單位熟料理論煙氣量主要包括燃料燃燒產(chǎn)生煙氣量、碳酸鹽分解產(chǎn)生的CO2量和燃料燃燒的過??諝饬?。
已知單位熟料理論煙氣量,就可以對現(xiàn)有拉風量大小進行評估(當然,從燃料完全燃燒角度看,通過氣體成分就可以評估);同時,單位熟料理論煙氣量有助于對企業(yè)現(xiàn)有煤耗進行判定,假如理論煙氣量只有1.1Nm3/kg熟料,而拉風量達到了1.5Nm3/kg熟料,過??諝庀禂?shù)也只有1.1-1.2,就說明企業(yè)煤耗很高!
單位熟料理論煙氣量的計算。基本情況:①熟料產(chǎn)量5000t/d;② 實物煤耗140 kg/t熟料;③ 實物煤熱值5500 大卡;④ 熟料CaO含量65%,MgO含量2%;⑤ 預熱器出口氣體成分:O2-3%,CO2-30%,N2-67%,不考慮CO等;⑥不考慮水分蒸發(fā)產(chǎn)生的煙氣量,不考慮其它燃料如生活垃圾等。
(1)煤粉燃燒產(chǎn)生的理論煙氣量
準確的煤粉燃燒理論煙氣量需要根據(jù)煤粉元素分析進行求解,即已知C、H、O、N、S的含量來進行計算。通常情況下,我們只知道煤粉熱值,此時可以根據(jù)經(jīng)驗公式進行求解。理論煙氣量的經(jīng)驗公式如下:
V0=0.213 * Qnet,ar/1000+1.65
其中,Qnet,ar是煤粉熱值,kJ/kg。
則該實物煤單位煤粉的理論煙氣量為:
V0=0.213*5500*4.186/1000+1.65=6.5539 Nm3/kg煤粉
(2)燃燒時的過??諝?/strong>
過剩的空氣計算公式為:(α-1)*Va0
其中,α為過??諝庀禂?shù),Va0為煤粉燃燒理論空氣量。
α可根據(jù)氮平衡法求得,即α=N2/[N2-(O2-CO*0.5)*79/21],則對此預熱器出口煙氣,其α為1.2026;
Va0為理論空氣量,精確的計算也是根據(jù)煤粉元素分析進行計算,在此采用經(jīng)驗公式,如下:
Va0=0.241*Qnet,ar/1000+0.5
=0.241*5500*4.186/1000+0.5=6.0485 Nm3/kg煤粉
因此,單位煤粉過剩的空氣即為:(1.2016-1)*6.0485=1.2252 Nm3/kg煤粉
(3)碳酸鹽分解產(chǎn)生的CO2量
主要包括碳酸鈣分解產(chǎn)生的CO2量和碳酸鎂分解產(chǎn)生的CO2量,計算公式如下:
(1000*0.65/56+1000*0.02/40)*22.4/1000=0.2712 Nm3/kg熟料
因此,總計理論煙氣量為:
(6.5539+1.2252 )*0.14+0.2712=1.3603 Nm3/kg熟料
對于5000t/d生產(chǎn)線,預熱器出口理論煙氣量即為:28.34萬Nm3/h。
需要注意的問題是:
① 預熱器出口測試的氣體成分數(shù)據(jù),能否作為計算燃燒過??諝庀禂?shù)的依據(jù)?(與單純?nèi)紵裏煔庀啾?,其混入了大量碳酸鹽分解產(chǎn)生的CO2)
② 在上述計算中,(α-1)只是與煤粉燃燒理論空氣量相乘然后與理論煙氣量之和作為燃煤燃燒實際煙氣量的計算依據(jù),那么是否能夠簡化為α直接與理論煙氣量相乘,誤差會有多大?或者是否應該α與(煤粉燃燒理論煙氣量+碳酸鹽分解CO2量)相乘?(因為計算α時用的是預熱器出口的氣體成分,這種情況下煙氣量數(shù)據(jù)將會顯著增大)
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