锅炉烟囱热量回收ppt

锅炉烟囱热量回收ppt第1页，共19页，2023年，2月20日，星期四目录

1烟囱中实际排烟量的计算2烟气中携带热量的计算3烟囱中安装热量回收装置（螺旋管）的水力计算4进出口水箱的选择5烟囱热量回收装置经济性能的计算6总结第2页，共19页，2023年，2月20日，星期四烟气量计算①燃用贫煤及无烟煤的实际烟气量V1py=Vy0+1.0161(a-1)Vk0=6.14+1.0161(1.55-1)×6.75=9.9m3∕kg第3页，共19页，2023年，2月20日，星期四③燃用烟煤的实际烟气V2py=Vy0+1.0161(a-1)Vk0=6.14+1.0161(1.55-1)×5.17m3∕kg=9.03m3∕kg④燃用烟煤、无烟煤、及贫煤的平均烟气量Vpy=V1py+V·2py/2=9.47m3∕kg第4页，共19页，2023年，2月20日，星期四烟气中携带热量计算①烟气参数的选择在一个标准大气压下烟气的定压比热容为Cp=1kJ/(kg.℃)。对于区域锅炉房烟囱排烟温度为165℃且对应的烟气密度为0.926kg/m3②热量Q的计算Q=Cpm△t=1kJ∕(kg.℃)×9.47m3/kg×165℃=1446.9kJ∕kg第5页，共19页，2023年，2月20日，星期四以6t锅炉为例每小时的烟气流量在22143～31800m3/h取烟气的的流量为31000m3/h，根据165℃烟气对应的密度为0.926kg/m3可以计算出烟气中的质量流量Gs=31000m3/h×0.926kg/m3=28706kg∕h因此在单台锅炉烟囱中烟气每小时携带的热量Q=1446.9kJ∕kg×28706kg∕h=11537kw第6页，共19页，2023年，2月20日，星期四对螺旋管利用烟气热量的分析虽然烟气中携带有大量的热量，但真正被螺旋管利用的热量并不多，烟气与螺旋管换热主要以辐射换热为主，在烟气中仅有6％～8％的烟气会与螺旋管和墙壁发生热量交换，大部分烟气都排入了大气中，因此能被螺旋管以及与烟囱壁吸收的热量Q=11537kW×7.7％=888.4kw第7页，共19页，2023年，2月20日，星期四烟囱中热量回收装置的水力计算①钢管的计术参数材料：钢管传热系数：k=11.7w/(m2.℃)温度参数：排烟温度165℃，管内流体的平均水的温度35℃②面积计算对于6吨锅炉烟囱底部直径一般在12米左右，取d=12m因此通过计算可以确定烟囱底部面积

F’’=π（d∕2）2=113.04m2第8页，共19页，2023年，2月20日，星期四在烟囱中虽有888.4kw的热量会供给螺旋管，但由于管材以及其他因素的影响，888.4kw的热量不可能全被螺旋钢管吸收他只有30％～40％的热量被螺旋管吸收，取有效数字35％因此可以进一步确定螺旋管有效吸热量和吸热面积以及要布置的管数

Q=888.4kw×35％=310.94kw=310940wF=310940/11.7×（45-10）=759.3m2N=F∕F“=759.3/113.04=6.7故N=7第9页，共19页，2023年，2月20日，星期四③螺旋管的长度的计算

