measurement method . 18
8.1 General . 18
8.2 Fuel . 19
8.3 Atomization agent . 19
8.4 Combustion air and exhaust gas . 20
8.5 Controlled atmospheric gas . 24
8.6 Products and jigs/fixtures for product handling . 25
8.7 Temperature of furnace surface . 25
8.8 Furnace inner wall temperature . 25
8.9 Inner furnace pressure . 25
8.10 Cooling water . 26
8.11 Electrical auxiliary equipment . 26
8.12 Generation of utilities . 26
8.13 Recycled energy . 26
9 Calculation . 26
9.1 General provisions . 26
9.2 Total energy input . 27
9.3 Total energy output . 30
9.4 Total energy efficiency . 34
10 Energy balance evaluation report . 35
Annex A (informative) Assesment of uncertainty of the total energy efficiency . 37
Annex B (informative) Measurement method concerning regenerative burners . 39
ISO/FDIS 13579-1:2012(E)
Annex C (informative) Reference data .40
Annex D (informative) Calculation of moisture content of fuel and air .49
Annex E (informative) Calculations of heat storage of furnace wall, furnace wall temperature
profile and heat loss by furnace wall in serial batch-type furnace process .50
Annex F (informative) Calculation of wall loss and heat loss of discharged blowout from furnace
opening .56
Annex G (informative) Calculation of energy for fluid transfer .60
Annex H (informative) Example of energy balance sheet .63
Bibliography .65
iv © ISO 2012 – All rights reserved
ISO/FDIS 13579-1:2012(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 13579-1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 244, Industrial furnaces and associated thermal
processing equipment.
ISO 13579 consists of the following parts, under the general title Industrial furnaces and associated
processing equipment — Method of measuring energy balance and calculating efficiency:
Part 1: General methodology
Part 3: Reheating furnaces for steel
Part 2: Batch-type aluminium melting furnaces
Part 4: Furnaces with protective or reactive atmosphere
ISO/FDIS 13579-1:2012(E)
Introduction
Prevention of global warming is a significant issue which needs to be solved on the world scale. For this
purpose, it is necessary not only to reduce energy consumption dramatically, but at the same time also ensure
a convenient and comfortable daily life for everyone.
It is critical to use energy as efficiently as possible to fulfil these requirements.
Although industrial furnaces play an important role in maintaining everyone’s life, on the other hand, they
consume a great amount of energy. In order to tackle the above-mentioned issues, it is important to
establish an International Standard (i.e. the ISO 13579 series), which specifies the energy efficiency of
industrial furnaces in a reasonable manner,
control energy consumption by using the collected measurement data based on ISO 13579 (all parts),
and
improve efficiency.
Furthermore, this part of ISO 13579 can be applied as a fair guideline for utilizing the Clean Development
[24]
Mechanism (CDM), which was developed under the Kyoto Protocol for measures used to prevent global
warming.
All calculations within ISO 13579 (all parts) are based on the location of equipment under reference conditions.
NOTE For equipment intended to be installed above or below sea level, it is expected that the impact of the elevation
be calculated for that location.
vi © ISO 2012 – All rights reserved
FINAL DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/FDIS 13579-1:2012(E)
Industrial furnaces and associated processing equipment —
Method of measuring energy balance and calculating
efficiency —
Part 1:
General methodology
1 Scope
This part of ISO 13579 specifies a general methodology for measuring energy balance and calculating the
efficiency of the process involving industrial furnaces and associated processing equipment as designed by
furnace manufacturers. This general methodology includes:
measurement methods;
calculations (general calculation);
an energy balance evaluation report.
This part of ISO 13579 is not applicable to any efficiencies related to the process itself outside of industrial
furnaces and associated processing equipment (e.g. in a rolling mill process, the reheating furnace is intended
to be the only part covered by this part of ISO 13579).
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated references,
the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 13574, Industrial furnaces and associated processing equipment — Vocabulary
3 Terms and d
...
