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搞机械的和设备的相同吗? 不一样,同意一楼的看法查看更多
09-03-25议题——讨论一下蒸发式冷凝器、冷却器的应用情 ...? 看上去眼熟,与西班牙某公司的差不多,带自汽提,一般用于造纸黑液的浓缩。 [ ]查看更多
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冶金焦率 焦丁焦粉比例? 1 问题的提出 武钢焦化公司目前拥有两套与2×55孔6m焦炉配套的140t/h干熄焦装置,均引进日本新日铁技术并由国内科研单位转化设计,分别于2003年12月和2005年11月投产,设计回收焦粉20900t/a;焦炭烧损量10556t/a。 结合数年来的统计数据看,焦粉产率及焦炭烧损率均大于设计值。因此,探讨焦炭烧损与蒸汽发生量的关系,在保证干熄焦蒸汽产量的前提下有效控制焦炭烧损率将成为干熄焦系统急待解决的问题。 2 焦炭烧损率的研究 2.1焦炭烧损率的理论计算 (1)干熄炉的热平衡计算。从热平衡角度来看,干熄焦热量收入项目主要包括红焦带入干熄炉的热量、焦炭挥发分燃烧产生的热量及焦炭烧损产生的热量。 ① 红焦装入量为2890t/d,红焦温度约为1050℃,在干熄炉系统充分吸收红焦显热,且没有空气导入的情况下,根据能量守恒原理d在理论上红焦显热有下列关系: q1=4.1868×1000×0.36908×1050×2890=4.69×109kj ② 装入红焦挥发分1.31%,排出冷焦挥发分0.85%,则挥发分显热为: q2=4.1868×1000×(1.31%-0.85%)×8000×2890=4.45×108kj ③ 焦炭燃烧产生的热量为33850kj/kg,设烧损率为x,则焦炭烧损产生的热量为: q3=33850×2890×1000x=9.7826×1010x kj ④ 干熄炉系统传热效率为定值83%,则循环气体从干熄炉带入锅炉的总热量为: q4=(q1+q2+q3)×83%=(4.69×109+4.45×108+9.7826×1010x)×83%=(4.262×109+8.1196×1010x)kj (2)锅炉的热平衡计算 ① 已知参数:450℃过热蒸汽焓3323kj/kg,105℃锅炉给水焓436kj/kg,256℃炉水焓1135kj/kg,锅炉排污率2%,设定蒸汽产量为yt/d,则生产蒸汽所消耗的热量为: q5=(3323-436)×1000×y+(1135-436)×1000×2%×y=2.901×106y kj ② 余热锅炉的散热系数qe取1.2%,则余热锅炉散失于周围大气中的热量为: q6=q5×qe=2.887×106y×1.2%=3.481×104y kj ③ 根据能量守恒定理得出:q4=q5+q6 即:4.262×109+8.1196×1010x=2.901×106y+3.481×104y kj 整理得:y=276.57x+1451.71 (1) 由上式可得出,干熄焦余热锅炉的蒸汽产量与焦炭烧损率成一次线性关系,140t/h处理能力的干熄焦蒸发量一般在70t/h左右,则日蒸汽产量为1680t,代入上式可求得烧损率为0.825%,即烧损率控制在0.825%时,既可保证蒸汽产量,又可避免因焦炭的过量烧损而降低了焦炭产量。 2.2 实际运行情况 焦炭烧损率可通过以下公式计算: 焦炭烧损率=(干熄炉焦炭装入量-排焦量-焦粉产量)/干熄炉焦炭装入量×100% 其中,干熄炉焦炭装入量和焦粉产量(包括干熄焦本体除尘及环境地面除尘焦粉产量)都可获得较为精确的数据 干熄焦余热锅炉所产蒸汽通过孔板流量计计量,焦粉产量通过地磅计量,统计结果表明,干熄焦系统焦粉产量与蒸汽产量呈线性关系,如图1所示。 