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用热管式空气预热器回收玻璃窑炉尾气余热加热冷空气

2020-09-30

目前回收利用玻璃窑炉尾气余热,达到节能的目的,已被广大企业所认识和落实。目前回收窑炉尾气余热使用的设备基本是采用余热锅炉,而玻璃企业所使用的燃料大部分是煤气,煤气发生炉本身自带水夹套,可以副产低压蒸汽供生产生活使用,只有在吹扫烟道时,需要的蒸汽较多,需外供蒸汽加以补充。烟道吹扫结束以后,蒸汽需要量较少,这时企业为了降低运行成本,就将余热锅炉停开或微开。这样大部分烟气的余热,还是被排空放掉了,回收利用余热,生产蒸汽供生产和生活使用,取消外供燃煤(气、油)锅炉,为能完全回收窑炉尾气余热,达到充分节能的目的。

(1)主要用途

目前玻璃窑炉尾气余热一般在200~300℃左右,约有30~50万大卡的热量,回收这部分热量用以预热二次风冷空气,使常温冷空气变成达到100℃左右的热空气,送入窑内,可以提高燃料理论燃烧温度作用,保证必须的炉温以加快升温速度并能显著节约燃料。主要用途分述如下:

1、提高燃料的理论燃烧温度

空气预热后可以提高燃料的理论燃烧温度,温度的提高程度与燃料种类及气体的预热温度有关,一般空气预热温度每提高100℃可提高理论燃烧温度50℃左右。 

提高燃料的理论燃烧温度后对提高炉温有直接作用,炉温t1值与理论燃烧温度t1i的关系见式(2-2)

t1=ηgt1i(℃)(2-2)

式中:t1i-----燃料的理论燃烧温度(℃)、ηg---炉子高温系数

燃料的理论燃烧温度提高后炉温亦即提高,其辐射热量与绝 对温度的4次方成正比,从而又提高炉子的生产能力。根据经验:空气预热温度每提高100℃,约可提高炉子生产能力2%。

对使用低热值煤气的高温炉来说,预热空气和煤气成为必需的前提,否则将达不到加热工艺所需求的炉温。为达到规定炉温所要求的空气预热温度可按图2-1或表2-1查得燃料的理论燃烧温度值,再按(2-2)求出炉温值。

3、节约燃料

单独预热空气或空气煤气同时预热时,燃料的节约率按(2-3)计算。

                ηj=×100%(2-3)

    式中

                ηj--------------燃料节约率(%)

                Qw--------------空气或空气与煤气同时预热时得到的物理热(KJ/Nm3)

                Qy----------烟气带走的热量(KJ/Nm3)

                Qd---------------燃料低发热量[(KJ/Nm3)或(KJ/Kg)]

预热空气、煤气和炉料相当于直接向炉内回收一部分热量,对强化燃料和节约燃料有明显效果。随着空气预热温度提高,燃料节约率亦响应增大。一般认为:每提高空气预热温度100℃,可节约燃料5%左右,是有效的节能手段,投资回收期短,有高的经济效益。

4、提高燃料效率并降低钢材烧损

空气预热后由于体积膨胀使气体流动速度加快,促使可燃物混和加强,混合物活性增加,从而能实现低氧完全燃烧并提高了燃烧效率。另外,在低氧燃烧情况下由于烟气中氧含量减少,加火焰温度有所提高,使钢材在高温状态下停留的时间相应减少,从而钢材的氧化烧损量减少。

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