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Φ4.Om×60m回轉(zhuǎn)窯輻射熱的應(yīng)用

2009-02-20 00:00

  水泥廠回轉(zhuǎn)窯筒體內(nèi)砌筑了耐火磚隔熱,但仍有部分熱通過(guò)筒體以輻射的形式散失到大氣中,吸收利用這部分輻射熱也是一項(xiàng)節(jié)能減排的舉措。本文介紹我公司對(duì)該輻射熱的有效利用,以供同行參考。

  1 窯筒體輻射熱的情況

  我公司兩條2500t/d生產(chǎn)線均配置Φ4.0m×60m回轉(zhuǎn)窯,正常運(yùn)行中窯燒成帶長(zhǎng)度約22m、筒體溫度在250℃左右,過(guò)渡帶前中端長(zhǎng)度約25m、筒體表面溫度平均在300℃左右。僅上述范圍就是一個(gè)數(shù)量可觀且能量集中的熱源。

  2 輻射熱的應(yīng)用

  2.1第一次熱交換——窯輻射熱的吸收及初利用

  用無(wú)縫鋼管及管件做成蛇形管,將其固定在彎成一定曲度的鋼板上并敷以保溫材料,做成面積不等的換熱罩,換熱罩用鋼架結(jié)構(gòu)做支撐罩在窯筒體上半圓周上,見(jiàn)圖1。每條窯上安裝了4個(gè)42m2和1個(gè)24m2的換熱罩,根據(jù)使用熱量的多少可靈活改變換熱罩面積。

  圖1  窯體換熱罩示意圖

  工作時(shí)自來(lái)水經(jīng)過(guò)軟化設(shè)備進(jìn)入蛇形管吸收窯輻射熱后變?yōu)?5℃以上的熱水(甚至含有蒸汽),通過(guò)離心泵及閥門(mén)控制系統(tǒng)強(qiáng)制循環(huán);經(jīng)過(guò)管道輸送進(jìn)入循環(huán)水箱,完成了第一次熱交換(見(jiàn)圖2)。循環(huán)水箱的熱水經(jīng)過(guò)增壓泵,一部分輸送到辦公樓及公寓樓的暖氣片供暖,一部分進(jìn)入換熱水箱的蛇形管進(jìn)一步換熱并循環(huán)。

  圖2  窯體輻射熱綜合利用系統(tǒng)示意

 

  2.2通過(guò)幾次熱交換,置換出不同品質(zhì)的熱水

  換熱水箱通過(guò)內(nèi)部的蛇形管完成第二次熱交換,置換出90℃以上的熱水。絕大部分的熱水由換熱水箱通過(guò)自然落差進(jìn)入溫水箱,并與自來(lái)水進(jìn)一步熱交換調(diào)配成可以洗浴的溫水,供公司員工洗浴使用。一小部分通過(guò)微型離心泵進(jìn)入飲水箱內(nèi)蛇形管循環(huán),并與飲水箱內(nèi)的自來(lái)水進(jìn)行第三次熱交換,置換出85℃的溫?zé)崴???紤]到飲用水的特殊要求,飲水箱內(nèi)安裝了不銹鋼加熱器及溫控器。對(duì)水箱的溫?zé)崴扇∽詣?dòng)溫控加熱的方式,在一定范圍內(nèi)保持恒溫,避免了水不開(kāi)或長(zhǎng)時(shí)間煮沸的現(xiàn)象。

  3  投資及效果

  3.1工程投資

  加工換熱罩及水箱的鋼材費(fèi)用總計(jì)63萬(wàn)元,循環(huán)泵及標(biāo)準(zhǔn)件6萬(wàn)元,保溫材料8萬(wàn)元,制作安裝費(fèi)10萬(wàn)元,其它費(fèi)用3萬(wàn)元,總計(jì)90萬(wàn)元。

  3.2運(yùn)行效果

  整個(gè)工程調(diào)試后運(yùn)行比較正常,滿足了4400m2辦公樓、7600m2公寓樓的供暖、600多人的洗浴及飲用熱水的需要。

  4 效益

  4.1經(jīng)濟(jì)效益

  該工程滿足了公司的供暖需要,節(jié)省了購(gòu)置1臺(tái)2t水暖鍋爐及鍋爐房建設(shè)費(fèi)用約30萬(wàn)元。另外,整個(gè)供暖期可節(jié)省燃煤360t;供暖期外節(jié)省洗浴及飲用水鍋爐燃煤l35t。按當(dāng)?shù)厝济簝r(jià)格計(jì)算每年節(jié)省費(fèi)用近40萬(wàn)元。同時(shí),每年可省人工費(fèi)3~5萬(wàn)元,節(jié)省運(yùn)行維護(hù)維修費(fèi)用5~6萬(wàn)元。

  綜上所述,該工程節(jié)省費(fèi)用在75萬(wàn)元以上,1~2年即可收回全部投資。

  4.2環(huán)保效益

  該工程每年節(jié)省了燃煤近500t,因此每年可向大氣少排放CO2800多t、SO2近10t;另外該工程無(wú)需用地建機(jī)房,節(jié)省了土地資源。

  5  幾點(diǎn)說(shuō)明

  5.1對(duì)窯筒體溫度的影響

  因該換熱罩是由鋼架結(jié)構(gòu)做支撐罩在筒體上的,整個(gè)罩子與筒體的間距約250mm,所以對(duì)筒體的散熱幾乎沒(méi)有影響。通過(guò)掃描儀及手持式紅外測(cè)溫儀對(duì)筒體改造前后測(cè)量發(fā)現(xiàn),溫度沒(méi)有明顯變化。

  5.2對(duì)窯筒體紅外測(cè)溫儀的影響

  換熱罩整體罩在筒體的上半圓周,并不隨筒體旋轉(zhuǎn)。窯筒體紅外測(cè)溫儀探頭安裝在與筒體徑向中心線水平的位置,因此改造后對(duì)紅外測(cè)溫儀沒(méi)有影響,不需作任何的調(diào)整。

  5.3  對(duì)工藝操作的影響

  改造前后窯筒體溫度沒(méi)有明顯變化,因此改造后對(duì)窯的工藝操作沒(méi)有任何的不良影響;相反,在雨季該罩避免了窯筒體直接受雨水淋刷,減少了窯在雨季長(zhǎng)厚長(zhǎng)窯皮的現(xiàn)象,有利于工藝操作。

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