玻璃熔窑设计第四章 热工计算

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第4章总工艺计算

4.1耗热量的计算

4.1.1已求得的数据

①原料组成见表4-1

表4-1 原料组成单位:质量分数(%)

4.1.3 100㎏湿粉料逸出气体组成见表4-3

表4-3 逸出气体组成

=0.0491

即:

㎏粉料中需要加入0.25㎏碎玻璃,可以得到玻璃液:

㎏玻璃液需要的配合料量为:0.9530+0.2383

由CaCO3生产CaSiO3时反应耗热量q1:

q1=1536.6G CaO=1536.6×(0.0807+0.0119+1.5926)/100=25.8948 kJ 由MgCO3生成MgSiO3时反应耗热量q2:

q2=3466.7G MgO=3466.7×(0.0215+0.0387+0.0047)/100=2.2187 kJ 由CaMg(CO3)2生成CaMg(SiO3)2时反应耗热量q3:

q3=2757.4G CaMgO2=2757.4×(4.6755+3.0831)/100=213.9329 kJ

由NaCO3生成NaSiO3时耗热量q4:

q4=951.7G Na2O=951.7×10.3850/100=98.8340 kJ

由Na2SO4生成NaSO3时耗热量q5:

q5=3467.1×0.1635/100=5.6687 kJ

1㎏湿粉料生成硅酸盐耗热量:

q0=q1+q2+q3+q4+q5

=25.8948+2.2187+213.9329+98.8340+5.6687=346.5489(kJ)

4.1.6 玻璃形成过程的热量平衡(以生成1从0℃

算起)

①支出热量

C玻t玻

Ⅲ=

-4×1465=1.3474

1973.9410 kJ

0.01V气G粉C气t熔

1465℃

熔=

)+C H2O H2O%

)%+1.825×37.93%

Ⅴ粉G水

qⅤ=2491G粉G水=2491×0.9530×4%=94.9569 kJ

共计支出热量:q支=qⅠ+qⅡ+qⅢ+qⅣ+qⅤ

=330.2611+264.3398+1973.9410+391.4284+

94.9569

=3054.9272 kJ

②收入热量(设配合料入窑温度为36℃)

a.由碎玻璃入窑带入的热量:qⅥ=C碎玻璃G碎玻璃t碎玻璃

C碎玻璃=0.7511+2.65×10-4×36=0.7606

qⅥ=C碎玻璃G碎玻璃t碎玻璃=0.7606×0.2383×36=6.5 kJ

b.由粉料入窑带入的热量:qⅦ=C粉G粉t粉

qⅦ=C粉G粉t粉=0.963×0.9530×36=33.0 kJ 共计支出热量:q收=qⅥ+qⅦ=6.5+33.0=39.5 kJ

③熔化1㎏玻璃液在玻璃形成过程中的耗热量:

表4-6 烟气组成单位:摩尔分数(%)

实际烟气量

V烟=61.728×22.4/100=13.827 Bm3/kg

烟气密度

ρ=1.97×CO2%+0.804×H2O% +2.972×SO2+1.251×N2%

=0.230+0.798+0.0002+0.990+0.939

=2.9572

4.2.2 国家要求重油消耗计算

重油发热值 Q P=81C y+246H y-26(O y-S y)-6W y

=81×86.32+246×12.26-26×(0.55-0.15)-6×0

=9997.48 (kcal/kg重油)取9998kcal/kg 根据国家强制执行标准:400t/d 以下1750 kcal/kg;500~700 t/d为1630 kcal/kg;700 t/d以上为1410 kcal/kg;本设计为500 t/d,按照全保温结构,取每千克玻璃液耗热量为1630kcal。则用油量:

4.2.3

熔窑收入热量

4-2)

玻璃液;

,本次取0.3;

500t/d

2·h

=783292.643kJ

41831.63+273.0+16.37)玻璃液

每天的耗油量:500000×0.188=94000kg

每小时的耗油量:94000/24=3916.67kg

由玻璃熔窑热效率公式η热=Pq玻×F熔化/(q1+q2+q3)

(4-3)

式中q1- 每小时消耗热值;

q2- 重油物理热;

q3- 雾化介质物理热。

所以,热效率=99.63×3015.43×209.1/(41831.63×3917+2.1×130×3917+1.007×25×0.525×1.1614×3917)

=38.08%