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44?轻金属1998盔No6
÷铝用碳素
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罐式煅烧炉烟气热量浅议罐式煅烧炉烟气热量的用
杜连达\张宝田,,J
(天津市碳素厂天津300381)
摘要:介绍罐式煅烧炉
关键词:惶烟
\
一
衡_算撒c,
目前在炭素行业生产中,煅烧工艺设备广
泛使用罐式煅烧炉,其加热方式已由原来的利
用外加燃料加热逐渐过渡到利用物料全挥发份
自燃的无外加燃料的加热式式,从而节约了能
源.尽管如此,该煅烧炉的烟气温度仍然较高,
达900℃以上,烟气量较大,达1000～
1500Nm3/每组罐?小时.合理利用这部分烟气
热量,可以达到可观的节能效果.
我厂原有20罐5层火道逆流式罐式煅烧
炉,因煅烧高温层较少,煅烧质量低,已全部改
为8层顺流式罐式煅烧炉.煅烧质量较高,真
密度达2.08g/cm0,实现了利用全挥发份自燃
无外加燃料煅烧工艺.其烟气余热供给热载体
尘系统,浴室及办公采暖所需热量全部由热载
体供给,节能效果显着.
1煅烧炉烟气可提供热量和企业
生产及生活所需热量的平衡计
算
1.1煅烧炉烟气可提供热量
目前,我厂20罐煅烧炉,每罐排料量在
步进式开水机60kg/h,总排料量为1200kg/h,投入产出率以
75%计算,投人生料量为1600kg/h,原料成分
组成:W(水分)8%,V(挥发份)12%,C(碳烧
损)5%,此三种成份煅烧时均以气体形式进入
烟气.烟气量计算如下.
水蒸汽:V水=GW×22.4/i8
=1600×8%×22.4/i8
=159Nm3/h
挥发份:V挥=GV×22.4/6.33×V
=1600×12%×22.4/6.33×
5.016,
=3408Nm3/h
碳烧损:V掼=(GC%22.4/12]/2i%
=
(1600×5%×22.4/12]/
21%
=711Nm3/h
式中:G一每小时加入原料重量,kg;
6.33——挥发份平均分子量,g;
单位体积挥发份完全燃烧生
成烟气量,Nm3/Nm;
2l%——空气中氧气含量.
总烟气量:
V烟V水+V挥+V掼
=159+3408+711
=4278Nma/h
烟气成分分析及比热:
经分析测定,烟气主要成分如下:
成分
体积比.%
9o0℃时比热c1.kJ/NⅡI3
300E时比热.kJ/Nm3
C=2.17×17.5%+1.70×10.6%+1.47
叭
{;1
1998年№6轻金属?45?
×2.1%+1.38×69.8%
=1.58l【J/Nm.?℃
C2=1.88×17.5%+1.55×10.6%+1.36
X2.1%+1.31×69.8%
=1.44l【J/Nm.?℃
Q烟=V~g(t1C一t2C2)
=4278X(900X1.56—300X1.44)
=4.17×10.l【J/h
式中:Q烟——烟气提供的热量,l【J/h;
V烟——烟气总体积,Nm.;
t——烟气进入余热热载体炉温
度,℃;
t——烟气离开余热热载体炉温
度,℃;
Cl——烟气在900℃时平均比热,
l【J/Nmz?℃;
C一—烟气在300"C时平均比热,
l【J/NIn3?℃;
盐酸储存罐
1.2企业生产及生活所需热量
①沥青融化所需热量
Q=G[(t1一to)+c(t2一t1)]/h
:i0000[1.34×(90—0)+1.67X(160
——
90)/24)
=23666kJ/h
式中:Q——沥青熔化所需的热量,kJ/h;
所需熔化沥青的重量(24小时内),
kg;
c——固体沥青比热,kJ/kg?℃;
c——液体沥青比热,kJ/kg?℃;
t】——沥青熔化时温度,℃;
t0——取冬季生产时沥青常温,℃;
1 63
足球袜t2——液体沥青应达到的温度,℃;
h——由常温沥青至生产用温度沥青所需
的时间,h.
②沥青中所用排除水分的蒸发热
Q=[G水C.(1OO—to)+GCg]/h
=
[10000X5%Xi00+i0000X5%×
539]/24
=13312.5l【J/h
式中:Qz蕊——排除水分的蒸发热,l【J/h;
G水——10吨沥青内水的重量,kg;
C水——水的比热,kJ/kg?℃;
to——冬季生产时沥青的常温,℃;
C蒸——水的蒸发热,kJ/kg;
h——由常温沥青至生产用温度沥青
所需时问.
③混捏糊料所需的热量
成型车间三台混捏锅,每小时生产三锅糊
料,每锅糊料重为1200kg,其配比如下:
煅后石油焦(75±2)%沥青(25±2)%
生碎(25±2)%
煅后焦重量GI=1200X75%=900kg
液体沥青重量G2=1200X25%X75%=
225kg
生碎中冷沥青的重量Gs=1200×25%×
25%=75kg
三台混捏锅每小时糊料应消耗的热量:
Q=3[G1G焦(t1一t2)+G3C液(t1一to)+
G3G液(2一t1)]
=3X[900X3.09X(140—0)+75×
1.34×(90—0)+75X1.67X(140—
90)]
=1213943l【J/h
式中:C焦——煅后焦平均比热,l'J/kg'℃;
C固——固体沥青的比热,kJ/kg?℃;蚊子网
C液——液体沥青的比热,kJ/kg?℃;
t()——冬季生产时平均温度,℃;
t1——沥青融化时温度,℃
t2——糊料混捏时达到的温度,℃
④采暖用水所需热量
=
GC.(t2一t1)
=15×10.X4.
18X(90—70)
=1254000l【J/h
G一采暖热水流量,15X10.kg/h;
C水——水的比热,kJ/kg'℃;
t1,t2——热水加热器的出水温度,回水温
度,℃.
?
支撑梁46?轻金属
⑤浴室热水所需热量
(按每天400人次洗澡,每人次用水60kg)
Q=GC~(t2一t1)/24
=400x60x4.18x(50—20)/24
=125400kJ/h
式中:浴室每天用水重量,kg;
t1,t2——热水箱出水,回水温度,℃.
⑥热损失
a沥青槽散热损失量
Q=nFa(t2一t1)
=4×60.45×41.8×(60—0)
=606434kJ/h
式中:n——散热容器的数量,下同;
卜散热容器外表面积,m2,下同;
a——容器表面对周围空气的散热系
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