当干熄焦的余热锅炉产蒸汽量为1680吨时,由式(1)得,焦炭烧损率为0.825%。而由实际统计结果得出的图1来看,此时焦粉产率为2.06%。因此,可以通过焦粉产率来控制焦炭烧损率。如果焦粉产率异常升高,则系统焦炭烧损率必有异常上升,这时应该从可燃性气体成分控制的真实性及系统的密封性方面查找原因。 2.3焦炭烧损的原因和控制方法 (1)可燃气体成分的控制。经由空气导入阀向干熄炉环形烟道内导入空气,首先被烧掉的是循环气体中的可燃气体如co、h2、ch4,其次是焦粉,最后为小粒径焦炭。因此,可以通过控制可燃气体含量来控制焦炭(焦粉)的烧损率。当导入空气量大时,可燃气体含量低,焦粉的烧损量就大,自然烧损率就高,反之亦然。因此,适当提高h2和co含量的控制范围可以起到降低烧损率的作用。 (2)气体循环系统的密封性。若干熄焦气体循环系统的正压段(即循环风机出口至干熄炉入口)泄漏,容易造成预存段压力较正常值低,同时损失循环气体,造成n2的浪费。若负压段(干熄炉出口至循环风机入口)泄漏,循环系统内就因漏进空气而造成预存段压力较正常值高,同时吸入大量空气使循环系统内o2含量上升,造成焦炭烧损,因此,气体循环系统良好的气密性是干熄焦生产顺行、经济效益显著的必要条件。 (3)预存段压力的控制。为防止装焦开启炉盖时炉内气体冒出或外界空气大量吸入干熄炉内烧损焦炭,同时为保持循环系统压力的稳定性,干熄炉预存段压力的理想控制值为0pa。但在实际生产中该值是相当难以控制的,为便于调节和保证系统的安全运行,生产中将压力值控制在±50pa的范围内。 当生产中设定值为正压时,部分滞积在干熄炉炉顶空间的可燃气体通过炉顶放散燃烧后排入大气中,造成了热能的浪费。一般情况下,为充分利用这部分热能,提**熄焦的热效率,将干熄炉预存段压力在规定范围内设定为负压,打开炉顶放散阀,吸入少量空气,在干熄炉的顶锥段将滞积在炉顶空间的可燃气体燃烧,释放出的燃烧热传递给循环气体,既可提高锅炉入口的循环气体温度,也降低了干熄焦系统的热损失,并且还可以起到稳定预存段压力的作用,给预存段压力调节阀的调节留下了余地。 3 烧损率与锅炉入口温度及蒸汽发生量的关系 3.1锅炉入口温度与蒸汽发生量的理论计算 (1)当锅炉入口温度为900℃时,循环气体各组分含量及各组分平均比热容见表1和表2。 表1 900℃循环气体中各组分的含量 组分名称 n2 co2 co h2 组分含量,% 78 15 6 1 表2 900℃循环气体中各组分的比热容 组分名称 n2 co2 co h2 平均比热,kj/(m3·℃) 1.3786 2.1677 1.3974 1.3221 900℃时循环气体的平均比热容: c′=1.3786×78%+2.1677×15%+1.3974×6%+1.3221×1%=1.4975kj/(m3·℃) (2)循环风量f=180000m3/h为定值,温升t=10℃,则当锅炉入口温度升高10℃时,余热锅炉可多收入热量: q′=f×t× c′=180000×10×1.4975=2.6955×106kj (3)设定q′热量传递至余热锅炉可多产y′吨蒸汽,则生产y′吨蒸汽所需热量为: q5′=(3323-436)×1000×y+(1135-436)×1000×2%×y=2.901×106y′ kj 余热锅炉散失于周围大气中的热量为: q6′=q5′×qe=2.887×106y×1.2%=3.481×104y′ kj 由能量守恒定律得:q′=q5′+q6′ 即:2.6955×106=2.901×106y′+3.481×104y′ (2) 整理得y′=0.92 t 即当循环风量控制在180000nm3/h时,锅炉入口温度每升高10℃,余热锅炉每小时多产0.92吨蒸汽。 