精馏塔烟道改造降低煤气单耗.pdf
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1、精馏塔烟道改造降低煤气单耗 李 彪 (韶关冶炼厂,广东 韶关512025) 摘 要 介绍了造成精锌煤气单耗高的原因是进入精馏塔燃烧室的空气量不足,提出了烟道改造目的是要有足 够的清扫口及尽可能减少弯道数目。通过对5 # 、6 # 、7 # 精馏塔废气通道的改造,提高了烟囱对燃烧室的负压,煤气 单耗降低了85 m3/ t。 关键词 蒸馏塔;烟道灰尘;煤气单耗;压力损失 中图分类号 TF806127 文献标识码 B 文章编号 1008 - 5122(2005)05、06 - 0024 - 03 Trasformation flue of distillation tower to reduce g
2、as consumption LI Biao Abstract : This article describes that the gas consumption of producing pure zinc is high because of be2 ing short of air which enters combustion chamber of zinc refining tower. It puts forward to remake flues to have enough clearling openings and decrease the number of fluesc
3、urvesfor cleaning. After re2 making No. 5 ,6 and 7 towersflues ,the minus pressure in combustion chambers has been increased and gas consumption of per ton pure zinc has been decreased for 85 m3. Key words : distillation tower ; flue dust ; gas consumption ; pressure loss 收稿日期 2005 - 06 - 20 作者简介李 彪
4、(1974 - )男,湖南邵阳人,工程师, 昆明理工大学有色金属冶炼专业毕业,现从事锌冶炼工艺技 术管理工作。 0 前言 煤气在精馏塔燃烧室燃烧时,如果空气量不足, 煤气在燃烧过程中过剩。过剩煤气随着废气进入地 下烟道燃烧。精馏塔是火法精炼锌的重要设备,一 般都是使用煤气做为燃料。精馏塔每生产1t精锌 所消耗的煤气量(以下简称煤气单耗)是其重要的技 术经济指标。某公司二系统由于在设计时存在少许 缺陷,当所有精馏塔全部运行时,精锌的煤气单耗就 会明显升高,造成能源的浪费和成本的升高。因此, 降低精锌煤气单耗具有非常重要的意义。 1 原因分析 造成精炼锌煤气单耗高的原因是进入精馏塔燃 烧室的空气量
5、不足。由于在烟囱和地下废气烟道设 计时,对烟道积灰对压力损失的影响预计不足,并且 烟道沿程弯道较多,又未预留清扫门,当烟道内积灰 过多时,造成烟囱对燃烧室的负压不足,从而导致空 气供应不足,主要表现为精馏塔燃烧室下部温度偏 低以及废气温度偏高。压力损失主要来自烟道沿程 阻力和局部阻力。 111 沿程阻力 根据烟道沿程阻力公式2达西(Darcy)公式1 h失=L v2/2D(1) 式中, h失为压力损失;为摩擦阻力系数; L为烟 道长度; v为烟气平均速度; D为烟道直径;为烟 气密度。 达西公式是按不可压缩流体模型推导出来的, 未考虑在流动过程中烟气密度与流速v随温度与 压力的变化,如果应用于
6、工程计算会产生较大误差, 应做相应修正。这里引用该公式只做定性分析,对 分析结果不会产生影响。 42有 色 冶 金 节 能 工艺节能 分析该公式可知:当、L、v、 减小时, h失减 小;当D增大时, h失减小。因此要减小压力损失 h失,则只要减小沿程阻力系数、 烟道长度、 烟气的平 均速度、 烟气的密度以及增大烟道直径。显然,要改 变烟气的平均速度和烟气的密度几乎办不到;由于 场地的限制,如果对地下烟道进行改造,烟道长度也 不会发生太大变化。因此,我们只能通过降低烟道 沿程阻力系数及增大烟道的直径来降低沿程阻力。 112 局部阻力 局部阻力是由管路中的弯道产生的。局部阻力 也是压力损失的一个重
7、要因素,因此,减小局部阻力 也是减小压力损失的一个重要手段。实验测定的圆 管的阻力系数的经验公式2为 = 01008 0175 d016R016(2) 式中,为阻力系数;为流体方向改变的角度( ) ; d为管内径(m ) ; R 为弯道轴线曲率半径(m)。 分析公式(2)可知:流体方向改变的角度越大, 其阻力系数越大,因而压力损失也就越大。 烟气的流动方向改变时,不但纵向断面上产生 旋涡,而且在横截面上也产生二次环流,因此局部阻 力增大,对下游影响的范围也较大。所以,减少局部 阻力的最直接的办法就是减少管路中的弯道数量。 2 烟道的改造 211 改造目的 通过压力损失原因分析可知,对烟道的改造
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