L=πDN=3.14×12×7=263.76m④螺旋管的流量计算G=0.86Q∕(tc-tj)=0.86×310940/(45℃-10℃)=7640kg/h⑤螺旋管的管径的选择为了使管内流体阻力达到理想状态，螺旋管采用热水管网的经济平均比摩阻其数值按30～70pa/m选用，根据流量和比摩阻可查的管径为DN70R=83.23pa∕mu=0.59m/s第10页，共19页，2023年，2月20日，星期四⑥螺旋管的的实际阻力计算DN70闸阀的当量长度为2×1.28=2.56mDN70补偿器的当量长度9×6.8=61.2m所以螺旋管的当量长度Ld=2.56+61.2=63.76m螺旋管的实际压力损失为P=R(L+Ld)=83.23×（263.76+63.76）=27249.66pa⑦旋管的布置高度螺旋管中水的平均温度为tpj=35℃水的容重为γ=9749N∕m3所以螺旋管的布置高度h=p/γ=27249.66/9749=2.79m考虑到管内不平衡率的影响管的布置高度可在2.79～3.10m之间第11页，共19页，2023年，2月20日，星期四（五）螺旋管进出口水箱的选择①由前面的水利计算结果可知，螺旋管每小时的进水量为7640L/h,区域锅炉房锅炉运行往往是间歇运行的，一天中锅炉工作在15h左右，对于间歇运行锅炉工作时间一般在15h，一天实行四班制，居民洗澡水一般集中在中午②和傍晚之间，因此出水箱容积可按8小时储备水量考虑，所以出水管容积V=7640L/h×8h=61.12m3给水箱容积可按正常补水量1～1.5h储水量考虑所以进水箱的容积及水泵流量水箱体积V=7640L/h×1.5h=11.46m3水泵流量GM=7640kg∕h÷999.7kg/m3=7.64m3第12页，共19页，2023年，2月20日，星期四热量回收装置经济性能的计算<1>节省煤炭量的计算对于我国北方区域锅炉房主要以烟煤、无烟煤、贫煤、褐煤为主要燃料，折合标准煤B为

Bbz×Qar=Q管

Bbz=3.6×310940/29308=0.038t/h①一年节约煤炭量

Ba=0.038×15h×360=205.2t②一年可节约资本

b=205.2t×600元/t=123120万元第13页，共19页，2023年，2月20日，星期四洗澡水①由前面计算结果可知，螺旋管每小时的出水量为7640L/h，而居民每人的平均用水量在250～380L/h之间，取最大用水量380L/h，螺旋管，每天产生的洗澡水量为7640L/h×15h=114600L,因此一天的洗澡水的供水量可满足301人的使用。一年收入=301×5×360=541800元一年成本=7.64t/h×15h×360×3=123768元一年利润=541800-123768=418032元第14页，共19页，2023年，2月20日，星期四<3>热量回收装置的初投资①钢管的质量计算钢管的型号76×3.5查《实用金属材料手册》钢管质量

M1=7.85×L×3.14×σ（DW-σ）÷1000=1647.7kg=1.65t②钢管的投入费用一次投入=1.65×5600元/t=9240元注（按现行2009～2010市场价格76×3.5型钢管的费用5600元/t,计算费用暂且可按5600元/t考虑第15页，共19页，2023年，2月20日，星期四③水箱体积的投入费用由前面计算结果可知进水箱的容积为11.46m3，水箱可定制加工，水箱规格选用2500×2000×2300，按水箱的承压能力水箱壁可选择5mm的厚度，所以水箱的有效容积为2490×1900×2300因此可以计算水箱的质量

M2=（11.5-10.88）×7.85×103Kg=4.88t因此可以计算出进水箱的造价为4.88t×5500t/元=26840元第16页，共19页，2023年，2月20日，星期四④水泵的选择及投入费用根据进水箱的高度以及螺旋管的布置高度可以确定水泵的扬程为5.3m且水泵的流量为7.64m3查《流体力学泵与风机》可知水泵应选择IS80-65-125型水泵（转速1490，功率0.75kw）,目前国内市场此水泵价格在860元/台左右，考虑备用可选择两台水泵，工业用电可取0.78元/kw.h.水泵一年消耗电费=0.75kw×15h×360×0.78元/kw.h=3159元水泵购买费用=2×860=1720元水泵总费用=1720+3159=4879元第17页，共19页，2023年，2月20日，星期四总投资费用=螺旋管费用+水箱费用+水费+水泵费用

=9240+26840+123760＋4879元

=164519元一年总收入=煤炭节约费+洗澡收入费