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 13579-1
First edition
2013-01-15
Industrial furnaces and associated
processing equipment — Method of
measuring energy balance and
calculating efficiency —
Part 1:
General methodology
Fours industriels et équipements associés — Méthode de mesure du
bilan énergétique et de calcul de l'efficacité —
Partie 1: Méthode générale
Reference number
©
ISO 2013
© ISO 2013
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means,
electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either ISO at the address below or
ISO's member body in the country of the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2013 – All rights reserved
Contents Page
Foreword . v
Introduction . vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
3.1 Terms related to type of energy used in this part of ISO 13579 . 1
4 Symbols used in this part of ISO 13579 . 5
5 Basic principles . 10
5.1 General . 10
5.2 Energy flow diagram . 13
5.3 Process Heating Assessment Survey Tool . 13
6 Basic conditions of measurement and calculation . 14
6.1 State of furnace . 14
6.2 Duration of measurement . 14
6.3 Unit of specific energy consumption . 14
6.4 Reference conditions . 14
6.5 Unit of amount of gas . 14
6.6 Fuel . 14
7 Type of energy evaluated in this part of ISO 13579 and its systematization . 15
7.1 General . 15
7.2 Energy balance . 15
7.3 Thermal energy balance . 17
7.4 Energy balance of electrical generation . 18
7.5 Recycled energy . 18
8 Measurement method . 18
8.1 General . 18
8.2 Fuel . 19
8.3 Atomization agent . 19
8.4 Combustion air and exhaust gas . 20
8.5 Controlled atmospheric gas . 24
8.6 Products and jigs/fixtures for product handling . 25
8.7 Temperature of furnace surface . 25
8.8 Furnace inner wall temperature . 25
8.9 Inner furnace pressure . 26
8.10 Cooling water . 26
8.11 Electrical auxiliary equipment . 26
8.12 Generation of utilities . 26
8.13 Recycled energy . 26
9 Calculation . 26
9.1 General provisions . 26
9.2 Total energy input . 27
9.3 Total energy output . 30
9.4 Total energy efficiency . 35
10 Energy balance evaluation report . 36
Annex A (informative) Assesment of uncertainty of the total energy efficiency . 37
Annex B (informative) Measurement method concerning regenerative burners . 39
Annex C (informative) Reference data .40
Annex D (informative) Calculation of moisture content of fuel and air .49
Annex E (informative) Calculations of heat storage of furnace wall, furnace wall temperature
profile and heat loss by furnace wall in serial batch-type furnace process .50
Annex F (informative) Calculation of wall loss and heat loss of discharged blowout from furnace
opening .56
Annex G (informative) Calculation of energy for fluid transfer .60
Annex H (informative) Example of energy balance sheet .63
Bibliography .65
iv © ISO 2013 – All rights reserved
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 13579-1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 244, Industrial furnaces and associated thermal
processing equipment.
ISO 13579 consists of the following parts, under the general title Industrial furnaces and associated
processing equipment — Method of measuring energy balance and calculating efficiency:
Part 1: General methodology
Part 3: Reheating furnaces for steel
Part 2: Batch-type aluminium melting furnaces
Part 4: Furnaces with protective or reactive atmosphere
Introduction
Prevention of global warming is a significant issue which needs to be solved on the world scale. For this
purpose, it is necessary not only to reduce energy consumption dramatically, but at the same time also ensure
a convenient and comfortable daily life for everyone.
It is critical to use energy as efficiently as possible to fulfil these requirements.
Although industrial furnaces play an important role in maintaining everyone’s life, on the other hand, they
consume a great amount of energy. In order to tackle the above-mentioned issues, it is important to
establish an International Standard (i.e. the ISO 13579 series), which specifies the energy efficiency of
industrial furnaces in a reasonable manner,
control energy consumption by using the collected measurement data based on ISO 13579 (all parts),
and
improve efficiency.
Furthermore, this part of ISO 13579 can be applied as a fair guideline for utilizing the Clean Development
[24]
Mechanism (CDM), which was developed under the Kyoto Protocol for measures used to prevent global
warming.
All calculations within ISO 13579 (all parts) are based on the location of equipment under reference conditions.
NOTE For equipment intended to be installed above or below sea level, it is expected that the impact of the elevation
be calculated for that location.
vi © ISO 2013 – All rights reserved
INTERNATIONAL STANDARD ISO 13579-1:2013(E)
Industrial furnaces and associated processing equipment —
Method of measuring energy balance and calculating
efficiency —
Part 1:
General methodology
1 Scope
This part of ISO 13579 specifies a general methodology for measuring energy balance and calculating the
efficiency of the process involving industrial furnaces and associated processing equipment as designed by
furnace manufacturers. This general methodology includes:
measurement methods;
calculations (general calculation);
an energy balance evaluation report.
