陶瓷行業是一個高能耗的行業,尤其是噴霧造粒、干燥和窯爐三個環節需要消耗大量的熱能。本項目主要按600mm×600mm拋光磚的生產來計算煙氣和余熱的利用情況。具體生產參數為:日產量為15000m2/天,燒成后重為24kg/m2磚,燃料為發生爐煤氣(熱值為1450kCal/Nm3)。

陶瓷行業

　　1、煙氣參數

　　窯爐煙囪出口的溫度為400℃(該溫度為不配冷風時的平均溫度,由于是超長窯,煙氣溫度較高,目前普遍配冷風后再用于干燥器),通過保溫管道送到噴霧干燥(器)塔(以下簡稱塔)的熱風爐前(主要用于補充熱量以滿足噴霧干燥塔所需溫度),此時的溫度為350℃。產品單位熱耗按650kCal/kg磚計算,每小時煙氣量V1可通過以下公式計算得出:

　　V1=V×n1×a1×(t1+273)÷(t0+273)

　　其中,水煤氣的消耗量V=日產量÷24×產品單重×單位能耗÷水煤氣熱值=15000÷24×24×650÷1450≈6724Nm3/h

　　V1=6724×2.2×1.3×[(400+273)÷(20+273)]≈44171m3/h

　　式中:

• 　　n1——煙氣量與水煤氣量的比值,查表得n1=2.2
• 　　a1——窯頭或其它區域綜合漏入的冷風系數,取1.3
• 　　t1——排出煙氣的溫度,400℃
• 　　t0——環境溫度,取20℃

　　煙氣質量:m1=ρ1V1=0.525×44171≈23190kg/h

　　式中:

　　ρ1——400℃時煙氣的密度,查表得ρ1=0.525kg/m3

　　2、煙氣提供給塔的熱量

　　假設煙氣從窯爐輸送到噴霧塔的溫度降低了50℃,則到塔的煙氣溫度為350℃,而噴霧塔排出煙氣的溫度約為90℃。在整個換熱過程中,窯爐煙氣的平均溫度為220℃。

　　平均溫度為220℃的煙氣比熱容查表并換算為:0.2625kCal/(kg·℃);每小時煙氣帶入熱量按公式Q1=cp1m1Δt1進行計算:

　　Q1=0.2625×23190×(350-90)≈1582718kCal/h,國內發生爐煤氣的熱值約為1450kCal/m3,那么,相當于發生爐的煤氣量為:

　　1582718÷1450≈1092m3/h

　　式中:

• 　　Q1——350℃煙氣用于塔的熱量,kCal/h
• 　　cp1——220℃煙氣的比熱容,kCal/(kg·℃)
• 　　m1——窯爐煙氣的質量,kg/h
• 　　Δt1=煙氣溫度-塔排出溫度,℃

　　3、每年利用煙氣可節省的費用

　　國內發生爐煤氣的價格按0.3元/m3計算,每天24小時,每年正常生產日按330天算,則每年利用煙氣可節省費用為:

　　0.3×1092×24×330=2594592元/年