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常見問題

如何對玻璃行業余熱鍋爐選型

作者: 發布時間:2014-01-14 13:03:17 瀏覽次數:

         回收煙道余熱是玻璃企業節能減排行之有效的措施,目前,眾多的玻璃企業都已上了余熱鍋爐,來回收煙道余熱,收到了可觀的經濟效益和社會效益。選用何種余熱鍋爐、如何選用余熱鍋爐,這是擺在企業面前的一個難題。我們從事余熱回收工作二十幾年,總結用戶使用的經驗,提出幾點看法,供廣大企業的同仁們參考。

1、幾種熱管余熱鍋爐比較

        余熱鍋爐就是回收廢棄的余熱,用它做熱源,來加熱冷軟水使之產生蒸汽或熱水。余熱鍋爐本身不會自生熱能與熱量,完全依賴廢液、廢氣、廢汽、廢渣余熱做熱源。回收熱量的多少是判斷余熱鍋爐出力大小的依據,也是衡量余熱鍋爐性能高低的依據。

       目前余熱鍋爐的種類基本上分為:熱管式、水管式和火管式這幾種。因它們的傳熱元件與方式的不同,因此,結構形式操作方法也不同,它們之間各有特點。目前在玻璃企業廣泛應用的是熱管式余熱鍋爐。

       熱管式余熱鍋爐,它是以熱管作為傳熱元件。熱管是一種新型高效的傳熱元件,按較精確的定義應稱為“封閉的兩相傳熱系統”,即在一個抽成真空的封閉的體系內,依靠裝入內部的流體的相態變化(液態變為汽態和汽態變為液態)來傳遞熱量的裝置。

        應用在玻璃企業的熱管余熱鍋爐所用的熱管目前有:1采用環形翅片管形式的;2采用純光管形式的;3采用在波紋管形式的。

2、如何選用熱管余熱鍋爐

        目前用戶在選用余熱鍋爐時,習慣的說要幾噸幾噸的余熱鍋爐,這樣選型是不科學的,不嚴謹的。嚴謹的應該是根據余熱量來選取。

余熱量是由:煙氣量、煙氣溫度、煙氣比熱值來確定的。

余熱量按下式計算:

Q=M1?CP1?(t1-t2)

式中:Q余熱量(KJ或KW)

M1煙氣量(Nm3/h或Kg/h)

t1煙氣入口溫度(℃)

t2煙氣出口溫度(℃)

Cp1煙氣比熱值(KJ/Nm3℃或KJ/Kg℃)

根據余熱量來計算余熱鍋爐的出力,按下式計算:

Mb=(Kg/h)

式中:i1一定壓力下飽和蒸汽焓值(KJ/Kg)

I2一定溫度下軟水的焓值(KJ/Kg)

作為用戶要提供:

(1)入余熱回收鍋爐煙氣量(Nm3/h或Kg/h)或噸玻璃液燃料消耗與日熔化玻璃掖

(2)入余熱鍋爐的煙氣溫度(℃)

(3)實際需要的蒸汽壓力(Mpa)

  設計者可根據以上參數,經熱工計算和壓力容器強度計算,來確定余熱鍋爐的傳熱面積和其它的性能參數和結構外形。如選大了,投資較多,運行成本也大,節能效果不理想。

3、熱管余熱鍋爐的煙氣出口溫度多少比較合適

        熱管余熱鍋爐是靠熱管來傳遞熱量的。熱管是一種“超導傳熱元件”,它本身是不能再生熱量和能量。目前玻璃企業的余熱回收,使用的熱管基本是“鋼-水”重力式熱管,熱管本身需有啟動溫度,一般是50℃。因此余熱鍋爐的煙氣出口溫度應是:飽和蒸汽溫度+50℃。如煙氣出口溫度低于此溫度,余熱鍋爐的后幾排熱管就不能發揮作用,這樣,勢必造成余熱鍋爐制作成本加大,設備阻力加大,機械引風功率加大,造成投資的浪費和運行成本的增加。

4、熱管余熱鍋爐的蒸汽壓力選用多大的比較合適

       從使用角度來看,蒸汽壓力越高越好,但是,蒸汽壓力高,所需的余熱量也多,一般來說余熱量是個定量,不會太多。因此,余熱量的多少決定蒸汽壓力的高低。那選用多大的才比較合適呢?應以實際需要為準,實際需要多大,就應該選多大的蒸汽壓力。如選用過大的蒸汽壓力,則煙氣的出口溫度就高,汽包的壁厚就厚,這樣勢必造成設備成本加大,投資的浪費,余熱回收的效率降低。

5、選多大的余熱鍋爐比較合適

        余熱鍋爐的出力是指根據余熱量的多少來確定的。作為設計、制作者他主要是按如下公式進行熱工計算和汽包壁厚強度計算、然后進行制作。

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

式中:F傳熱面積(m2)

Q余熱量(KJ或Kw)

△T對數平均溫差(℃)

K傳熱系數(W/m2?℃)

△P=f(Pa)-------------5.2

式中:△P煙氣側阻力降(Pa)

f摩擦系數

N管排數(排)

ω質量流速(Kg/m2?S)

g重力加速度(m/s2)

ρ煙氣密度(Kg/m3)

Two=t2-(℃)------------5.3

式中:Two管壁溫度(℃)

t2煙氣出口溫度(℃)

Q1單只熱管傳熱量(W)

F1單只熱管加熱段(煙氣側)表面積(m2)

α1管外換熱系數(W/m2℃)

        用公式(5.1)來確定熱管的根數,排列形式,設備的整體結構尺寸。公式(5.2)主要作用是計算煙氣側的阻力,從而來確定煙氣流速,機械引風的功率和壓頭。用公式(5.3)確定管壁溫度,避免管壁露點腐蝕。

        設計者根據以上公式來計算、設計余熱鍋爐,作為用戶要在保證需要的前提下,選用那些傳熱面積較小、設備阻力小、熱管管壁溫度高的余熱鍋爐。

       根據經驗,因余熱量有限,如選大了,余熱鍋爐汽包的容積就大,容水量就多,如將軟水完全沸騰,需要一定的時間,如用汽集中時,可能汽供不上。如選小些的余熱骨碌,那它的汽包的容積相對較小、容水量相對少些,汽包軟水沸騰較快,保證使用。

6、安裝熱管余熱鍋爐注意事項

(1)防止出現“T”字頭、直角彎。

(2)煙氣入口處最好不要縮口。

(3)選用的引風機最好要選比實際大一號的,要加變頻器,這樣可調余地大,以保證正常生產和余熱回收的運行。

(4)給水閥要裝在煙氣入口那一側。

以上兩點是為了降低系統阻力,減少運行成本。

7、總結

(1)對于高效節能型玻璃窯爐低溫煙氣的余熱利用,波紋形熱管余熱鍋爐較之其他形式的余熱回收設備能夠取得更高的余熱利用率,更能充分回收利用余熱,充分達到節能的目的。

(2)企業根據需要因地制宜的來選擇余熱回收設備。

(3)能否選好余熱鍋爐,對于用戶至關重要。選好了,能取得很好的經濟效益,否則反之。

 

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