燃?xì)鉄徨冧\加熱爐煙氣余熱利用|煙氣余熱回收裝置
一、客戶工況:
燃?xì)鉄徨冧\爐一臺,按用戶提供,小時平均用氣200方,煙溫400度。要求在尾部煙道加裝余熱回收裝置,回收熱量加熱助燃風(fēng)、助劑槽。
二、熱工計算:
- 煙氣量確認(rèn)
CH4+2O2=CO2+2H2O
*燃燒1molCH4需2mol O2
O2在空氣中占1/5則*燃燒1molCH4需要10mol空氣
取實際燃燒空氣過量系數(shù)1.1
1molCH4
11mol空氣
反應(yīng)后煙氣成分分別為:
1mol CO2 8.3%
2mol H2O 17%
0.2mol O2 1.7%
8.8mol N2 73%
據(jù)此:1mol CH4燃燒產(chǎn)物12mol煙氣,小時燃燒200方天然氣,每小時產(chǎn)生煙氣量為200*12=2400NM3
CO2 、H2O 、O2 、 N2分子量分別為44、18、32、28
設(shè)以上氣體為理想氣體,則該氣體標(biāo)注狀態(tài)下密度為
ρ=
- 煙氣溫度確認(rèn)
3、熱量需求計算
- 可回收熱量計算:見下表所示
煙側(cè)傳熱量計算 | ||||
排煙溫度 | T1 | ℃ | 已知 | 400 |
熱管換熱器出口煙溫 | T2 | ℃ | 設(shè)定 | 100 |
標(biāo)況下鍋爐煙氣量 | Vy | m3/h | 2400 | |
標(biāo)況下煙氣密度 | ρy | kg/m3 | 查煙氣特性表 | 1.238 |
煙氣質(zhì)量 | My | kg/h | Vy*ρy | 2971.2 |
平均煙溫 | Tpj | ℃ | (T1+T2)/2 | 245 |
煙氣定壓比熱容 | C | kJ/(kg.℃) | 按平均煙溫查煙氣特性表 | 1.15 |
煙氣放出熱量 | Qy | KJ/h | My*c*(t1-t2) | 1059233 |
Kcal/h | 252993 | |||
kw | 294.2 | |||
煙氣側(cè)熱損失 | qy | % | 4 | |
熱管傳熱量 | Qc | KJ/h | Qy*(1-qy/100) | 1016863 |
Kcal/h | 242874 | |||
kw | 282 |
- 熱量需求計算
工件攜帶熱量,按用戶提供,取每小時10噸。10噸鋼鐵自5℃升高到65℃,需要熱量為10000*(65-5)*460焦/(千克*攝氏度)=76.67千瓦=6.61萬大卡。保守計算,取8萬大卡。
水池散熱,環(huán)境按冬季zui不利工況5℃計算,表面散熱約4萬大卡,周邊散熱約3萬大卡,合計7萬大卡。
根據(jù)計算,工件清洗池冷水*加熱到65度需要熱量540萬大卡,正常運行時每小時需熱量約15萬大卡。
窯爐助燃風(fēng)量2200 NM3/H,保證水池加熱,設(shè)定助燃風(fēng)取用熱量10萬大卡,可使風(fēng)溫升高到140℃。
二、煙氣余熱回收裝置設(shè)計依據(jù)
1、 采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范【GB50019-2003】
2 、供熱通風(fēng)設(shè)計手冊【M】
3 、換熱器設(shè)計規(guī)范【SH-T3119-2000】
4、 機(jī)械設(shè)備安裝工程施工及驗收通用規(guī)范【GB50252-94】
三、設(shè)計要求
1、在窯爐尾部加裝余熱回收器,zui大限度將熱量回收。
2、利用回收的熱量加熱窯爐助燃風(fēng)。
3、煙氣余熱回收裝置利用回收熱量加熱助劑槽。
四、解決方案
1、余熱蒸汽鍋爐合并余熱熱風(fēng)爐
窯爐排煙經(jīng)過余熱蒸汽鍋爐產(chǎn)生約140℃左右蒸汽,蒸汽通過氟材料換熱器加熱助劑槽,余熱熱風(fēng)爐加熱助燃空氣,提高鼓風(fēng)溫度,達(dá)到節(jié)約燃料目的。