新风加热热风炉
高效
节能
Efficient
Saving 环保
Environmental
不管是各种工业炉，例如烤炉，烘干炉，焚烧炉等上的应用，还是各种广泛应用的燃料，例如天然气，沼气，氢气，LPG或者是油，还是使用空气，预热空气和氧气作为氧化剂，都能提供完整的定制系统，根据现行行业规范和标准制作高度工程化的产品，并且与客户之间进行密切的合作。
一个完整的燃烧系统包括燃烧器，燃烧管路和控制柜，如果需要的话可以提供燃烧室。在货物出厂之前，会进行模块化的装箱前测试和检验。
可以提供集成的完整的系统，对于交钥匙工程，包括安装指导及现场调试。
全套新风加热燃烧系统
除了标准的设备，还为特殊应用提供燃烧器和燃烧系统，有工程实验室能够按照工艺流程进行燃烧系统应用的测试。此高温间接差多级换热器适用于把一次新风加热到最高600℃，从而获得高温的洁净空气干燥产品。
此换热器还可以根据要求进行燃烧尾气余热利用，二次预热进风新风，使换热器综合效率高达95%。
特殊应用
高温间接差换热器
最高应用温度1200℃。
高温燃烧系统和燃烧室
最高应用气流压力1Bar
注：特殊应用产品具体参数和规格型号请咨询DYD公司工程技术人员。
高压燃烧系统和燃烧室
是工业级燃烧器，主要应用在低NOx和CO排放，清洁燃烧，控温精
确，热风温度均匀的场合。此燃烧器可以任意组合，尽量保证烘
干室温度均匀性的要求。
可以组合成“一”字形，“十”字形，“工”字形等，加热断面温
度均匀性好，火焰长度短，燃烧段较短，可节约场地。
此电控柜符合相关国家行业标准，根据客户的工艺需要定制的燃烧控制柜，可以实现点火、火焰监测、故障显示、故障复位、紧急停机、温度显示、设定工艺温度、超温切断等功能。并可根据需要选配西门子S7-300型PLC系统实现与上位DCS系统的通讯等功能。电控柜采用高可见度指示灯和易于操作的开关、旋钮。电控柜设置有就近/远程控制模式。
严格遵守行业的标准
满足当地的安全措施要求
选择最为稳定可靠的配件
在装箱前有完善的泄露和功能的测试
我们提供的管路符合NFPA-86或EN746-2标准，燃气管路包含进气手动切断阀、过滤、调压、压力表、安全切断阀（双阀）、放散阀、伺服比例调节马达，高低压力保护开关，双阀点火管路含独立调压阀及预组装管路。选配项：流量阀、外部泄漏可燃气体检测罩。阀组元气件均采用进口知名品牌。
序号应用场合
风量功率配置热风炉尺寸mm 使用温度安装方式1
10000Nm3/h 80万kcal/h Φ1200×2500120-250℃法兰连接2
20000Nm3/h 160万Kcal/h Φ1500×2500120-250℃法兰连接330000Nm3/h 250万Kcal/h Φ1800×2500120-250℃法兰连接4
40000Nm3/h 300万Kcal/h Φ1800×2500120-250℃法兰连接5
50000Nm3/h 400万Kcal/h Φ1800×2500120-250℃法兰连接6
60000Nm3/h 500万Kcal/h Φ2200×2500120-250℃法兰连接7
10000Nm3/h 150万Kcal/h Φ1500×3000250-450℃法兰连接8
20000Nm3/h 300万Kcal/h Φ1800×3000250-450℃法兰连接930000Nm3/h 450万Kcal/h Φ1800×3000250-450℃法兰连接10
40000Nm3/h 600万Kcal/h Φ2200×3000250-450℃法兰连接11
50000Nm3/h 700万Kcal/h Φ2200×3000250-450℃法兰连接12
60000Nm3/h 850万Kcal/h Φ2500×3000250-450℃
法兰连接13高温烘干新风加热热风炉规格型号低温烘干中温烘干DYD 最高可以提供1200℃高温热风炉，具体情况请咨询DYD 公司工程技术人员，热风炉具体尺寸可以根据客户现场情况设计Nm 3h
Kg cm 2
Hz
