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利用煤矸石砖隧道窑余热生产蒸压砖

余热必须在200℃以上,200℃以下无法利用,Hj茬 
成品砖温度t一2 0 0℃,砖的主要成份是S i O l羊l 
AI2o 3,取比热C一0.2kcal/kg℃。 
不同产量下成品砖带走的物理热计算公式为: 
p(1 z一 ×M X C× 
(4)可利用热量计算公式为: 

一 一
( ( 
不同产量 可利用的热量见表l。 

表1 不同产量的热量计算 
数值 
计算项目 单位 

通常 最大 最小 

矸石砖的产量 块/h 7575 8750 3750 
矸石砖重量 kg/块 3 3 3 
矸石砖混合料热值 kcal/kg 621 62l 62l 
热效率(口) 8O 80 8O 
矸石砖坯放热量(p ) kcal/h l1289780 1304l000 5589000 
烧成吸热量(p ) kcal/h 7953750 9187500 3937500 
带走的物理热( ) kcal/h 909000 l 050000 450000 
可利用热量(p ) kcal/h 2427030 254l000 1 2Ol 5O0 

2.2蒸汽量和蒸汽热量计算 
2.2.1生产线蒸汽量的确定 
根据设计,年产8000万块蒸压砖生产线,年生 产日330天,每万块蒸压砖耗蒸汽量2t,蒸压砖生产 线小时耗蒸汽为:8000×2÷330÷24=2.02t/h。 2.2.2蒸汽所需热量的计算 按设计锅炉蒸汽压力1.6MPa,1.6MPa的饱 和蒸汽温度为201℃,焓为666.90kca1/kg,在锅 炉效率72%条件下,生产1.6MPa、2.02 L饱千u蒸 汽所需热量为:(2 0 2 0×6 6 6.9 0)/0.7 2— 1 8 7 l 0 2 8 k C a l/h<通常产量时的ur利用热量 2427030kca1/h。 通过以上对旰石砖坯的放热量和对牛产蒸汽所 需要的热量计算,证明在通常产量和最人产量时, 矸石砖坯燃烧后放出的热量均能够满足粉煤灰蒸爪 砖生产线的用汽需求。 3余热利用 3.1矸石砖隧道窑分析 矸石砖的焙烧J-艺采用的是大断面双通道隧道 窑,窑体分为预热段、焙烧段和保温段。隧道窑长 l 44.25m,窑宽4.6m,窑高1.23m,隧道窑内可 錾豳睁宅 № .M,r// 以容纳窑车3 3台。 矸石砖的焙烧过程:矸石砖采用一次码烧技 术,砖坯码在窑车上经干燥后进入隧道窑,焙烧过 程有三个阶段:预热段一焙烧段一冷却段。砖坯进 入隧道窑后由预热段不断向燃烧段、冷却段移动, 在预热段温度由3 0℃增加到4 00℃以上时开始燃烧 放热,在燃烧段温度升高到1 08 0℃。通常,烧结温 度控制在9 50~l 1 00℃之间,以保证坯体内可燃物 充分放热和坯体内的硅、铝等的氧化物发生充分的 物理化学反应,生成必要数量的新硅酸盐矿物,又 能使部分颗粒熔化成熔融玻璃液相,把未熔化的固 体颗粒黏结起来,使坯体形成坚硬的整体。在冷却 段矸石砖已经烧成,通过逐渐降温使液相凝固,使 坯体形成坚硬整体达到优良的性能制品,在出窑时 温度达到5 0℃左右。 3.2余热的抽取方案 高温烟气的抽取以不影响矸石砖的生产工艺和 质量为前提。余热的抽气地点设在预热段的末端和 燃烧段的末端。预热段末端和燃烧段末端抽取烟气 的比例,正常情况约为1:5。在预热段末端砖坯已 经开始燃烧,在此抽取烟气的目的是增加此段的氧 气量,使砖坯内的炭快速着火,从而控制着火时间、 
饶砖速度、烧砖温度,缩短烧结时间,提高产品产 
量。燃烧段的末端矸石砖已经烧成,在此段抽取烟 
气既不降低燃烧段的温度,还能使砖的冷却速度加 
快,提高生产效率,抽取的烟气温度也能满足生产 
蒸汽的要求。 
前抽和后抽烟气的比例,设有调节门控制,对 
抽烟气的布置,采州多点采气的原则,以保证窑内 
温度均衡,不影响生产工艺。 
3.3抽取烟气的热量计算 
为保证抽取烟气量能够满足需要,必须对烟气 
热量进行计算,以确保项目的可靠性。烟气余热的 
计算公式: 
一 × X × 
式中: 、一 烟气热量,kcal/h; 
单位时间内燃料平均消耗量,kg; 
烟气体积,Nm /kg; 
烟气的平均温度,℃; 
烟气的平均比容,kca1/Nm 。 
可回收利用烟气中的热量计算公式: 
一 
( )/ 
式中:p 一一可嘲收余热量,kcal/h; 
‘ 一排烟温度,℃。 
查表当 一600℃时, ,一0.354kcal/m ℃, 

1.76Nm /kg。可利用热量见表2。 

表2 
数值 
计算项目 单位 
通常 最大 最小 

矸石砖的产量 pic/h 7575 8750 3750 
烟气中的热量(p) kcal/h 283l717 32709600 l401 840 
可回收利用的热量(p .) kcal/h l8878l1 21 80640 934560 

通过以上验算,住通常产量和最大产量时,烟 
气中余热能够满足蒸压砖生产线的供热需求。矸石 
砖的产量低于设计产量5 0%时,烟气量满足小r蒸 
压砖牛产线的用热量。 

4余热系统 
4.1热源参数的确定 
年产8 000万标块蒸 粉煤灰砖厂工艺生产所需 
的蒸汽为1.5MPa的饱和蒸汽。考虑供热管 的压 
降损失最大为0.1 M P a,故锅炉余热蒸汽压力尸一 
1.6MPa,蒸汽温度f一201℃。理论产汽量如表3。 
表5 
矸石砖产量 
计算项目 单位 备注 
通常 最大 最小 

烟气余热 kcal/h l8878¨ 2l80640 934560 
饱和蒸汽焓 kcal/kg 667 667 667 1.6MPa 
理论最大产汽量 kg/h 2830 3269 140l 

热负荷的确定:年产8000万标块蒸压粉煤从砖 
牛产线,小时用蒸汽量为2020kg/h,考虑供热系 
统的损失,供汽系统的,L}j汽负荷在2.5~3.0t/h。 
4.2余热系统 
(1)余热锅炉热力系统。设计有主蒸汽系统、锅 
炉给水、锅炉排污管道等。 
(2)余热抽取系统。抽取的烟气在预热段后端 
和燃烧段后端,在余热锅炉进口管前端混合烟气管 
道直径1.2m。引风机设置在余热锅炉出口之后,抽 
出烟气经过余热锅炉、省煤器排烟温度降到l 5 0~ 
l 70℃,然后送到干燥窑干燥砖坯,实现热量的全部 
利用。在蕉压砖生产线停产或锅炉检修时,烟气由

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