热镀锌加热炉余热利用|烟气余热回收装置
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详细信息
燃气热镀锌加热炉烟气余热利用|烟气余热回收装置
一、客户工况：
燃气热镀锌炉一台，按用户提供，小时平均用气200方，烟温400度。要求在尾部烟道加装余热回收装置，回收热量加热助燃风、助剂槽。
二、热工计算：
- 烟气量确认
CH4+2O2=CO2+2H2O
*燃烧1molCH4需2mol O2
O2在空气中占1/5则*燃烧1molCH4需要10mol空气
取实际燃烧空气过量系数1.1
1molCH4
11mol空气
反应后烟气成分分别为：
1mol CO2 8.3%
2mol H2O 17%
0.2mol O2 1.7%
8.8mol N2 73%
据此：1mol CH4燃烧产物12mol烟气，小时燃烧200方天然气，每小时产生烟气量为200*12=2400NM3
CO2 、H2O 、O2 、 N2分子量分别为44、18、32、28
设以上气体为理想气体，则该气体标注状态下密度为
ρ=
- 烟气温度确认
3、热量需求计算
- 可回收热量计算：见下表所示
| 烟侧传热量计算 | ||||
| 排烟温度 | T1 | ℃ | 已知 | 400 |
| 热管换热器出口烟温 | T2 | ℃ | 设定 | 100 |
| 标况下锅炉烟气量 | Vy | m3/h | 2400 | |
| 标况下烟气密度 | ρy | kg/m3 | 查烟气特性表 | 1.238 |
| 烟气质量 | My | kg/h | Vy*ρy | 2971.2 |
| 平均烟温 | Tpj | ℃ | （T1+T2）/2 | 245 |
| 烟气定压比热容 | C | kJ/（kg.℃） | 按平均烟温查烟气特性表 | 1.15 |
| 烟气放出热量 | Qy | KJ/h | My*c*（t1-t2） | 1059233 |
| Kcal/h | 252993 | |||
| kw | 294.2 | |||
| 烟气侧热损失 | qy | % | 4 | |
| 热管传热量 | Qc | KJ/h | Qy*（1-qy/100） | 1016863 |
| Kcal/h | 242874 | |||
| kw | 282 | |||
- 热量需求计算
工件携带热量，按用户提供，取每小时10吨。10吨钢铁自5℃升高到65℃，需要热量为10000*（65-5）*460焦/（千克*摄氏度）=76.67千瓦=6.61万大卡。保守计算，取8万大卡。
水池散热，环境按冬季zui不利工况5℃计算，表面散热约4万大卡，周边散热约3万大卡，合计7万大卡。
根据计算，工件清洗池冷水*加热到65度需要热量540万大卡，正常运行时每小时需热量约15万大卡。
窑炉助燃风量2200 NM3/H，保证水池加热，设定助燃风取用热量10万大卡，可使风温升高到140℃。
二、烟气余热回收装置设计依据
1、 采暖通风与空气调节设计规范【GB50019-2003】
2 、供热通风设计手册【M】
3 、换热器设计规范【SH-T3119-2000】
4、 机械设备安装工程施工及验收通用规范【GB50252-94】
三、设计要求
1、在窑炉尾部加装余热回收器，zui大限度将热量回收。
2、利用回收的热量加热窑炉助燃风。
3、烟气余热回收装置利用回收热量加热助剂槽。
四、解决方案
1、余热蒸汽锅炉合并余热热风炉
窑炉排烟经过余热蒸汽锅炉产生约140℃左右蒸汽，蒸汽通过氟材料换热器加热助剂槽，余热热风炉加热助燃空气，提高鼓风温度，达到节约燃料目的。