直燃式燃煤热风炉Direct Coal—Fired Hot Air Furnace 工作原理Principle of Operation BHL-Z邦华直燃式燃煤热风炉炉由BHM燃煤机、高温气体净化沉降室和配风室组成。热风炉输出热量为50～2000×104 kcal/h，输出温度为100～1200℃。 原煤（烟煤）通过上煤机加入到燃煤机的煤斗中，再由链条炉排匀速送入燃烧室，在助燃鼓风机鼓入的空气作用下剧烈燃烧，煤燃烧所产生的含尘高温烟气进入高温气体净化沉降室内进行二次燃烧，烟气中所夹带的少量粉尘在净化室内经高温熔融、聚合、沉降。净化室内出来的洁净热风掺入一定量的冷风，能够提供不同温度的洁净热烟气，可为各类大型干燥系统（如流化床、闪蒸、喷雾塔、回转圆筒、烘房、气流干燥器等）提供热源。连续供热风温度稳定性±５℃。煤渣由燃煤机另一端的除渣机排出。 The BHL-Z Direct Coal-Fired Hot Air Furnace consist of BHM Coal-Fired machine, hot flue gas purity room and air feeding room. The range of heat output is from 50×104 kcal / h to 2000×104 kcal / h and the range of temperature output is from 100℃to 1200 ℃. R aw Coal(Bituminous Coal) is fed into coal scuttle through coal feeder, and then delivered into combustion chamber by the chain grate stoker. With the air of combustion blower, the coal burned and generated high temperature flue gas with dust. The hot flue gas with dust burned again and the dust fused, polymerization and deposition in the purity room, certain amount of fresh air is mixed into the cleaned hot flue gas (about 1000 ℃,drawing from the purity room) to adjust the temperature of the hot flue gas in the air feeding room. And then the degree temperature hot flue gas flows into the various large-scale drying systems (such as fluidized bed, flash dryer, spray tower, rotating drum dryer, drying room, etc.). The fluctuation range of continuous heating air temperature is about ± 5 ℃. The cinder is discharged by the auto-deslagging. 优势Advantages 1）煤种适应性广； 2）燃烧充分，燃烧效率高，热效率>95％. 3）输出热负荷稳定，机械燃烧，操作简单，调节非常方便；
学号： 课程设计 题目热风炉送风温度控制系统设计 学院自动化学院 专业自动化卓越工程师 班级自动化zy1201班 姓名 指导教师傅剑 2015 年12 月8 日
课程设计任务书 学生：专业班级：自动化zy1201 指导教师：傅剑工作单位：理工大学 题目: 热风炉送风温度控制系统的设计 初始条件：炼钢高炉采用燃式热风炉,燃烧所采用的燃料为高炉煤气和转炉煤 气。两种燃料混合后进入热风炉燃烧室,再与助燃空气一起燃烧,要求向高炉送 风温度达到1350 ℃，则炉顶温度必须达到1400 ℃±10℃。 要求完成的主要任务: 1、了解燃式热风炉工艺设备 2、绘制燃式热风炉温度控制系统方案图 3、确定系统所需检测元件、执行元件、调节仪表技术参数 4、撰写系统调节原理及调节过程说明书 时间安排 11月3日选题、理解课题任务、要求
