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    2014-01-14 13:03:17

    如何对玻璃行业余热锅炉选型

             回收烟道余热是玻璃企业节能减排行之有效的措施,目前,众多的玻璃企业都已上了余热锅炉,来回收烟道余热,收到了可观的经济效益和社会效益。选用何种余热锅炉、如何选用余热锅炉,这是摆在企业面前的一个难题。我们从事余热回收工作二十几年,总结用户使用的经验,提出几点看法,供广大企业的同仁们参考。

    1、几种热管余热锅炉比较

            余热锅炉就是回收废弃的余热,用它做热源,来加热冷软水使之产生蒸汽或热水。余热锅炉本身不会自生热能与热量,完全依赖废液、废气、废汽、废渣余热做热源;厥杖攘康亩嗌偈桥卸嫌嗳裙隽Υ笮〉囊谰,也是衡量余热锅炉性能高低的依据。

           目前余热锅炉的种类基本上分为:热管式、水管式和火管式这几种。因它们的传热元件与方式的不同,因此,结构形式操作方法也不同,它们之间各有特点。目前在玻璃企业广泛应用的是热管式余热锅炉。

           热管式余热锅炉,它是以热管作为传热元件。热管是一种新型高效的传热元件,按较精确的定义应称为“封闭的两相传热系统”,即在一个抽成真空的封闭的体系内,依靠装入内部的流体的相态变化(液态变为汽态和汽态变为液态)来传递热量的装置。

            应用在玻璃企业的热管余热锅炉所用的热管目前有:1采用环形翅片管形式的;2采用纯光管形式的;3采用在波纹管形式的。

    2、如何选用热管余热锅炉

            目前用户在选用余热锅炉时,习惯的说要几吨几吨的余热锅炉,这样选型是不科学的,不严谨的。严谨的应该是根据余热量来选取。

    余热量是由:烟气量、烟气温度、烟气比热值来确定的。

    余热量按下式计算:

    Q=M1?CP1?(t1-t2)

    式中:Q余热量(KJ或KW)

    M1烟气量(Nm3/h或Kg/h)

    t1烟气入口温度(℃)

    t2烟气出口温度(℃)

    Cp1烟气比热值(KJ/Nm3℃或KJ/Kg℃)

    根据余热量来计算余热锅炉的出力,按下式计算:

    Mb=(Kg/h)

    式中:i1一定压力下饱和蒸汽焓值(KJ/Kg)

    I2一定温度下软水的焓值(KJ/Kg)

    作为用户要提供:

    (1)入余热回收锅炉烟气量(Nm3/h或Kg/h)或吨玻璃液燃料消耗与日熔化玻璃掖

    (2)入余热锅炉的烟气温度(℃)

    (3)实际需要的蒸汽压力(Mpa)

      设计者可根据以上参数,经热工计算和压力容器强度计算,来确定余热锅炉的传热面积和其它的性能参数和结构外形。如选大了,投资较多,运行成本也大,节能效果不理想。

    3、热管余热锅炉的烟气出口温度多少比较合适

            热管余热锅炉是靠热管来传递热量的。热管是一种“超导传热元件”,它本身是不能再生热量和能量。目前玻璃企业的余热回收,使用的热管基本是“钢-水”重力式热管,热管本身需有启动温度,一般是50℃。因此余热锅炉的烟气出口温度应是:饱和蒸汽温度+50℃。如烟气出口温度低于此温度,余热锅炉的后几排热管就不能发挥作用,这样,势必造成余热锅炉制作成本加大,设备阻力加大,机械引风功率加大,造成投资的浪费和运行成本的增加。

    4、热管余热锅炉的蒸汽压力选用多大的比较合适

           从使用角度来看,蒸汽压力越高越好,但是,蒸汽压力高,所需的余热量也多,一般来说余热量是个定量,不会太多。因此,余热量的多少决定蒸汽压力的高低。那选用多大的才比较合适呢?应以实际需要为准,实际需要多大,就应该选多大的蒸汽压力。如选用过大的蒸汽压力,则烟气的出口温度就高,汽包的壁厚就厚,这样势必造成设备成本加大,投资的浪费,余热回收的效率降低。

    5、选多大的余热锅炉比较合适

            余热锅炉的出力是指根据余热量的多少来确定的。作为设计、制作者他主要是按如下公式进行热工计算和汽包壁厚强度计算、然后进行制作。

    F=(m2)-------------5.1

    式中:F传热面积(m2)

    Q余热量(KJ或Kw)

    △T对数平均温差(℃)

    K传热系数(W/m2?℃)

    △P=f(Pa)-------------5.2

    式中:△P烟气侧阻力降(Pa)

    f摩擦系数

    N管排数(排)

    ω质量流速(Kg/m2?S)

    g重力加速度(m/s2)

    ρ烟气密度(Kg/m3)

    Two=t2-(℃)------------5.3

    式中:Two管壁温度(℃)

    t2烟气出口温度(℃)

    Q1单只热管传热量(W)

    F1单只热管加热段(烟气侧)表面积(m2)

    α1管外换热系数(W/m2℃)

            用公式(5.1)来确定热管的根数,排列形式,设备的整体结构尺寸。公式(5.2)主要作用是计算烟气侧的阻力,从而来确定烟气流速,机械引风的功率和压头。用公式(5.3)确定管壁温度,避免管壁露点腐蚀。

            设计者根据以上公式来计算、设计余热锅炉,作为用户要在保证需要的前提下,选用那些传热面积较小、设备阻力小、热管管壁温度高的余热锅炉。

           根据经验,因余热量有限,如选大了,余热锅炉汽包的容积就大,容水量就多,如将软水完全沸腾,需要一定的时间,如用汽集中时,可能汽供不上。如选小些的余热骨碌,那它的汽包的容积相对较小、容水量相对少些,汽包软水沸腾较快,保证使用。

    6、安装热管余热锅炉注意事项

    (1)防止出现“T”字头、直角弯。

    (2)烟气入口处最好不要缩口。

    (3)选用的引风机最好要选比实际大一号的,要加变频器,这样可调余地大,以保证正常生产和余热回收的运行。

    (4)给水阀要装在烟气入口那一侧。

    以上两点是为了降低系统阻力,减少运行成本。

    7、总结

    (1)对于高效节能型玻璃窑炉低温烟气的余热利用,波纹形热管余热锅炉较之其他形式的余热回收设备能够取得更高的余热利用率,更能充分回收利用余热,充分达到节能的目的。

    (2)企业根据需要因地制宜的来选择余热回收设备。

    (3)能否选好余热锅炉,对于用户至关重要。选好了,能取得很好的经济效益,否则反之。

     

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