水泥回转窑筒体表面余热回收供暖系统的设计

温彩霞，张云峰，范宜斌，黄顺源

1 工程概况

水泥熟料生产线的回转窑筒体表面温度非常高，一般情况下平均温度＞300℃，靠近窑尾的一段表面温度可达330℃～360℃。窑筒体表面热量以辐射和对流的方式直接释放到空气中，产生能源浪费及环境热污染。通过在回转窑筒体表面加装热回收装置，可以将回转窑的这部分热能回收再利用，该装置的长期使用可带来良好的经济和环境效益。

本项目是对一条2 500t/d的水泥窑筒体表面辐射热进行回收，回转窑规格φ4m×60m。根据实际供暖需求设计的热能回收装置和供暖系统由四部分组成，即窑筒体取热系统、热量存储和输配系统、末端供暖系统以及控制系统。热量回收及供暖系统原理如图1所示。

2 供暖系统分析及负荷计算

此次设计的供暖范围包括项目所在地1km外的某小学（含教学楼、食堂、门卫室及后勤办公室）和当地村委会、卫生所、村活动中心，厂区内综合办公室和中控室。

2.1 供暖面积

本项目涉及到的供暖建筑物及供暖面积等见表1。

2.2 供暖负荷

综合供暖热量指标推荐值[1]、建筑物保温情况以及实际需求，设计供暖端负荷如表2所示。

3 回转窑辐射热计算及换热器（集热器）设计

3.1 取热量计算

可利用的辐射热部分位于窑筒体25～41m之间，共计16m的范围，取热段表面温度为320℃～360℃，安装2个取热换热器（集热器），安装前后窑筒体情况如图2、3所示。

由于供热的学校位于厂区1km以外，管路热损失按10%计算，同时考虑10%余量，则总的取热量单个换热器的集热量为184.4÷2=92.2kW。……