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一般而言,熱風旋轉爐運行是符合節能要求的,在任何情況下是設計的首要目標。合理的熱效率選擇在燃燒裝置和燃料成分確定之后,熱風旋轉爐排煙溫度的選擇是決定性的因素。決不能為了提高熱風溫度而沒有原則地提高排煙溫度,而應該在綜合權衡利弊的情況下進行合理選擇。
利用自行編制的熱風旋轉爐設計計算程序,計算了在確定燃料成分、煤氣與助燃空氣溫度、蓄熱體結構、熱風出口溫度下,熱風旋轉爐排煙溫度與熱效率、單位鼓風蓄熱體重量、蓄熱體高度等參數的關系,以及不同排煙溫度下,排煙溫度和熱風出口溫度的波動值。表1給出詳細計算結果。為了說明問題,這里以排煙溫度為200℃作為基準,給出各種參數的相對變化情況(如圖1、2)
表1排煙溫度對效率及其他參數的影響※ | |||||||
熱風爐效率η | 蓄熱體計算高度h | 蓄熱體修正高度h | 單位鼓風蓄熱體質量kg/(m3/min) | 單位鼓風加熱面積m2/(m3/min) | 熱風溫度波動ΔTr(℃) | 煙氣溫度波動ΔTy(℃) | |
0.8323 | 25.57 | 37.12 | 1030.47 | 44.44 | 28.48 | 38.75 | |
0.8195 | 21.4 | 30.04 | 857.69 | 36.53 | 41.88 | 56.99 | |
0.8066 | 18.85 | 25.9 | 746.92 | 31.99 | 54.87 | 74.84 | |
0.7936 | 16.93 | 22.9 | 680.05 | 28.75 | 67.45 | 92.15 | |
0.7806 | 15.41 | 20.6 | 616.39 | 26.3 | 79.5 | 108.81 | |
0.7674 | 14.18 | 18.77 | 566.97 | 24.37 | 91.06 | 124.74 | |
0.7542 | 13.15 | 17.27 | 532.52 | 22.81 | 102.04 | 139.89 |
※計算中各種參數的設置: 助燃空氣溫度20℃,煤氣溫度120℃,熱風溫度1200℃,φ30mm孔徑S/d=1.5的19孔格磚;煤氣熱值3400Kj/Nm3,過量空氣系數為1.02。
排煙溫度的提高會導致熱效率減小,且為線性變化規律;而相應蓄熱體高度卻是顯著降低(包括加熱面積、蓄熱體質量等);開始提高溫度時變化顯著,而進一步提高溫度時變化平緩。據此規律,不妨將平均變化率作為選取合理排煙溫度的準則,zui恰當的排煙溫度應該在240℃~260℃之間(圖中黃色平行四邊形下沿與變化曲線接合處)。隨著排煙溫度的提高,熱風與排煙溫度的波動值逐步增大,這很不利于熱風旋轉爐性能的改善和提高熱風的平均熱風溫度水平。綜合上述分析,這里選取260℃作為合理的排煙溫度,并以此溫度作為預熱煤氣與助燃空氣的熱源,以提高熱風溫度和熱風爐效率,以及在蓄熱體高度不變下減小熱風溫度的波動值。
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