This part of ISO 13579 is not applicable to any efficiencies related to the process itself outside of industrial
furnaces and associated processing equipment (e.g. in a rolling mill process, the reheating furnace is intended
to be the only part covered by this part of ISO 13579).
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated references,
the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 13574, Industrial furnaces and associated processing equipment — Vocabulary
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 13574 and the following apply.
3.1 Terms related to type of energy used in this part of ISO 13579
3.1.1 Total energy input
3.1.1.1
total energy input
E
input
aggregate of measured energy input brought into the area of energy balance, and which is composed of fuel
equivalent energy and other energy input
3.1.2 Fuel equivalent energy
3.1.2.1
fuel equivalent energy
E
fe
aggregate of input energy which is composed of calorific value of fuel, calorific value of waste, calorific value
of source gas of atmospheric gas and fuel equivalent energy of electricity
3.1.2.2
calorific value of fuel
E
h,fuel
heat of combustion of fuel which is consumed and used for heating produc
...
PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 13579-1
ISO/TC 244 Secrétariat: JISC
Début de vote Vote clos le
2011-04-20 2011-09-20
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION • МЕЖДУНАРОДНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ • ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Fours industriels et équipements associés — Méthode de
mesure du bilan énergétique et de calcul de l'efficacité —
Partie 1:
Méthode générale
Industrial furnaces and associated processing equipment — Method of measuring energy balance and
calculating efficiency —
Part 1: General methodology
ICS 25.180.01
Pour accélérer la distribution, le présent document est distribué tel qu'il est parvenu du
secrétariat du comité. Le travail de rédaction et de composition de texte sera effectué au
Secrétariat central de l'ISO au stade de publication.
To expedite distribution, this document is circulated as received from the committee
secretariat. ISO Central Secretariat work of editing and text composition will be undertaken at
publication stage.
CE DOCUMENT EST UN PROJET DIFFUSÉ POUR OBSERVATIONS ET APPROBATION. IL EST DONC SUSCEPTIBLE DE MODIFICATION ET NE PEUT
ÊTRE CITÉ COMME NORME INTERNATIONALE AVANT SA PUBLICATION EN TANT QUE TELLE.
OUTRE LE FAIT D'ÊTRE EXAMINÉS POUR ÉTABLIR S'ILS SONT ACCEPTABLES À DES FINS INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET
COMMERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE
CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR POSSIBILITÉ DE DEVENIR DES NORMES POUVANT SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA
RÉGLEMENTATION NATIONALE.
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET SONT INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS OBSERVATIONS, NOTIFICATION DES DROITS DE PRO-
PRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT ÉVENTUELLEMENT CONNAISSANCE ET À FOURNIR UNE DOCUMENTATION EXPLICATIVE.
© Organisation Internationale de Normalisation, 2011
ISO/DIS 13579-1
Notice de droit d'auteur
Ce document de l'ISO est un projet de Norme internationale qui est protégé par les droits d'auteur de l'ISO.
Sauf autorisé par les lois en matière de droits d'auteur du pays utilisateur, aucune partie de ce projet ISO ne
peut être reproduite, enregistrée dans un système d'extraction ou transmise sous quelque forme que ce soit
et par aucun procédé électronique ou mécanique, y compris la photocopie, les enregistrements ou autres,
sans autorisation écrite préalable.
Les demandes d'autorisation de reproduction doivent être envoyées à l'ISO à l'adresse ci-après ou au
comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Toute reproduction est soumise au paiement de droits ou à un contrat de licence.
Les contrevenants pourront être poursuivis.
