工業(yè)爐窯爐熱損失分析
添加時(shí)間:2024-12-16 最后編輯時(shí)間:10:15 瀏覽次數(shù):
工業(yè)窯爐根據(jù)其爐型的不同,爐窯中熱量損失的途徑也各不相同。但是,諸如排煙熱損失、不完全熱損失等熱量損失途徑是各種爐窯所共有的,下面各項(xiàng)討論爐窯中各種熱損失的情況。
一、 排煙熱損失
煙氣離開(kāi)爐窯時(shí)的溫度大大高于冷空氣的溫度,一般可達(dá)到200--300℃,在未進(jìn)行余熱利用處理時(shí),排煙溫度甚至可高達(dá)600--700℃,造成排煙熱損失。排煙熱損失是工業(yè)窯爐熱量損失的非常重要途徑。
二、 氣體不完全燃燒熱損失
燃料燃燒時(shí)常常會(huì)產(chǎn)生CO、H2、CH4等可燃?xì)怏w,有時(shí)為滿足工藝要求,在爐窯中的某些地段為還原性氣氛,這時(shí)也會(huì)產(chǎn)生許多可燃?xì)怏w。在煙氣排出窯爐時(shí),部分尚未燃燒的可燃性氣體也被排出了爐外,從而構(gòu)成了氣體不完全燃燒損失。氣體不完全燃燒熱損失在一些特定工藝要求的爐窯中占據(jù)了比較重要的地位。
三、 固體不完全燃燒熱損失
進(jìn)入爐窯中的燃料往往不會(huì)被全部燒盡。這些未燃燒的燃料中,大的顆粒會(huì)通過(guò)灰斗、爐渣排除,小的顆粒則隨煙氣飛出爐外。
四、 爐體熱損失
爐體的熱損失包括散熱損失、蓄熱損失、孔洞輻射損失和逸氣損失,其中最主要的是散熱損失和蓄熱損失。散熱損失是指窯爐的外壁及各種管道向外散失的熱量,有些保溫措施不好的窯爐往往有比較嚴(yán)重的散熱損失。
對(duì)于一些周期性操作的工業(yè)窯爐,如某些加熱爐、熱處理爐常常將物料加熱到工藝要求的高溫,然后進(jìn)行保溫、降溫直至成品出窯。爐體的溫度也會(huì)相應(yīng)的發(fā)生周期性變化,從而引起爐體的蓄熱損失。連續(xù)作業(yè)爐在停爐、開(kāi)爐時(shí)也會(huì)有蓄熱損失。
五、 灰渣物理熱損失
從爐窯中排除的高溫爐渣所帶走德?tīng)枱崃烤褪腔以锢頍釗p失。
六、 工藝熱損失
工件加熱處理后自身要帶走熱量,有時(shí)工件所攜帶溫度很高,生產(chǎn)工藝過(guò)程中造成工藝熱損失。例如在煅造工藝中,工件被加熱到700--800℃的高溫。在工件被加熱后,往往將工件自然冷卻,從而將熱量白白浪費(fèi)掉,采取措施利用這些熱量就是提高爐窯的熱效率。
工業(yè)窯爐利用特點(diǎn):
工業(yè)窯爐既是燃燒設(shè)備又是傳熱設(shè)備,顯然,燃燒和傳熱對(duì)熱利用起至關(guān)重要的作用。窯爐的熱工過(guò)程包括內(nèi)部熱交換,外部熱交換,燃燒過(guò)程和窯內(nèi)氣體流動(dòng)過(guò)程。影響到產(chǎn)品的產(chǎn)量、質(zhì)量和燃料消耗。提高窯爐熱工性能的前提條件是改進(jìn)燃燒過(guò)程并提高燃放效率。其實(shí)質(zhì)是燃燒技術(shù)的應(yīng)用,因此應(yīng)掌握爐窯燃燒的特點(diǎn)。分析燃燒過(guò)程的特點(diǎn),合理組織氣體的流動(dòng)過(guò)程和燃料燃燒過(guò)程。同事控制生成物的排放,防止環(huán)境污染。
在工業(yè)窯爐中,熱量的傳熱方式有傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射。爐窯內(nèi)的傳熱是多種傳熱方式組合在一起的復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)程。在燃料與物料混燒的窯爐中,熱量可以通過(guò)傳熱的方式直接從燃燒傳向物料。因此,燃料物料的顆粒大小,混合程度都對(duì)傳熱傳遞有著重要影響。對(duì)流對(duì)大多數(shù)工業(yè)窯爐都是非常重要的傳熱方式。高溫的煙氣沖刷加熱表面,不斷將熱量傳遞給物料或工件。煙氣的成分、流向、流速、加熱表面形狀等因素都會(huì)對(duì)對(duì)流換熱系數(shù)產(chǎn)生很大的影響。在工業(yè)爐窯中燃料、煙氣、爐體都處于高溫狀態(tài),因而會(huì)有很強(qiáng)的輻射換熱。影響輻射換熱效果的因素很多,如輻射體的溫度,角系數(shù)、灰度系數(shù)等。合理的設(shè)計(jì)大大提高了輻射換熱的效果。
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