客户工况:
燃气热镀锌炉一台,按用户提供,小时平均用气200方,烟温400度。要求在尾部烟道加装余热回收装置,回收热量加热助燃风、助剂槽。
热工计算:
烟气量确认
燃料为天然气,根据反应方程式
CH4+2O2=CO2+2H2O
完全燃烧1molCH4需2mol O2
O2在空气中占1/5则完全燃烧1molCH4需要10mol空气
取实际燃烧空气过量系数1.1
1molCH4
11mol空气
反应后烟气成分分别为:
1mol CO2 8.3%
2mol H2O 17%
0.2mol O2 1.7%
8.8mol N2 73%
据此:1mol CH4燃烧产物12mol烟气,小时燃烧200方天然气,每小时产生烟气量为200*12=2400NM3
CO2 、H2O 、O2 、 N2分子量分别为44、18、32、28
设以上气体为理想气体,则该气体标注状态下密度为
ρ=
烟气温度确认
进烟温度400℃,取用户地区四季平均温度20℃,天然气烟气露点温度70℃,则烟气回收极限温度90℃。助燃风进风温度为取平均温度25℃。
3、热量需求计算
根据计算,每小时可回收热量为282KW,合24万大卡。
热量需求计算
根据客户提供,需要加热的90吨水池1只,按冬季最不利工况,加热自5℃到65℃,共需要热量540万大卡。
工件携带热量,按用户提供,取每小时10吨。10吨钢铁自5℃升高到65℃,需要热量为10000*(65-5)*460焦/(千克*摄氏度)=76.67千瓦=6.61万大卡。保守计算,取8万大卡。
水池散热,环境按冬季最不利工况5℃计算,表面散热约4万大卡,周边散热约3万大卡,合计7万大卡。
根据计算,工件清洗池冷水**加热到65度需要热量540万大卡,正常运行时每小时需热量约15万大卡。
窑炉助燃风量2200 NM3/H,保证水池加热,设定助燃风取用热量10万大卡,可使风温升高到140℃。
设计要求
1、在窑炉尾部加装余热回收器,**限度将热量回收。
2、利用回收的热量加热窑炉助燃风。
3、利用回收热量加热助剂槽。
解决方案
1、余热蒸汽锅炉合并余热热风炉
窑炉排烟经过余热蒸汽锅炉产生约140℃左右蒸汽,蒸汽通过氟材料换热器加热助剂槽,余热热风炉加热助燃空气,提高鼓风温度,达到节约燃料目的。
目前热镀锌行业,热镀锌炉排烟温度较高,还有利用的空间,可提高热镀锌炉的热效率。由于热镀锌炉设计排烟温度目前还普遍偏高,排烟损失相对偏大,直接影响了热镀锌窑炉的热效率进一步的提高。
为了充分利用热镀锌炉排烟余热,提高热镀锌窑炉的热效率,利用烟气余热产生蒸汽供生产(加热助镀槽、酸洗槽、磷化池)、生活中(员工洗澡、员工蒸饭、员工烧开水、办公楼供暖)使用,可达到合理用热、节能降耗、减少污染物排放的目的。同时,该项目的实施可对相关的技术经济参数进行综合评价,为广泛推广应用排烟余热利用技术探索出一条新途径。
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