陶瓷行業(yè)煙氣余熱回收鍋爐
陶瓷行業(yè)是一個(gè)高能耗的行業(yè),尤其是噴霧造粒、干燥和窯爐三個(gè)環(huán)節需要消耗大量的熱能。本項目主要按600mm×600mm拋光磚的生產(chǎn)來(lái)計算煙氣和余熱的利用情況。具體生產(chǎn)參數為:日產(chǎn)量為15000m2/天,燒成后重為24kg/m2磚,燃料為發(fā)生爐煤氣(熱值為1450kCal/Nm3)。
陶瓷行業(yè)
1、煙氣參數
窯爐煙囪出口的溫度為400℃(該溫度為不配冷風(fēng)時(shí)的平均溫度,由于是超長(cháng)窯,煙氣溫度較高,目前普遍配冷風(fēng)后再用于干燥器),通過(guò)保溫管道送到噴霧干燥(器)塔(以下簡(jiǎn)稱(chēng)塔)的熱風(fēng)爐前(主要用于補充熱量以滿(mǎn)足噴霧干燥塔所需溫度),此時(shí)的溫度為350℃。產(chǎn)品單位熱耗按650kCal/kg磚計算,每小時(shí)煙氣量V1可通過(guò)以下公式計算得出:
V1=V×n1×a1×(t1+273)÷(t0+273)
其中,水煤氣的消耗量V=日產(chǎn)量÷24×產(chǎn)品單重×單位能耗÷水煤氣熱值=15000÷24×24×650÷1450≈6724Nm3/h
V1=6724×2.2×1.3×[(400+273)÷(20+273)]≈44171m3/h
式中:
- n1——煙氣量與水煤氣量的比值,查表得n1=2.2
- a1——窯頭或其它區域綜合漏入的冷風(fēng)系數,取1.3
- t1——排出煙氣的溫度,400℃
- t0——環(huán)境溫度,取20℃
煙氣質(zhì)量:m1=ρ1V1=0.525×44171≈23190kg/h
式中:
ρ1——400℃時(shí)煙氣的密度,查表得ρ1=0.525kg/m3
2、煙氣提供給塔的熱量
假設煙氣從窯爐輸送到噴霧塔的溫度降低了50℃,則到塔的煙氣溫度為350℃,而噴霧塔排出煙氣的溫度約為90℃。在整個(gè)換熱過(guò)程中,窯爐煙氣的平均溫度為220℃。
平均溫度為220℃的煙氣比熱容查表并換算為:0.2625kCal/(kg·℃);每小時(shí)煙氣帶入熱量按公式Q1=cp1m1Δt1進(jìn)行計算:
Q1=0.2625×23190×(350-90)≈1582718kCal/h,國內發(fā)生爐煤氣的熱值約為1450kCal/m3,那么,相當于發(fā)生爐的煤氣量為:
1582718÷1450≈1092m3/h
式中:
- Q1——350℃煙氣用于塔的熱量,kCal/h
- cp1——220℃煙氣的比熱容,kCal/(kg·℃)
- m1——窯爐煙氣的質(zhì)量,kg/h
- Δt1=煙氣溫度-塔排出溫度,℃
3、每年利用煙氣可節省的費用
國內發(fā)生爐煤氣的價(jià)格按0.3元/m3計算,每天24小時(shí),每年正常生產(chǎn)日按330天算,則每年利用煙氣可節省費用為:
0.3×1092×24×330=2594592元/年
