碳素煅烧炉余热的综合利用.doc

煅烧炉余热的综合利用1理论计算1.1公司生产及生活所需热量计算（1）沥青熔化所需热量1Q熔=G沥Cp固（t1t0）Cp液（t2t1）T=140001.34（950）1.67（19595）24=171675kJh式中：Q熔沥青熔化所需热量，kJh；G沥每天所需熔化沥青的质量，kg；Cp固固体沥青比热容，kJ（kg）；Cp液液体沥青比热容，kJ（kg）；t1沥青熔化时温度，；t0冬季沥青常温，；t2液体沥青应达到温度，；T沥青熔化时间，h。（2）沥青排除水分的蒸发热Q蒸=G水C水（100t0）G水C蒸T=1400051.01001400055391=447300kJh式中：Q蒸排除水分蒸发热，kJh；G水沥青内水分的质量，kg；C水水的比热容，kJ（kg）；t0冬季沥青常温，；C蒸水的蒸发热，kJkg；T脱水时间，h。（3） 混捏糊料所需热量制糊车间有两台混捏锅，每小时生产两锅糊料，每锅糊料重1600kg，配比如下：煅后石油焦（732）、沥青（272）；煅后焦质量G1=160073=1168kg、沥青质量G2=160027=432kg。2台混捏锅每小时糊料消耗的热量：Q糊=2G1C焦（t3t0）=211683.09（1500）=1082736kJh式中：C焦煅后焦平均比热容，kJ(kg)；t3混捏时糊料温度，；t0冬季常温，。（4）采暖用油需热量Q暖=G载C油(t5- t4) =100004.180.85（80-60） =710600Kj/h式中：G载导热载体质量，kg；C油导热载体比热容，0.85 C水；t4导热油回口温度，；t5导热油出口温度，。（5）散热损失(a)沥青槽散热损失量Q散1 =nAd(t6- t0) =42041.8(60-0)=200640KJ/h式中：n沥青槽数；A外表散热面积，m2，下同；d容器表面的散热系数，kJ（m2h），下同；t6容器表面温度，下同；t0冬季温度，下同。(b)氧化分厂反应池散热损失量 Q散2 = Ad(t6- t0)=2041.8(60-0)=40128KJ/h(c)各种管道、混捏锅等散热损失Q散3=240000KJ/h（实践总结）Q总散= Q散1+Q散2+Q散3=480768KJ/h（6）共需要总热量Q总= Q熔+ Q蒸+ Q糊+ Q暖+ Q总散=2893079 KJ/h假若高效有机热载体炉热效率为652,则总需热能=Q总65=4.45106kJh。有机热载体炉热效率为652，参照山东华源锅炉有限公司数据。1.2 热能的提供我公司煅烧炉采用石油焦自身挥发分加热，每罐排料量60kgh，共24罐，总排料量1440kgh，投入产出率以75计算，则需投入生料量1920kgh，原料组分中水分8，挥发分10，碳烧损5，其他2，形成进入集中烟气道的烟气量为： V水蒸汽=1920822.418=191m3/h V挥发分=19201022.46.335.016=3411 m3/h V炭烧损=（1920522.412）21=853 m3/h式中：6.33挥发分平均相对分子质量；5.016m3/m3单位体积挥发份完全燃烧生成烟气量；21空气中氧气含量。V烟总=V水V挥V损=1913411853=4455m3h经分析烟气主要成分、比热容如表1所示2。Cp900=2.1917.5+1.710.6+1.472.01+1.3869.8=1.58 KJ/(m3)Cp280=1.8817.5+1.5510.6+1.362.01+1.3169.8=1.44KJ/(m3)Q烟= V烟(t进Cp900- t出Cp280)=4455（9001.58-2801.44）=4.57106KJ/h式中：Q烟烟气提供的热量，kJh；V烟烟气总体积，m3；t进有机热载体加热炉进口温度，；t出有机热载体加热炉出口温度，；cp900烟气900平均比热容，kJ（m3）；cp280烟气在280平均比热容，kJ（m3）。表1烟气主要成分成分CO2H2OO2N2体积比/17.510.62.0169.8900时的比热容/(kJ/m3)2.191.701.471.38280时的比热容/(kJ/m3)1.881.551.361.31根据热平衡计算和生产实际情况，选用两台2.5GJ高效有机热载体炉，既能满足总公司现实需要，又为将来其他供水等需要留有余地。2系统改造方案及实施过程2.1改造方案原排放系统不变，将原烟囱加高12m，达40m，在煅烧炉集中烟道的另一侧，预建一条引热烟道，串联有机热载体炉，为不影响煅烧炉的正常生产，采用不停炉热砌新工艺，用耐火弯头外接引热烟道闸板，直接导入有机热载体炉，整个对接工作仅需4h；原生产管道、设备保留延用（包括炭素分厂、氧化分厂）；加装300m采暖管道供办公楼采暖。2.2改造后供热系统主要设备1）2台高效有机热载体炉；2）1台注油泵；3）1台储油罐；4）2台膨胀槽；5）3台热油泵；6）过滤器;7）仪表；8）阀门；9）用热设备：4台沥青熔化池，1台沥青高位槽，2台混捏锅，氧化分厂4台反应池，采暖设备及输送管道。2.3调试运行步骤向管道系统注油冷运行打开引热烟道闸板关闭原烟道闸板调节烟气温度（负压）脱水、脱羟馏分（接热油升温曲线控制）升温通入用热设备3高效有机热载体炉使用效果（1）节能增效：高效有机热载体炉取代原2台2.5GJ加热热油炉（另作扩产供热）作为供热热源，节省人员、物耗，节煤2000t，减少向大气排放废气2000m3，其中：50tSO2，10t烟尘，节省在岗人员50，季节工25人/年。（2）提高产品质量：改造后，有机热载体出口温度控制在（2005），进口温度控制在（1905），沥青槽熔化温度为（1905），出糊温度为150160，改善了熔化沥青的指标（见表2）。表2改造前后熔化沥青指标对比指标熔化温度/水分/软化点/挥发分/沥青粘度/Pas改造前1701800.586.561.33.272.85改造22.952.654结语高效有机热载体炉利用煅烧炉余热可行，可用于熔化高温沥青、改质沥青。经改造，生产的自动化程度提高，降低了生产成本，提高了石墨制品的质量，并使炭素分厂新开发生产的贫油糊质量稳定，为氧化分厂生产仿不锈钢型板等高品质产品