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實踐證明,在中、高溫連續熱處理爐窯中,熱損失的絕大部分都由煙氣所帶走,主要指煙氣的顯熱損失(潛熱損失和化學熱損失是少量的),而少量的熱能則由爐體、燃燒系統等通過輻射、氣體泄漏(物理熱)的方式給損失掉。有資料[2][3]表明,當煙氣排煙溫度為l000~1300℃時,煙氣余熱將占窯爐總能耗的50~70%,可參見圖1-2所示。并且排煙溫度越高,煙氣按平均}E熱容計算的熱含量就越高,熱損失就越大,如圖1-3所示:在鍍鋅線連續退火爐中,當排煙溫度為800"C時,煙氣含熱量約占燃料發熱量的35%。l習此將煙氣余熱回收利用,降低排煙溫度是實現爐窯節能的一項有力措施和重要途徑。
一般認為,煙氣排煙溫度每降低10℃,排煙熱損失可降低1%。若忽略爐窯其它熱損失,僅就煙氣中可回收熱量全部用于預熱空氣以提高燃燒溫度(實際上不是100%余熱均可回收),則爐窯的燃料利用率可表示如下:
由表達式可以看出,通過煙氣預熱的空氣溫度越高,空氣物理熱越大,rl。就越大,燃料節約率就越高;同時殘余排煙溫度越低,被殘余煙氣所帶走的熱量就越少,則rl。也越高,燃料節約就越多。從圖1-4也可以看出,采用焦爐煤氣作為燃燒介質的連續退火爐來說,若空氣預熱溫度能達到400~500,則燃料利用率q.可提高17%~22%(以煙氣溫度800+C為例)。因此,煙氣余熱回收技術的研究與開發,降低排煙溫度是實現窯爐節能降耗的重要途徑。