1、 烟气量确认
燃料为天然气,根据反应方程式
CH4+2O2=CO2+2H2O
完全燃烧1molCH4需2mol O2
O2在空气中占1/5则完全燃烧1molCH4需要10mol空气
取实际燃烧空气过量系数1.1
1molCH4
11mol空气
反应后烟气成分分别为:
1mol CO2 8.3%
2mol H2O 17%
0.2mol O2 1.7%
8.8mol N2 73%
据此:1mol CH4燃烧产物12mol烟气,每小时燃烧250方天然气,每小时产生烟气量为250*12=3000Nm?
CO2 、H2O 、O2 、 N2分子量分别为44、18、32、28
设以上气体为理想气体,则该气体标注状态下密度为
ρ= 
2、 烟气温度确认
进烟温度450℃,取用户地区四季平均温度20℃,天然气烟气露点温度100℃,则烟气回收温度120℃。
? 热量需求计算
根据客户提供,需要加热的150吨助镀池1只,按冬季最不利工况,加热自5℃到75℃,共需要热量1050万大卡。
工件携带热量,按用户提供,取每小时10吨。10吨钢铁自5℃升高到75℃,需要热量为10000×(75-5)×0.46×10?焦/(千克*摄氏度)=89.44千瓦=7.69万大卡。保守计算,取8万大卡。
水池散热,环境按冬季最不利工况5℃计算,表面散热约4万大卡,周边散热约3万大卡,合计7万大卡。
根据计算,工件助镀池首次加热到75℃需要热量1050万大卡,正常运行时每小时需热量约15万大卡。
生活用水:洗澡员工为60人,每人每天用水量为50℃热水100Kg,计6吨热水。则满足洗浴用水热量为:6×(50-5)÷10=27万大卡
满足以上综合条件,余热设备运行天数:(1050+27)÷(31-15)÷24≈3天。
三、设计要求
1、在热镀锌炉尾部加装余热回收器,最大限度将热量回收。
2、利用回收热量加助渡池。
3、经过两次利用后的热量加热自来水,供工人洗澡。
四、解决方案
1、余热蒸汽锅炉合并余热热水锅炉
热镀锌炉排烟经过余热蒸汽锅炉产生约0.2MPa~0.3MPa的蒸汽,输送至助镀槽换热器。余热热水锅炉产生热水为余热蒸汽锅炉补水,热镀锌炉烟气降至约120℃。
节能分析
每小时回收热量31万大卡,24小时工作,每天回收热能744万大卡
取天然气热值8500大卡/方、燃烧效率95%,吸收效率85%,则节省天然气为
7440000/(8500*95%*85%)=1084方
取天然气价格3.5元/方,则每天节能为3794元。
此时每月可节约3794*30=113820元
按此方式运行,估计1~3个月收回全部投资。
上海青浦天明热镀锌厂 1台0.4T/H余热蒸汽锅炉
上海翔鑫金属表面处理有限公司 1台0.4T/H余热蒸汽锅炉
泰兴华龙热镀锌厂 1台0.6T/H余热蒸汽锅炉
常熟荣盛热镀锌有限公司 1台0.4T/H余热蒸汽锅炉
常熟风范铁塔有限公司 2台0.4T/H余热蒸汽锅炉
张家港华林热镀锌有限公司 2台0.4T/H余热蒸汽锅炉
临沂皓正铁塔制造有限公司 1台0.4T/H余热蒸汽锅炉
昆山金星热镀锌有限公司 1台0.6T/H余热蒸汽锅炉