3.2 烧损率与锅炉入口温度的理论计算 (1) 焦炭燃烧产生的热量为33850kj/kg,干熄炉焦炭处理量140t/h,干熄炉系统的传热效率为定值83%。则当烧损率每增加0.1%时,锅炉可获得热量为: q7=33850×140×1000×0.1%×83%=3.9334×106kj/h (2)循环风量f=180000m3/h, 900℃时循环气体平均比热容c′=1.4975kj/(m3·℃) 则当锅炉接受q7的热量后,在循环风量f=180000 m3/h为定值时,锅炉入口温度的上升值 (3) 综合式(2)和式(3)即可得出,当烧损率每增加0.1%时,蒸汽发生量将增加1.34t/h。因此,可认为烧损率与锅炉入口温度及蒸汽发生量均成一次线性关系。 3.3 影响锅炉入口温度的其它因素 (1)风料比的影响。风料比即循环风量与排焦量的比值,这是干熄焦锅炉入口温度调整的一个重要参数。风料比过大会造成锅炉入口温度过低,严重影响锅炉蒸汽产量;风料比过低则使锅炉入口温度过高,当锅炉入口温度高于960℃时造成高温事故,对锅炉金属构件造成损害。因此,国内外先进的干熄焦技术将风料比控制在1000~15000m3/t。武钢1、2号干熄焦装置的最大处理焦炭能力为155t/h,风料比设定为1285m3/h,则干熄焦循环风机最大风量为19.9万m3/h;而干熄焦装置满负荷生产时,排焦量在120~140t/h,则风量控制在17~18万m3/h为宜。即使干熄焦没有满负荷生产,循环风量也应在维持风料比不变的情况下随排焦量的增减而增减。 (2)冲氮量的控制。经由风机前、风机后、干熄炉底部顶吹等各处充氮阀向系统内充入氮气可以起到降低循环气体中可燃气体成份含量以及补充循环气体的作用,但是副作用也较为明显。首先,向系统内充入氮气会造成整个系统压力波动,提高调节难度,严重时会导致预存段压力调节阀调节失灵而造成事故;其次,向系统内充入氮气将会造成整个系统温度的下降,从而使锅炉蒸汽产量有所降低,得不偿失。因此,干熄焦装置正常生产时只要调节得当,通过调整空气导入量和循环气体放散量即可使可燃气体成分处于受控状态,不必向系统内通入氮气。向系统内通入氮气主要是系统大停电时,循环风机停转,预存段正压,已不能向干熄炉内导入空气,此时,应打开紧急放散阀和炉顶放散阀,并打开充氮阀,降低可燃气体成分,从而避免事故。 4 结论 (1)理论计算结果表明,干熄焦炭烧损率控制在0.825%时有较好的蒸汽产能收益,实际运行中烧损率可通过焦粉产率来控制,焦粉产率为2.06%时, 焦炭烧损率为0.825%左右。 (2)控制焦炭烧损率可通过控制循环气体可燃成分、保持系统的密封性、维持预存段压力稳定等手段来实现。 (3)当循环风量控制在18万m3/h时,锅炉入口温度每升高10℃,余热锅炉可多产0.92t/h蒸汽,而烧损率每增加0.1%,锅炉入口温度可提高14.59℃,余热锅炉可多产1.34t/h蒸汽,由此可见,控制好烧损率对于控制好锅炉入口温度及提高蒸汽产能的重要性。 (4)确定适当的风料比、严格控制系统的充冲氮量及提高上游焦炉的产焦量也是影响锅炉入口温度的重要因素。查看更多
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学校:山东电子职业技术学院 - 自动化工程系
地区:江苏省
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