蓄熱燃燒中間包烘烤器的節(jié)能分析

蓄熱燃燒中間包烘烤器的節(jié)能分析

1從節(jié)約能源的角度而言,把中間包烘烤到較高的溫度和溫度,以提高產(chǎn)品的國內(nèi)管理水平,科學(xué)烘烤目前，濟(jì)鋼第三污水處理廠的連續(xù)火力試驗(yàn)中心采用轉(zhuǎn)爐呼吸，中間爐呼吸中使用的氣體量較大。從節(jié)約能源的角度來看，既要將中央包的污染降到較高的溫度和溫度，又要做到低能耗和低環(huán)境影響的目的。采用高效蓄熱燃燒技術(shù)的蓄熱燃燒中間包烘烤器,利用高效蓄熱體將煙氣的熱量傳給助燃空氣,可達(dá)到節(jié)約能耗及減少污染的目的。2余熱放熱,吸熱蓄熱式燃燒技術(shù)是一種極為有效的煙氣余熱回收技術(shù),通過成對(duì)的蓄熱體交替切換工作于吸熱和放熱狀態(tài)來回收煙氣中的余熱,即一側(cè)蓄熱體進(jìn)行煤氣與空氣的混合氣體燃燒放熱,燃燒后的高溫?zé)煔饨?jīng)另一側(cè)蓄熱體排出,高溫?zé)煔馀懦龅耐瑫r(shí),其余熱被該蓄熱體充分吸收;蓄熱體工作狀態(tài)切換后,供應(yīng)燃?xì)獾囊粋?cè)蓄熱體在提供能源的同時(shí)自身吸收儲(chǔ)存的熱量也被釋放,而另一側(cè)則進(jìn)行對(duì)高溫?zé)煔膺M(jìn)行熱量吸收和儲(chǔ)存,兩個(gè)蓄熱體切換工作狀態(tài)時(shí)間通常設(shè)定為50s。3中間包烘烤工藝要求蓄熱式中間包烘烤器能最大限度地回收燃燒加熱裝置所排出的煙氣中的余熱,降低排煙熱損失,提高燃燒加熱裝置的熱效率。中間包烘烤要求在3h內(nèi)將溫度加熱至1100~1200℃,然后進(jìn)行保溫至生產(chǎn)使用。通過蓄熱式中間包烘烤器所排放出來的煙氣溫度控制在180℃以下,在高溫狀態(tài)下可使煙氣溫度降低1000℃左右,大幅提高中間包烘烤的熱效率。3.1通過將誤站氣體燃燒產(chǎn)生的氣體比熱計(jì)算3.1.1煙氣比熱及容已知轉(zhuǎn)爐煤氣燃燒后產(chǎn)生的煙氣成分及其相對(duì)分子質(zhì)量Mi、體積分?jǐn)?shù)φi,求轉(zhuǎn)爐煤氣在溫度為t(℃)時(shí)的質(zhì)量比熱。1)煙氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量為:2)煙氣中成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)為:3)各成分的質(zhì)量比熱容為:式中,T=t+273.15K,A、B、C、D為比熱容方程常數(shù)。4)煙氣的質(zhì)量比熱容為:3.1.2數(shù)據(jù)表的數(shù)量根據(jù)檢測,煙氣中各成分及其含量見表1,煙氣各成分的比熱容方程常數(shù)見表2。1)計(jì)算煙氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量:2)計(jì)算煙氣各成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%):4)計(jì)算煙氣各成分在溫度t下的比熱容。根據(jù)公式(3)及公式(4)得到的各成分及煙氣在不同溫度下的比熱容見表3。3.2采用平衡器法計(jì)算烘焙器的熱平衡烘烤器熱平衡計(jì)算公式:3.3中間包烘烤器燃?xì)庀牧康挠?jì)算對(duì)于普通中間包烘烤器來說,因不存在余熱回收,所以式(5)中tk=0、k=0,設(shè)普通烘烤器的燃料消耗為B1,則公式(5)變?yōu)?將公式(5)、(6)整理得到節(jié)能率為:式中:B為實(shí)際燃?xì)庀牧?m3/m3;B1為普通中間包烘烤器燃?xì)庀牧?m3/m3;Qd為燃料的發(fā)熱量,kJ/m3;La為燃料燃燒所需空氣量,m3/m3;Va為燃料燃燒所產(chǎn)生的煙氣量,m3/m3;Ck為空氣比熱,kJ/kg·℃;Cy1為未經(jīng)換熱直排時(shí)煙氣比熱,kJ/kg·℃;Cy2為經(jīng)換熱直排時(shí)煙氣比熱,kJ/kg·℃;ty1為未經(jīng)換熱直排時(shí)煙氣溫度,℃;ty2為經(jīng)換熱直排時(shí)煙氣溫度,℃;k為未參與換熱的煙氣比例系數(shù),k=0.2。對(duì)于轉(zhuǎn)爐煤氣來說,Qd=7524kJ/m3,La=2.4m3/m3,Va=3.6m3/m3。應(yīng)用公式(7),在不同煙氣溫度和空氣預(yù)熱溫度時(shí)的節(jié)能率計(jì)算結(jié)果如表4所示。4蓄熱式中間包烘烤器烘烤溫度對(duì)比根據(jù)中間包烘烤經(jīng)驗(yàn),冷中間包烘烤溫度由常溫升至1200℃的時(shí)間約為3h,然后在1200℃下保持1h,1200℃下的保持時(shí)間是為了進(jìn)一步將中包澆注料及涂抹料內(nèi)的結(jié)晶水烘出。通過對(duì)普通中間包烘烤器與蓄熱式中間包烘烤器烘烤過程中的溫度變化跟蹤,發(fā)現(xiàn)蓄熱式烘烤器的烘烤效果明顯好于普通烘烤器,烘烤溫度曲線對(duì)比見圖1。從圖中溫度趨勢可以看出,蓄熱式烘烤器在烘烤過程中煙氣中余熱的再次利用在烘烤中取得了良好的效果。烘烤2h后,蓄熱式烘烤器烘烤溫度已達(dá)到1000℃,而普通烘烤器只有750℃左右;烘烤3h后,蓄熱式烘烤溫度達(dá)到1170℃,而普通式烘烤器只有1000℃。對(duì)于中間包澆注料及涂抹料中的結(jié)晶水來說,蓄熱式烘烤器比普通烘烤器有更充分的時(shí)間將其烘出。5中間包過程烘烤節(jié)能率高蓄熱式中間包烘烤器在連鑄生產(chǎn)中取得了良好的節(jié)能