碱回收炉能量平衡及计算方法

1．能量平衡图

图中符号意义：

Q——补充燃料供入热量，kJ／h；

Q——黑液固形物供入热量，kJ／h；

Q——黑液中水分蒸发吸热量，kJ／h；

Q——芒硝还原反应吸收热量，kJ／h；

Q——锅炉给水带入热量，kJ／h；

Q——燃烧用空气带入热量，kJ／h；

Q——锅炉产汽量折合热量，kJ／h；

Q——熔融物带出热量，kJ／h；

Q——排烟带走热量，kJ／h；

Q——炉体散热损失热量，kJ／h；

Q——未完全燃烧损失热量，kJ／h；

Q——其他热损失，kJ／h。

2．能量平衡及设备热效率计算

(1)补充燃料供入热量Q：

式中：B——补充燃料消耗量，kg／h；

　——燃料应用基低位发热量，kJ／h；

　C——燃料比热容(重油Cb=0．45)，kJ／(kg·℃)；

　t——燃料入炉燃烧前的温度，℃；

　t——环境温度，℃。

(2)黑液固形物供入热量Q：

式中：Bg——黑液固形物量，kg／h；

　——黑液固形物应用低位发热量，kJ／kg；

　C——黑液固形物比热容(木浆碱回收C=2．01)，kJ／(kg·℃)；

　t——黑液固形物入炉前的温度，℃；

　t——环境温度，℃。

(3)黑液中水分蒸发等吸收热量Q：

Q=W〔C(100—t)+r+C(t-100)〕(kJ／h)

式中：W——黑液中水分量，kg／h；

　C——水的比热容，kJ／(kg·℃)；

　C——过热蒸汽比热容(C=1．93)，kJ／(kg·℃)；

　r——水的汽化潜热(r=2256．69)，kJ／kg；

　t——排烟温度，℃；

　t——环境温度，℃。

(4)芒硝还原反应吸收热量Q：

Q=6970mBm(kJ／h)

式中：6970——每公斤芒硝还原反应的吸热量为6970kJ；

　m——芒硝还原率，%；

　B——补充芒硝量，kg／h

(5)锅炉给水带入热量Q：

Q=WsC(t—t)(kJ／h)

式中：W——锅炉给水量，kg／h；

　Cs——给水比热容(C=4．187)，kJ／(kg·℃)；

　t——给水温度，℃；

　t——环境温度，℃。

(6)燃烧用空气带入热量Q；

Q=VC(t—t)(kJ／h)

式中：V——燃烧用空气量，m／h；

　C——空气平均比热容(C=1．3)kJ／(m·℃)；

　t——入炉时空气温度，℃；

　t——环境温度，℃。

(7)锅炉产汽量折合热量Q：

Q=D(i—i)(kJ／h)

式中：D——锅炉产汽量，kJ／h；

　i——锅炉产汽焓，kJ／kg；

　i＇——环境温度下水的焓，kJ／kg。

(8)熔融物带出热量Q：

Q=1238G(kJ／h)

式中：1238——1公斤熔融物在850℃时熔化热为1238kJ；

　G——熔融物量，kg／h。

(9)排烟带走热量Q：

Q=VC(t—t)—Q(kJ／h)

式中：V——烟气排烟量，m／h；

　C——烟气比热容(C=1．42)，kJ／标m·℃；

　t——排烟温度，℃；

　t——环境温度，℃；

　C——黑液中水分蒸发等吸收热量，kJ／h。

(10)炉体散热损失Q

Q=FK(t—t)(kJ／h)

式中：F——炉体散热而积，m；

　K——传热系数，kJ／(m·h·℃)；

　t——炉体保温层外表面平均温度，℃；

　t——环境温度，℃。

(11)未完全燃烧热损失Q：

　Q根据具体情况，可参照发电锅炉进行测试计算。

(12)其他热损失(Q)

3．正平衡热效率(η)计算

4．反平衡热效率(η)计算