一、工况概述
正火炉烟气温度测定:
1、P91热处理温度1020℃情况下,烟气温度在600℃左右;
2、半成品热处理温度820℃情况下,烟气温度在500℃左右;
3、P91成品回火温度765℃情况下,烟气温度在450℃左右。
烟气量估计:
1、1020℃炉温时,用煤量约在27t/d,产生烟气量7800NM3/h。
2、760~820℃炉温时,用煤量约23t/d,产生烟气量6600NM3/h。
烟气成分:
CO2、H2O、N2、SO2、粉尘、少量煤焦油、微量O2、CO、NOX、SO3等。
蒸汽使用情况:
原有台3t燃气锅炉,平均使用天然气量1200NM3/d,实际运行6.5~8h,其余小火保温。在运行期间为满负荷运转。
二、设计要求
加装余热蒸汽锅炉,产生0.8MPa蒸汽供生产使用。
三、热工计算
烟侧传热量计算 | ||||
排烟温度 | T1 | ℃ | 已知 | 500 |
热管换热器出口烟温 | T2 | ℃ | 设定 | 200 |
标况下锅炉烟气量 | Vy | m3/h | 7800 | |
标况下烟气密度 | ρy | kg/m3 | 查烟气特性表 | 1.290 |
烟气质量 | My | kg/h | Vy*ρy | 10062.0 |
平均烟温 | Tpj | ℃ | (T1+T2)/2 | 350 |
烟气定压比热容 | C | kJ/(kg.℃) | 按平均烟温查烟气特性表 | 1.12 |
烟气放出热量 | Qy | KJ/h | My*c*(t1-t2) | 3380832 |
Kcal/h | 807498 | |||
kw | 939.1 | |||
烟气侧热损失 | qy | % | 3 | |
热管传热量 | Qc | KJ/h | Qy*(1-qy/100) | 3279407 |
Kcal/h | 783273 | |||
kw | 911 | |||
低温端热损失 | qc | % | 3 | |
低温端传热量 | Qc' | KJ/h | Qy*(1-qc/100) | 3181025 |
Kcal/h | 759775 | |||
kw | 884 | |||
蒸汽(水)侧出口温度计算 | ||||
水侧设计压力 | Pe | Mpa | 1 | |
给水温度 | tc1 | ℃ | 假定 | 20 |
给水焓 | igs | kJ/kg | 查水特性表 | 84.0 |
供水(汽)温度 | tc2 | ℃ | 设计给定(饱和水温度) | 175 |
热水(饱和蒸汽)焓 | ibq | kJ/kg | 查饱和水特性表 | 2776.0 |
需加水量 | Vc | kg/h | Q/(ibq-igs) | 1182 |
根据计算,平均每小时回收热量79万大卡,产生蒸汽约1.18t/h
四、解决方案
如上图所示,加装余热蒸汽锅炉。运行时,高温烟气依次经过余热蒸汽锅炉、节能器,与设备中的软水依次换热,产生蒸汽。低温烟气经尾部烟道排出。
五、经济效益分析
每小时产汽1200KG,折用煤160公斤
每年按7200小时运行计算,年节煤量1152吨。煤价按500元/吨计,年节能57.6万元
设备投资约20万元
保守估计,5个月收回全部投资。