ii © ISO 2011 – Tous droits réservés
ISO/DIS 13579-1
Sommaire Page
Avant-propos .vi
Introduction.vii
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives.1
3 Termes et définitions .1
4 Principes fondamentaux.1
4.1 Généralités .1
4.2 Diagramme de Sankey .3
4.3 Outil de surveillance et d'évaluation de la production de chaleur industrielle (Process
Heating Assessment Survey Tool = PHAST).5
5 Conditions fondamentales de mesure et de calcul .5
5.1 Etat du four .5
5.2 Durée de la mesure .5
5.3 Unité de consommation spécifique d'énergie.6
5.4 Conditions de référence .6
5.5 Unité de volume.6
5.6 Combustible.6
6 Type d'énergie utilisé dans la présente norme .6
6.1 Généralités .6
6.2 Bilan énergétique .6
6.2.1 Intrant énergétique total .6
6.2.2 Energie thermique équivalente .7
6.2.3 Autre intrant énergétique.7
6.2.4 Extrant énergétique total .8
6.2.5 Extrant énergétique thermique .8
6.2.6 Energie consommée dans les équipements auxiliaires électriques.9
6.2.7 Energie utilisée pour la production d'utilités .10
6.2.8 Perte due à la production d'énergie électrique .10
6.3 Bilan énergétique thermique.10
6.3.1 Généralités .10
6.3.2 Apport d'énergie thermique par l'énergie électrique.10
6.3.3 Chaleur de circulation.10
6.4 Bilan énergétique de la production d'énergie électrique .11
6.4.1 Généralités .11
6.4.2 Intrant énergétique.11
6.4.3 Extrant énergétique.11
6.5 Energie recyclée.11
7 Méthodes de mesure.13
7.1 Généralités .13
7.2 Combustible.14
7.2.1 Volume.14
7.2.2 Echantillonnage, essai, analyse et mesure du pouvoir calorifique .14
7.2.3 Pression et température .14
7.3 Fluide d'atomisation.14
7.3.1 Volume.14
7.3.2 Pression et température .14
7.4 Air de combustion et gaz d'échappement .15
7.4.1 Air de combustion.15
PROJET 20112
ISO/DIS 13579-1
7.4.2 Gaz d'échappement . 15
7.4.3 Méthode de mesure pour les brûleurs intégrant des fonctions de récupération . 16
7.5 Gaz d'atmosphère contrôlée. 20
7.5.1 Volume. 20
7.5.2 Température . 20
7.6 Produits et dispositifs/appareils pour la manutention des produits. 20
7.6.1 Masse. 20
7.6.2 Température . 20
7.6.3 Perte de poids . 20
7.7 Température de surface du four. 21
7.7.1 Paroi du four. 21
7.7.2 Section des pièces traversant la surface du four. 21
7.8 Température de la paroi intérieure du four . 21
7.9 Pression intérieure du four. 21
7.10 Eau de refroidissement . 21
7.10.1 Température. 21
7.10.2 Volume. 21
7.11 Equipements auxiliaires électriques . 21
7.11.1 Equipements auxiliaires électriques installés. 21
7.11.2 Energie utilisée pour le transfert de fluide. 21
7.12 Production d'utilités . 22
7.13 Energie recyclée . 22
8 Calcul . 22
8.1 Dispositions générales . 22
8.2 Intrant énergétique total. 22
8.2.1 Pouvoir calorifique du combustible. 22
8.2.2 Pouvoir calorifique des déchets . 23
8.2.3 Pouvoir calorifique du gaz source du gaz d'atmosphère. 23
8.2.4 Energie thermique équivalente de l'électricité . 23
8.2.5 Chaleur sensible de l'air de combustion. 24
8.2.6 Chaleur sensible du fluide d'atomisation. 25
8.2.7 Chaleur de réaction . 25
8.2.8 Chaleur sensible de l'air d'infilt
...
PROJET
NORME ISO/FDIS
FINAL
INTERNATIONALE 13579-1
ISO/TC 244
Fours industriels et équipements
Secrétariat: JISC
associés — Méthode de mesure du bilan
Début de vote:
énergétique et de calcul de l'efficacité —
2012-09-19
Partie 1:
Vote clos le:
2012-11-19
Méthode générale
Industrial furnaces and associated processing equipment — Method of
measuring energy balance and calculating efficiency —
Part 1: General methodology
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET SONT
INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS OBSER-
VATIONS, NOTIFICATION DES DROITS DE PRO-
PRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT ÉVENTUELLEMENT
CONNAISSANCE ET À FOURNIR UNE DOCUMEN-
TATION EXPLICATIVE.
OUTRE LE FAIT D'ÊTRE EXAMINÉS POUR
ÉTABLIR S'ILS SONT ACCEPTABLES À DES FINS
INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET COM-
Numéro de référence
MERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE DES
ISO/FDIS 13579-1:2012(F)
UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES
INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE
CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR POSSI-
BILITÉ DE DEVENIR DES NORMES POUVANT
SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA RÉGLEMENTA-
©
ISO 2012
TION NATIONALE.
ISO/FDIS 13579-1:2012(F)
Notice de droit d'auteur
Ce document de l'ISO est un projet de Norme internationale qui est protégé par les droits d'auteur de l'ISO.
