蓄热体的温度效率和余热回收率分析

通常用蓄热体的烟气换热温度效率E和余热回收率叩来评价蓄热体的换热性能

式中Tto，Tkl分别为空气进口及出口温度，T，，T。为高温烟气的进出口温度，T。为室温·mt，m，分别为空气及烟气的质量流量，c对为空气的比热，C，为烟气的比热。上式表明，对于确定的供气条件，烟气的进日温度T／越高，出目温度Tc越低，则烟气换热温度效率霹越大。预热空气的温度越赢，则余热回收搴印越大。说赐蓄热体的换热性能越好。从上式可以看出，蓄热体的温度效率和余热回收率和空气的进出口温度和高温烟气的进出口温度有关。如图4咱所示，给出了各个换向周期下的空气进出口温度。

从图中可以看出在各个换向周期下，空气的进出口温度都随着时间的延长逐渐下降。同时随着换向时间的增加，刚开始的空气进出口温度都有所升高，但随着时间延长，降幅变的越来越大，在换向周期为20s时，刚开始时的空气进出121温度分别为118℃和918"C，空气出口温度降幅为812。在换向周期为40s时，刚开始时的空气进出口温度分别为130℃和92412，空气出口温度降幅为18"(2。在换向周期为60s时。刚开始时的空气进出口温度分别为13912和930'12，空气出口温度降幅为36"(2 a在换向周期为1．5rain时，刚开始时的空气进出口温度分别为152℃和933℃，空气出口温度降幅为48℃。在换向周期为2.0min时，刚开始时的空气进出口温度分别为162℃和936℃，空气出口温度降幅为64℃。在换向周期为3．0min时，刚开始时的空气进出口温度分别为180℃和94l℃，空气出口温度降幅为82℃。可以得出随着换向周期时间的增加，刚开始时的空气出口温度有所提高。但变化不是很大，这跟换热烟气的进口温度和热量有关。虽然随着换向周期时间的增加。进入蓄热室的烟气量有所增加，蓄热体的蓄热量也增加了，这体现在增加换向周期时间，空气最高出口温度有所提高，但是空气温度降幅很大。这主要是蓄热体的蓄热量是有限的，不能无限制的吸收烟气中的热量，延长换向周期，使得烟气和蓄热体的换热效率减弱，很大一部分热量被排向大气中，而随着换向周期的延长，进入蓄热室的空气量也在增加，势必造成单位体积空气吸收的热量在减少，使得空气出口温度的温降幅度逐渐变大。在换向周期为20s时，空气出口温度降幅为8"12，到换向周期为3．0min时，空气出口温度降幅达到了82℃，空气出口温度降幅大是造成炉温波动的重要原因。

如图4—7所示，给出了各个换向周期下的高温烟气的进口温度

从图中可以看出，在同一周期中，烟气的进口温度是在逐渐升高的，随着换向周期时间的增加，烟气的进口温度升高幅度也变大。在换向周期为20s时，刚开始时的烟气进口温度为917"C，最后的烟气进口温度为925"C。烟气进口温度升幅为8℃a在换向周期为40s时，刚开始时的烟气进口温度为910X2，最后的烟气进口温度为929℃，烟气进口温度升幅为19"(2。在换向周期为60s时，同Ⅱ开始时的烟气进口温度为904"C，最后的烟气进口温度为934"C，烟气进口温度升幅为30"C。在换向周期为1．5rain时，刚开始时的烟气进口温度为898 6C，最后的烟气进口温度为938℃，烟气进口温度升幅为40"C。在换向周期为2．0min时，刚开始时的烟气进口温度为880℃，最后的烟气进口温度为943℃，烟气进口温度升幅为63℃。在换向周期为3．0min时，刚开始时的烟气进口温度为870℃，最后的烟气进口温度为949℃，烟气进口温度升幅为79℃。

从中可以得出，随着换向周期时间的增加，烟气进口温度的温差在变大，因为随着换向周期时间的增加，流经蓄热体的空气量也在增加，换热时，空气带走的热量也多，使得烟气进口处温度比炉内烟气温度低很多，因此刚开始时烟气进口温度很低，随着换向时间的延长，烟气进口温度逐渐升高。增加换向时问。最后的烟气进口温度有所提高，但是升幅不是很大，在换向周期为20s时，最后的烟气进口温度925℃，在换向周期为3min时，最后的烟气进口温度9496C。烟气的进口温度主要取决于炉内的烟气温度t随着换向时间的延长，烟气进口温度和炉内烟气温度温差越来越小，所以各换向周期最后的烟气进口温度升幅不是很大n图4-8给出了各换向周期内的空气出口平均温度和烟气进口平均温度。

从图中可以看出，随着换向周期时间的增加，空气出口平均温度是逐渐降低的，虽然随着换向周期时间的延长，烟气进口温度有所增加，但是烟气排放温度也在升高，烟气和蓄热体的换热率降低了，不能充分吸收烟气中的热量。从而使单位空气吸收的热量也变少了，降低了空气的出口平均温度，在换向周期为20s时，空气出口平均温度仅比烟气进口平均温度低十摄氏度左右，到换向周期为3min时，空气出口平均温度比烟气进口平均温度低41．3℃。从而使蓄热体的温度效率和余热回收率降低了，圈4-9，4-10给出了蓄热体的温度效率和余热回收率随不同换向周期的变化规律。

从圈中可以看出，蓄热体的温度效率和余热回收率都随着换向周期时间的延长而降低。从公式(4—1，4--20)可以看出，烟气换热温度效率与烟气的进出口温度有关，因为随着时间的延长，烟气出口温度在逐渐升高，烟气与蓄热体的换热效率降低了，烟气出口温度升高很快，而烟气进口温度变化不大，从而降低了蓄热体的烟气换热温度效率。同时随着换向时间的延长，空气平均出口温度逐渐下降，虽然烟气平均进口温度有所增加，由于蓄热体的蓄热能力是有限的，随着换向时间的延长，烟气的出口温度在逐渐增加，从而使烟气的热量有很大一部分以尾气的形式排放出去了，不能去完全加热助燃空气，造成能源的浪费。随着换向周期的时间延长，空气出口温度与烟气进口温度的温差越来越大，因此余热回收率逐渐下降，不能实现烟气余热的极限回收a