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余热锅炉投运时高温风机电耗是高还是低?

时间:2022-04-26 来源: 浏览:

余热锅炉投运时高温风机电耗是高还是低?

原创 cement wang 水泥窑炉与污染物减排
水泥窑炉与污染物减排

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水泥窑炉煅烧与污染物减排的背后原理,如何应用这些原理指导生产,国内外水泥煅烧新技术及优秀文章介绍,热工标定,CFD模拟

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#发电 1
#电耗 2
窑尾余热锅炉的(可)发电量一般占到总发电量的30%以上 ,对于余热发电来讲非常重要。抛开这个层面,这里我们想探讨的一个问题是, 如果窑尾余热锅炉不投运,那么高温风机的电耗会变低还是变高? 当然,这就是2010年以前没有余热发电时的情景了。
  1.  没有余热锅炉时高温风机的理论电耗

条件如下:
单位熟料烟气量:1.4 Nm3/kgcl
烟气温度:300 ℃
当地海拔:100 m
高温风机入口压力(即预热器出口压力):-6000 Pa
不考虑高温风机出口压力
高温风机运行效率:80%
实际运行时会有增湿塔喷水降低温度,在此均不予考虑,仅从理论计算。
此时, 计算出来的高温风机电耗为 6.59 kWh/tcl。
2. 余热锅炉投运时高温风机的理论电耗
条件如下:
全部烟气经过余热锅炉
漏风率:暂时不考虑
余热锅炉出口温度:210℃
余热锅炉阻力损失: X Pa (暂时设定为未知数)
其它与余热锅炉不投运时相同
那么若此时要达到余热锅炉不投运时的电耗,求解X 是多少?
答案:X = 1039 Pa
也就是说在上述条件下, 当余热锅炉阻力损失为1039 Pa时,余热锅炉投运时高温风机电耗与余热锅炉不投运时相同 当余热锅炉阻力损失<1039 Pa时,投运余热锅炉对于高温风机电耗更有利; 相反,当余热锅炉阻力损失>1039 Pa时,不投运余热锅炉对于电耗更有利。
3. 部分烟气经过余热锅炉时的情况
还有一种情况就是, 部分烟气经过余热锅炉,部分烟气不经过余热锅炉,此时高温风机的电耗会如何变化呢?
在此, 我们以全部烟气通过余热锅炉时锅炉阻力损失为1039 Pa为基础 ,考虑 锅炉阻力损失和通过烟气量的平方呈正比 ,比如50%的烟气通过余热锅炉,那么此时的锅炉阻力损失就会降低为50%×50%×1039 Pa = 260 Pa。同时, 假定任何烟气量通过时,余热锅炉出口的温度均为210℃(这个会跟实际有些出入,为了便于计算做此假定)
不同烟气通过余热锅炉时,高温风机的电耗如下表所示。可以看出, 此时随着烟气量减少,高温风机电耗并不是呈现出一种单调变化,而是在通过量为40%-50%时存在一个最低点,即6.36 kWh/tcl。

原因是我们设定的余热锅炉 阻力损失1039 Pa这个值,本身就是基于烟气通过量为100%和0%高温风机电耗相同时所得,中间必然会存在一个极点。
当余热锅炉阻力损失<600 Pa(烟气量全部通过时)时,高温风机电耗会随烟气通过量的减少而持续增加 。反之,当>9000 Pa (显然不可能) 后,高温风机电耗才会随烟气通过量的减少而持续降低。 在600-9000 Pa之间,总是存在一个最佳点,此时高温风机的电耗最低。
4. 总结
  1. 单纯从理论上计算余热锅炉投运与否对于高温风机电耗的影响, 这显然受到了余热锅炉自身阻力的影响。

  2. 在所假定条件下, 当余热锅炉阻力损失1039 Pa时,烟气量全部通过或全部不通过时,高温风机电耗相同 。若锅炉阻力<1039 Pa,则投运余热锅炉对于电耗更有利。

  3. 当余热锅炉阻力损失在600-9000 Pa时,通过余热锅炉的烟气比例存在一个最佳点,此时高温风机电耗最低。

  4. 余热锅炉阻力损失<600 Pa时,高温风机电耗会随着烟气通过比例的减少而持续增加

  5. 当然, 上述所有计算均是基于假设条件, 实际情况即使不投运余热锅炉,也会在高温风机之前增加增湿塔等降温装置,降低进入高温风机的烟气温度。

cement wang

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