窑炉内部炉膛、散料层及余热利用设备的热量传输,由耐火砖厂家整理分享。
热量传输中所讨论的问题是传热过程中的基本理论及基本规律。窑炉作为热设备,在热量传输过程中将遵守这些规律,但也有具体情况需要具体处理,再加之实际过程的复杂性,使各种窑炉在进行热量传输的研究、分析及计算时都具有明显的特征。
1.炉膛:
炉膛是由炉墙包围起来供燃料燃烧的立体空间。炉膛的作用是保证燃料尽可能完全燃烧,并使炉膛出口烟气温度冷却到对流受热面安全工作允许的温度。为此,炉膛应有足够的空间,并布置足够的受热面。此外,应有合理的形状和尺寸,以便于和燃烧器配合,组织炉内空气动力场,使火焰不贴壁、不冲墙、充满度高,壁面热负荷均匀。
在炉膛(如火焰炉)内的热交换过程中,热源为火焰或高温气流,受热体为被加热物体。例如回转窑内参与热交换的不仅有火焰(高温炉气),还有炉墙及炉顶的内表面。炉顶及炉墙内表面统称炉壁,所以炉内有三个温度,即高温气流温度、料温度及炉壁温度。
2.散料层:
散料层即固定料层内的热交换是气、固两相之间的热量传输现象。料层中的气流是通过料块间隙时与料块表面间进行热交换的。整个热量传输不仅包含有气流与料块间的对流与辐射,还存在着不同温度块间的辐射与传导。另外,料块内部亦因温度不同而存在着传导。前者称外部换热,后者称内部导热。在实际生产的炉子中,炉气与料块大都在逆流运动中进行热量传输,而且物理化学变化引起的水当量、料块尺寸、物相等也将发生复杂的热量传输变化。
3.余热利用设备:
从窑炉中排除的烟气温度很高(800~1200℃或更高),此烟气中含有大量的热能需要回收加以利用。回收这些热量的设备称为余热利用设备,常用的有换热器、蓄热室及余热锅炉。
余热利用设备利用高温烟气预热空气及煤气的主要目的:
(1)节约燃料。通常,在相同的烟气温度下,空气预热温度越高,燃料节约数量越大。而且,燃料的发热量越低,节约效果也越显著。
(2)提高燃料温度。窑炉工作时温度很高,有的炉子要求达到2000℃,预热空气及煤气可使炉温达到所需的燃烧温度。
注:窑炉耐火材料内衬热量能力传输即导热系数越低,其保温性能就越好,我公司生产的低导热系数耐火材料有:轻质粘土砖、高铝聚轻砖、莫来石聚轻砖、轻质硅砖、漂珠砖、珍珠膨胀岩保温砖等。