防腐公司白炭黑装置性能考核方案.doc

防腐公司白炭黑装置性能考核方案 1 考核目的 考查白炭黑装置设备运行状况、技术指标情况，进而提高对白炭黑装置的驾御能力，以达到装置经济运行的目的。 2 考核内容 2.1 对主要设备的性能指标、物料及能量平衡进行考核。 2.2 分别对固体水玻璃和白炭黑的生产产量、消耗指标进行考核。 3 考核方案 3.1 考核时间：装置在最佳运行状态下连续运行72小时。 3.2 主要设备的考核 3.2.1 水玻璃窑炉 3.2.1.1 性能指标 项目 设计指标 实际指标 熔制温度 1350～1450 ℃ 大换热室废气温度 1000～1050 ℃ 大换热室二次风温度 850～950 ℃ 小换热室废气温度 300～400 ℃ 小换热室二次风温度 180～250 ℃ 烟道温度 ≤200 ℃ 熔化率 1.55T/m2.d 物料收率 / 79.36%（理论计算） 热利用率 / （理论/实际百分比） 3.2.1.2 固体水玻璃物耗 纯碱T/T 石英砂T/T 水T/T 电KWh/T 天然气Nm3/T 设计 0.40 0.75 2.5 100 212.5 理论 0.42 0.84 4.54～5.45 32.64 162.84 实际 3.2.1.2.1 设计值：原设计为液体水玻璃消耗，并按1吨固体水玻璃溶解成400Be/2.5吨液体水玻璃进行设计，但在溶解过程中液体水玻璃浓度不可能保持恒定，原始设计不合理，2001年初已将其调整为固体水玻璃消耗。 3.2.1.2.2 理论值的计算： a） 纯碱和石英砂消耗按下列反应式计算： mSiO2 ＋ Na2CO3 = Na2O.mSiO2　＋ CO2 198 106 260 44 x×98%×94%×98% y×98%×98%、 1 z 式中：m—模数，按3.3计 x—固体水玻璃吨耗石英砂量；98%为SiO2含量；94%代表除去水分6%的量：98%代表除去损失2%的量；计算X为0.84吨 y—固体水玻璃吨耗纯碱量；98%为Na2CO3含量；98%为除去损失2%的量；计算Y为0.42吨 z—吨固体水玻璃尾气排放量；计算Z为0.17吨 由此可计算物料收率：1/（0.42+0.84）×100%=79.36% b）水耗：用于冷却链板机和投料机，估计5～6t/h，按投料量纯碱11.1吨/天计算，日产固体水玻璃26.4吨，水耗为4.54～5.45T/T。 c） 电耗： 名称 罗茨风机 投料机 斗提机 搅拌机 链板机 行车 仪表、照明 功率P（KW） 15 0.75 1.1 11 4 6.4 3 运行小时h/天 24 20 20 20 24 12 24 电耗=∑Pihi/26.4=32.64（KWh/T） d）天然气消耗：天然气作燃料用（热值按8400Kcal/Nm3计）。 首先，要从理论上计算每吨玻璃液形成过程的耗热量，查资料，可以用马特维耶夫法进行计算。 玻璃液形成过程耗热量Q熔包括生料熔化耗热量Q1；熟料加热熔融耗热量Q2；配合料水份蒸发耗热量Q3。 已知：水玻璃主要重量成分为Na2O占23.8%，SiO2占76.1%； 配合料中生料G生（即粉料）占70%，熟料G熟占30%；配合料含水量6%；熔制温度t熔为1400℃；配合料入炉温度t入为30℃。 Q1=G生（∑Gi△Hi＋Gs△Hs） 式中：Gi—玻璃成分中各氧化物的重量，主要考虑Na2O。 △Hi—将各氧化物熔融成硅酸盐玻璃所需消耗的热量，查资料，Na2O.mSiO2在1400℃下的单位耗热量为2485.34 Kcal/kg。 Gs—剩余的SiO2的量（当玻璃成分中的SiO2量超过硅酸盐所需的SiO2量时，剩余的SiO2将以游离态存在于玻璃中），查资料，剩余SiO2克分子数为0.2926。 Hs—加热剩余SiO2所需热量，查资料剩余SiO2在1400℃下的单位耗热量为469.15 Kcal/kg。 Q1= 0.7×（238×2485.34+0.2926×761×469.15）=487183.13 Kcal/T Q2=G熟C真（t熔－t入）=300×0.2946×（1400－30）=121086.6 Kcal/T 式中：C真—玻璃真实比热 0.2946 Kcal/kg.℃ Q3=595 G生G水=595×700×0.06=24990 Kcal/T 考虑到结晶水排出、多晶转变、盐类分解生产复盐等耗热，将Q1加大5%。 Q熔= Q1＋Q2＋Q3　 =（1.05×487183.13）＋121086.6＋24990=657618.89 Kcal/T玻璃 其次，要从理论计算窑炉内火焰空间与熔化带之间的热交换