Figure4.Steamsteputilizationprocessofdryingsystem
图4.干燥系统蒸汽梯级利用流程
3.2.优化设计方案
解决原蒸汽利用过程中出现的问题的关键在于作为储能装置的闪发罐以及连接管道。闪发罐增加了蒸汽传递过程中的阻力,通过合理的简化可提升能量传递效率。针对原始方案中的热量流失及二次蒸汽热量损失等问题,对原蒸汽梯级利用方案进行了优化升级,将闪发罐1替换为缓存器,用来过渡存储回转窑的余热蒸汽。同时,经过计算,所有的干燥余热蒸汽均在同一闪发罐中进行二次蒸汽的闪发,能够为干燥机四区提供充足的热源,凝水则直接引入冷凝水罐3中。优化后的闪发罐2尺寸计算如下:
式中,min为进入闪发罐的高压蒸汽的质量,kg/h;mout,d为低压蒸汽的质量流量,kg/h;mout,l为凝结水的质量流量,kg/min;优化中将闪发罐1与闪发罐2的流入质量流量之和作为min的取值,经测试取整为1700kg/h。
容积计算如下所示:
式中,γ为水蒸气的比容,m3/kg;X为蒸汽的干度,取1;W为单位截面积闪发负荷,取500m3/m2h;得F=2.5m2,则闪发罐直径为1.25m,化整为1.3m。
长度计算:
式中,HL为真实液柱长度,取0.975m;He为冷凝水压降膨胀长度,按102.9℃与151℃差计算为0.045m;Hs为分离长度,取经验值1.68m,得闪发罐长度为2.7m。最终得到的体积大于最小容积,符合要求。
Figure5.Steamsteputilizationoptimizationprocessofdryingsystem
图5.干燥系统蒸汽优化使用流程
3.3.节能效果分析
(a)干燥机日蒸汽使用量(b)干燥机年蒸汽使用量
Figure6.DryerSteamusagecomparison
图6.干燥机蒸汽使用量对比
Table1.Datacomparison
表1.数据对比
数据种类
4.结论
参考文献[1]陈红霞,武发德,周建中,等.纸面石膏板干燥技术的现状和发展趋势[J].中国建材科技,2017,26(4):29-31.[2]赵强.3000万平米石膏板生产线SCR系统物理场数值模拟[D]:[硕士学位论文].北京:北京工业大学,2019.[3]符海龙.不锈钢蒸汽闪发罐泄漏检测分析与建议[J].全面腐蚀控制,2022,36(1):25-29.[4]马云翔.纸面石膏板干燥机排湿蒸汽余热回收利用[J].内蒙古石油化工,2015,41(18):60-61.[5]符海龙.蒸汽闪发罐泄漏分析与对策[J].全面腐蚀控制,2023,37(1):85-87+117.[6]GB/T9775-2008纸面石膏板[S].北京:中国质检出版社,2014.