玻璃熔窑设计第四章 热工计算

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%