鋼材退火爐輻射熱的回收再利用
引言
山東某軸承配件鋼材加熱過(guò)程中，三條退火爐尾部出來(lái)的輻射熱在700℃，這些高溫輻射熱目前有兩條通過(guò)管殼式余熱鍋爐吸收變成蒸汽，其中一條沒(méi)有安裝余熱鍋爐。余熱鍋爐裝置產(chǎn)生飽和蒸汽供酸洗池加熱，由于余熱鍋爐運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，同時(shí)余熱鍋爐采用管殼式結(jié)構(gòu)吸收熱量有一定的局限性，導(dǎo)致蒸汽量不夠酸洗使用，目前購(gòu)入電廠蒸汽替補(bǔ)酸洗使用。
根據(jù)該軸承配件三條退火爐提供運(yùn)行數(shù)據(jù)及現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)：退火爐排煙溫度取700℃，由于是輻射熱無(wú)法計(jì)算煙氣量，根據(jù)熱量預(yù)估計(jì)算通過(guò)技術(shù)措施，增設(shè)余熱鍋爐后輻射熱平均溫度為450℃，單條退火爐每小時(shí)按產(chǎn)生1噸飽和蒸汽布置輻射換熱面（為保證產(chǎn)氣量在五組基礎(chǔ)上增加到六組換熱面），具體產(chǎn)出蒸汽量根據(jù)退火爐實(shí)際運(yùn)行情況而定。一條未改造的退火爐安裝一臺(tái)1噸熱管蒸發(fā)器可供酸洗線使用，外購(gòu)蒸汽可作為替補(bǔ)方案。
1、工藝流程
工藝流程如下圖所示。
2、輻射熱熱量分析
2.1單條退火爐設(shè)計(jì)參數(shù)
2.2單條退火爐輻射熱能計(jì)算
退火爐進(jìn)口溫度約700℃，出口溫度平均按450℃計(jì),根據(jù)輻射傳熱的基本計(jì)算公式，對(duì)兩個(gè)曲面構(gòu)成的封閉體系內(nèi)的相當(dāng)輻射系數(shù)，計(jì)算如下：
C=C0÷[(1÷ε1)+(1÷ε2)－1]
=5.675÷[(1÷0.8)+(1÷0.8)－1]
=3.78W/(m2·K4)
其中：C的相當(dāng)輻射系數(shù)；
C0為黑體輻射系數(shù)5.675W/(m2·K4)；
ε1和ε2為兩種材料的發(fā)射率，工程上一般取0.8；
根據(jù)熱輻射計(jì)算公式，單位面積輻射換熱量Q為：
Q=C×[(T1/100)4-(T1/100)4]
=3.78×{[(273+450)÷100]4-[(273+150)÷100]4}
=9118.5(W/
