钢材退火炉辐射热的回收再利用
2023-08-21引言
山东某轴承配件钢材加热过程中，三条退火炉尾部出来的辐射热在700℃，这些高温辐射热目前有两条通过管壳式余热锅炉吸收变成蒸汽，其中一条没有安装余热锅炉。余热锅炉装置产生饱和蒸汽供酸洗池加热，由于余热锅炉运行时间较长，同时余热锅炉采用管壳式结构吸收热量有一定的局限性，导致蒸汽量不够酸洗使用，目前购入电厂蒸汽替补酸洗使用。
根据该轴承配件三条退火炉提供运行数据及现场勘测：退火炉排烟温度取700℃，由于是辐射热无法计算烟气量，根据热量预估计算通过技术措施，增设余热锅炉后辐射热平均温度为450℃，单条退火炉每小时按产生1吨饱和蒸汽布置辐射换热面（为保证产气量在五组基础上增加到六组换热面），具体产出蒸汽量根据退火炉实际运行情况而定。一条未改造的退火炉安装一台1吨热管蒸发器可供酸洗线使用，外购蒸汽可作为替补方案。
1、工艺流程
工艺流程如下图所示。
2、辐射热热量分析
2.1单条退火炉设计参数
2.2单条退火炉辐射热能计算
退火炉进口温度约700℃，出口温度平均按450℃计,根据辐射传热的基本计算公式，对两个曲面构成的封闭体系内的相当辐射系数，计算如下：
C=C0÷[(1÷ε1)+(1÷ε2)－1]
=5.675÷[(1÷0.8)+(1÷0.8)－1]
=3.78W/(m2·K4)
其中：C的相当辐射系数；
C0为黑体辐射系数5.675W/(m2·K4)；
ε1和ε2为两种材料的发射率，工程上一般取0.8；
根据热辐射计算公式，单位面积辐射换热量Q为：
Q=C×[(T1/100)4-(T1/100)4]
=3.78×{[(273+450)÷100]4-[(273+150)÷100]4}
=9118.5(W/