Sauf autorisé par les lois en matière de droits d'auteur du pays utilisateur, aucune partie de ce projet ISO
ne peut être reproduite, enregistrée dans un système d'extraction ou transmise sous quelque forme que ce
soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, les enregistrements ou
autres, sans autorisation écrite préalable.
Les demandes d'autorisation de reproduction doivent être envoyées à l'ISO à l'adresse ci-après ou au
comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56 CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Toute reproduction est soumise au paiement de droits ou à un contrat de licence.
Les contrevenants pourront être poursuivis.
ii © ISO 2012 – Tous droits réservés
ISO/FDIS 13579-1:2012(F)
Sommaire Page
Avant-propos . v
Introduction . vi
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
3.1 Termes relatifs au type d’énergie utilisé dans la présente partie de l’ISO 13579 . 1
4 Symboles . 5
5 Principes fondamentaux . 11
5.1 Généralités . 11
5.2 Diagramme de flux d'énergie . 13
5.3 Outil de surveillance et d'évaluation de la production de chaleur industrielle . 14
6 Conditions fondamentales de mesure et de calcul . 14
6.1 État du four . 14
6.2 Durée de la mesure . 14
6.3 Unité de consommation spécifique d'énergie . 15
6.4 Conditions de référence . 15
6.5 Unité de quantité de gaz . 15
6.6 Combustible . 15
7 Type d’énergie évalué dans la présente partie de l’ISO 13579 et sa systématisation . 15
7.1 Généralités . 15
7.2 Bilan énergétique . 15
7.3 Bilan énergétique thermique . 18
7.4 Bilan énergétique de la production d’énergie électrique . 19
7.5 Énergie recyclée . 19
8 Méthodes de mesure . 19
8.1 Généralités . 19
8.2 Combustible . 20
8.3 Fluide d'atomisation . 20
8.4 Air de combustion et gaz d'échappement . 21
8.5 Gaz d’atmosphère contrôlée . 25
8.6 Produits et dispositifs/appareils pour la manutention des produits . 26
8.7 Température de surface du four . 26
8.8 Température de la paroi intérieure du four . 27
8.9 Pression intérieure du four . 27
8.10 Eau de refroidissement . 27
ISO/FDIS 13579-1:2012(F)
8.11 Équipements auxiliaires électriques .27
8.12 Production d’utilités .27
8.13 Énergie recyclée .27
9 Calculs .28
9.1 Dispositions générales .28
9.2 Intrant énergétique total .28
9.3 Extrant énergétique total .32
9.4 Efficacité énergétique totale .36
10 Rapport d’évaluation de bilan énergétique .37
Annexe A (informative) Estimation de l’incertitude de l’efficacité énergétique totale .39
Annexe B (informative) Méthode de mesure concernant les brûleurs régénératifs .41
Annexe C (informative) Données de référence .42
Annexe D (informative) Calcul de l’humidité du combustible et de l’air .52
Annexe E (informative) Calculs de l’accumulation de chaleur par la paroi du four, du profil de
température de la paroi du four et de la perte de chaleur par la paroi du four dans les
processus en série des fours intermittents .53
Annexe F (informative) Calcul de la perte due aux parois et de la perte de chaleur due au gaz
dégagé lors de l’ouverture du four .59
Annexe G (informative) Calcul de l’énergie de transfert d’un fluide .63
Annexe H (informative) Exemple de fiche de bilan énergétique .66
Bibliographie .68
iv © ISO 2012 – Tous droits réservés
ISO/FDIS 13579-1:2012(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 13579-1 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 244, Fours industriels et équipements associés.
L'ISO 13579 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Fours industriels et
équipements associés — Méthode de mesure du bilan énergétique et de calcul de l'efficacité:
Partie 1: Méthode générale
Partie 2: Fours de réchauffage pour acier
Partie 3: Fours dormants de fusion pour l’aluminium
Partie 4: Fours à atmosphère contrôlée ou active
ISO/FDIS 13579-1:2012(F)
Introduction
La prévention du réchauffement climatique est un problème important qui doit être résolu à l’échelle mondiale.
Cette situation exige un compromis délicat entre une réduction drastique de la consommation d’énergie et la
garantie, pour tout un chacun, d'un quotidien pratique et confortable.
Pour répondre à ces exigences, il est essentiel d’utiliser l’énergie de manière aussi efficace que possible.
