客戶工況:
燃氣熱鍍鋅爐一臺,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、助劑槽。
熱工計算:
煙氣量確認
燃料為天然氣,根據反應方程式
CH4+2O2=CO2+2H2O
完全燃燒1molCH4需2mol O2
O2在空氣中占1/5則完全燃燒1molCH4需要10mol空氣
取實際燃燒空氣過量系數1.1
1molCH4
11mol空氣
反應后煙氣成分分別為:
1mol CO2 8.3%
2mol H2O 17%
0.2mol O2 1.7%
8.8mol N2 73%
據此:1mol CH4燃燒產物12mol煙氣,小時燃燒200方天然氣,每小時產生煙氣量為200*12=2400NM3
CO2 、H2O 、O2 、 N2分子量分別為44、18、32、28
設以上氣體為理想氣體,則該氣體標注狀態下密度為
ρ=
煙氣溫度確認
進煙溫度400℃,取用戶地區四季平均溫度20℃,天然氣煙氣露點溫度70℃,則煙氣回收極限溫度90℃。助燃風進風溫度為取平均溫度25℃。
3、熱量需求計算
根據計算,每小時可回收熱量為282KW,合24萬大卡。
熱量需求計算
根據客戶提供,需要加熱的90噸水池1只,按冬季最不利工況,加熱自5℃到65℃,共需要熱量540萬大卡。
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,環境按冬季最不利工況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。
根據計算,工件清洗池冷水首次加熱到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。
窯爐助燃風量2200 NM3/H,保證水池加熱,設定助燃風取用熱量10萬大卡,可使風溫升高到140℃。
設計要求
1、在窯爐尾部加裝余熱回收器,最大限度將熱量回收。
2、利用回收的熱量加熱窯爐助燃風。
3、利用回收熱量加熱助劑槽。
解決方案
1、余熱蒸汽鍋爐合并余熱熱風爐
窯爐排煙經過余熱蒸汽鍋爐產生約140℃左右蒸汽,蒸汽通過氟材料換熱器加熱助劑槽,余熱熱風爐加熱助燃空氣,提高鼓風溫度,達到節約燃料目的。
成功案例
1.湖南萬峰化工回轉窯(蒸汽+熱水): 湖南萬峰化工有限公司一臺燃煤回轉窯,排煙溫度在420℃以上,煙氣量13600Nm3/h。我公司針對該工況進行設計,溫度由420℃降到220℃,產生0.8MPa蒸汽1.5t/h,余熱蒸汽爐給水溫度由20℃提高至升到60℃,煙氣溫度降至180℃經煙囪排出,達到增加鍋爐出力、節約燃料的目的。
2.上海寶鋼股份310機組熱鍍鋅爐,排煙溫度在450℃-750℃波動,煙氣量40000Nm3/h。經我公司設計的5t/h的余熱蒸汽鍋爐換熱后降到200℃左右,每天產出蒸汽并網使用。
3.上汽集團(乾通汽車附件)有限公司然天然氣 熔煉爐三臺,尾部排煙溫度400℃以上,三臺煙道合并安裝熱管余熱回 收器一套,煙溫將120℃,把20℃常溫水提高到80℃以上工工藝用水和員工洗澡。