Bien que les fours industriels jouent un rôle important dans la société moderne, ils consomment néanmoins
une grande quantité d’énergie. Afin de traiter les problèmes mentionnés ci-dessus, il est important:
d’élaborer une Norme internationale (c’est-à-dire la série ISO 13579), qui spécifie de manière raisonnable
l’efficacité énergétique des fours industriels,
de maîtriser la consommation d’énergie en utilisant les données de mesure recueillies sur la base de
l’ISO 13579 (toutes les parties), et
d’améliorer l’efficacité.
En outre, la présente partie de l’ISO 13579 peut être appliquée comme un guide impartial pour utiliser le
[24]
mécanisme de développement propre (MDP), créé dans le cadre du protocole de Kyoto pour la mise en
œuvre de mesures destinées à la prévention du réchauffement climatique.
Tous les calculs de l’ISO 13579 (toutes les parties) sont fondés sur l’emplacement de l’équipement dans les
conditions de référence.
NOTE Pour les équipements destinés à être installés au-dessus ou au-dessous du niveau de la mer, il est prévu de
calculer l’impact de l’altitude pour l’emplacement concerné.
vi © ISO 2012 – Tous droits réservés
PROJET FINAL DE NORME INTERNATIONALE ISO/FDIS 13579-1:2012(F)
Fours industriels et équipements associés — Méthode de
mesure du bilan énergétique et de calcul de l'efficacité —
Partie 1:
Méthode générale
1 Domaine d'application
La présente partie de l’ISO 13579 spécifie une méthode générale pour mesurer le bilan énergétique et
calculer l’efficacité du processus appliqué aux fours industriels et leurs équipements associés conçus par les
fabricants de fours. La présente méthode générale comprend:
les méthodes de mesure;
les calculs (calcul général);
un rapport d’évaluation du bilan énergétique.
La présente partie de l’ISO 13579 ne s’applique pas aux rendements liés au processus proprement dit, en
dehors des fours industriels et de leurs équipements associés (par exemple dans un processus de laminage,
le four de réchau
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 13579-1
Première édition
2013-01-15
Fours industriels et équipements
associés — Méthode de mesure du bilan
énergétique et de calcul de l'efficacité —
Partie 1:
Méthode générale
Industrial furnaces and associated processing equipment — Method of
measuring energy balance and calculating efficiency —
Part 1: General methodology
Numéro de référence
©
ISO 2013
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2013
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous
quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit
de l'ISO à l'adresse ci-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56 CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2013 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos . v
Introduction . vi
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
3.1 Termes relatifs au type d’énergie utilisé dans la présente partie de l’ISO 13579 . 1
4 Symboles . 5
5 Principes fondamentaux . 11
5.1 Généralités . 11
5.2 Diagramme de flux d'énergie . 12
5.3 Outil de surveillance et d'évaluation de la production de chaleur industrielle . 14
6 Conditions fondamentales de mesure et de calcul . 14
6.1 État du four . 14
6.2 Durée de la mesure . 14
6.3 Unité de consommation spécifique d'énergie . 15
6.4 Conditions de référence . 15
6.5 Unité de quantité de gaz . 15
6.6 Combustible . 15
7 Type d’énergie évalué dans la présente partie de l’ISO 13579 et sa systématisation . 15
7.1 Généralités . 15
7.2 Bilan énergétique . 15
7.3 Bilan énergétique thermique . 18
7.4 Bilan énergétique de la production d’énergie électrique . 19
7.5 Énergie recyclée . 19
8 Méthodes de mesure . 19
8.1 Généralités . 19
8.2 Combustible . 20
8.3 Fluide d'atomisation . 20
8.4 Air de combustion et gaz d'échappement . 21
8.5 Gaz d’atmosphère contrôlée . 25
8.6 Produits et dispositifs/appareils pour la manutention des produits . 26
8.7 Température de surface du four . 26
8.8 Température de la paroi intérieure du four . 27
8.9 Pression intérieure du four . 27
8.10 Eau de refroidissement . 27
8.11 Équipements auxiliaires électriques . 27
8.12 Production d’utilités . 27
8.13 Énergie recyclée . 27
9 Calculs . 28
9.1 Dispositions générales . 28
9.2 Intrant énergétique total . 28
9.3 Extrant énergétique total . 32
9.4 Efficacité énergétique totale . 36
10 Rapport d’évaluation de bilan énergétique. 37
Annexe A (informative) Estimation de l’incertitude de l’efficacité énergétique totale . 39
Annexe B (informative) Méthode de mesure concernant les brûleurs régénératifs . 41
Annexe C (informative) Données de référence .42
Annexe D (informative) Calcul de l’humidité du combustible et de l’air .52
Annexe E (informative) Calculs de l’accumulation de chaleur par la paroi du four, du profil de
température de la paroi du four et de la perte de chaleur par la paroi du four dans les
processus en série des fours intermittents .53
Annexe F (informative) Calcul de la perte due aux parois et de la perte de chaleur due au gaz
dégagé lors de l’ouverture du four .59
Annexe G (informative) Calcul de l’énergie de transfert d’un fluide .63
Annexe H (informative) Exemple de fiche de bilan énergétique .66
Bibliographie .68
iv © ISO 2013 – Tous droits réservés
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 13579-1 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 244, Fours industriels et équipements associés.
L'ISO 13579 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Fours industriels et
équipements associés — Méthode de mesure du bilan énergétique et de calcul de l'efficacité:
Partie 1: Méthode générale
Partie 2: Fours de réchauffage pour acier
Partie 3: Fours dormants de fusion pour l’aluminium
Partie 4: Fours à atmosphère contrôlée ou active
Introduction
La prévention du réchauffement climatique est un problème important qui doit être résolu à l’échelle mondiale.
Cette situation exige un compromis délicat entre une réduction drastique de la consommation d’énergie et la
garantie, pour tout un chacun, d'un quotidien pratique et confortable.
Pour répondre à ces exigences, il est essentiel d’utiliser l’énergie de manière aussi efficace que possible.
Bien que les fours industriels jouent un rôle important dans la société moderne, ils consomment néanmoins
une grande quantité d’énergie. Afin de traiter les problèmes mentionnés ci-dessus, il est important:
d’élaborer une Norme internationale (c’est-à-dire la série ISO 13579), qui spécifie de manière raisonnable
l’efficacité énergétique des fours industriels,
de maîtriser la consommation d’énergie en utilisant les données de mesure recueillies sur la base de
l’ISO 13579 (toutes les parties), et
d’améliorer l’efficacité.
En outre, la présente partie de l’ISO 13579 peut être appliquée comme un guide impartial pour utiliser le
[24]
mécanisme de développement propre (MDP), créé dans le cadre du protocole de Kyoto pour la mise en
œuvre de mesures destinées à la prévention du réchauffement climatique.
Tous les calculs de l’ISO 13579 (toutes les parties) sont fondés sur l’emplacement de l’équipement dans les
conditions de référence.
NOTE Pour les équipements destinés à être installés au-dessus ou au-dessous du niveau de la mer, il est prévu de
calculer l’impact de l’altitude pour l’emplacement concerné.
vi © ISO 2013 – Tous droits réservés
NORME INTERNATIONALE ISO 13579-1:2013(F)
Fours industriels et équipements associés — Méthode de
mesure du bilan énergétique et de calcul de l'efficacité —
Partie 1:
Méthode générale
1 Domaine d'application
La présente partie de l’ISO 13579 spécifie une méthode générale pour mesurer le bilan énergétique et
calculer l’efficacité du processus appliqué aux fours industriels et leurs équipements associés conçus par les
fabricants de fours. La présente méthode générale comprend:
les méthodes de mesure;
les calculs (calcul général);
un rapport d’évaluation du bilan énergétique.
La présente partie de l’ISO 13579 ne s’applique pas aux rendements liés au processus proprement dit, en
dehors des fours industriels et de leurs équipements associés (par exemple dans un processus de laminage,
le four de réchauffage est la seule partie destinée à être couverte par la présente partie de l’ISO 13579).
2 Références normatives
Les documents suivants, en tout ou partie, sont référencés de manière normative dans le présent document
et sont indispensables pour son application. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour
les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 13574, Fours industriels et équipements associés ― Vocabulaire
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 13574 ainsi que les
suivants s’appliquent.
3.1 Termes relatifs au type d’énergie utilisé dans la présente partie de l’ISO 13579
3.1.1 Intrant énergétique total
3.1.1.1
intrant énergétique total
E
intrant
intrant énergétique total mesuré introduit dans la zone concernée par la mesure du bilan énergétique et qui
est composé de l’énergie thermique équivalente et d’un autre intrant énergétique
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.