11月4日方案设计 11月5日-11月8日参数计算撰写说明书 11月9日答辩 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日 目录 前言 (1) 1.热风炉工艺 (2) 1.1主要结构............................................................................. .. (2) 1.2工作方式 (3) 1.2.1 直接式高净化热风炉 (3) 1.2.2 间接式热风炉 (3) 1.3工作原理 (3) 1.4高炉炼铁、转炉炼钢工艺流程 (4) 2.热风炉温度控制方案设计 (7) 2.1熟悉工艺过程，确定控制目标 (7) 2.2选择被控变量 (7) 2.3选择操纵变量 (7)
燃气热风炉 使用说明书河南省四通锅炉有限公司
目录 一、概述 二、主要技术参数 三、工作原理 四、安装调试 五、使用操作 六、常见故障及处理方法 七、安全操作规程 八、维护保养及部件润滑方式
一、概述 燃气热风炉技术性能与特点如下： 1.燃料适用范围广：天然气、液化石油气、焦炉煤气、发生炉煤气、高炉煤气以及混合煤气等多种煤气。 2.燃烧器的选配灵活，以热风温度为目标，程序点火，也可选配简易烧嘴，人工进行辅助操作控制，经济适用，热效率高。本产品结构简单、布置灵活，内衬耐火层，施工周期短，设备基础简易，可移动使用，结构紧凑，体积小，占地面积小，金属消耗量低。以快装型式出厂，便于安装；可以节省大量的基建投资。 3.供热稳定，供热能力可调节性大，本体上装有调风门，供热风温可调。冷风经炉壳内外夹层通道进入本体内，对炉体起到一定的冷却作用，可提高炉胆寿命，减少散热损失，并能让低热值煤气的燃烧更加稳定。 4.热风以负压流供热，可调调风门补风，炉膛内存留可燃气体极少，确保点火安全，运行可靠。 6.热工及动力控制有远程控制、现场干预和现场控制、中央控制显示两种方式供用户选择，能很好满足多种工况需要，广泛用于水泥、化工、冶金等行业烘干、焙烧、冶炼等。 7.烟气排放符合GB13271-2014《锅炉大气污染物排放标准》。
二、主要技术参数 三、工作原理： 燃气热风炉结构简单、布置灵活、体积小巧，自动化程度高，操作简单，性能可靠。 燃气热风炉由炉体、引风机、调风门、出烟管、燃烧器、燃烧控制系统等部件组成。 炉体部分主要由外壳、内炉胆、支撑板等制作成两个腔室，内腔为燃烧炉
目录 第一章热风炉热工计算 (1) 1.1热风炉燃烧计算 (1) 1.2热风炉热平衡计算 (6) 1.3热风炉设计参数确定 (9) 第二章热风炉结构设计 (10) 2.1设计原则 (10) 2.2 工程设计内容及技术特点 (11) 2.2.1设计内容 (11) 2.2.2 技术特点 (11) 2.3结构性能参数确定 (12) 2.4蓄热室格子砖选择 (13) 2.5热风炉管道系统及烟囱 (15) 2.5.1顶燃式热风炉煤气主管包括： (15) 2.5.2顶燃式热风炉空气主管包括： (16) 2.5.3顶燃式热风炉烟气主管包括： (16) 2.5.4顶燃式热风炉冷风主管道包括： (17) 2.5.5顶燃式热风炉热风主管道包括： (17) 2.6 热风炉附属设备和设施 (18) 2.7热风炉基础设计 (21) 2.7.1 热风炉炉壳 (21) 2.7.2 热风炉区框架及平台（包括吊车梁） (21) 第三章热风炉用耐火材料的选择 (22) 3.1耐火材料的定义与性能 (22) 3.2热风炉耐火材料的选择 (22) 参考文献 (25)
第一章热风炉热工计算 1.1热风炉燃烧计算 燃烧计算采用发生炉煤气做热风炉燃料，并为完全燃烧。已知煤气化验成分见表1.1。 表1.1 煤气成分表
热风炉前煤气预热后温度为300℃，空气预热温度为300℃，干法除尘。发生炉利用系数为 2.3t/m3d，风量为3800m3/min，t热风=1100℃，t冷风=120℃，η热=90%。 热风炉工作制度为两烧一送制，一个工作周期T=2.25h，送风期T f=0.75h，燃烧期Tr=1.4h，换炉时间ΔT=0.1h，出炉烟气温度tg2=350℃，环境温度te=25℃。 煤气低发热量计算 查表煤气中可燃成分的热效应已知。0.01m3气体燃料中可燃成分热效应如下： CO:126.36KJ , H2:107.85KJ, CH4:358.81KJ, C2H4:594.4KJ。则煤气低发热量： Q DW=126.36×30.3＋107.85×12.7+258.81×1.7+594.4×0.4=6046.14 KJ 空气需要量和燃烧生成物量计算 (1)空气利用系数b空=La/Lo计算中取烧发生炉煤气b空=1.1。燃烧计算见表2.13。 (2)燃烧1m3发生炉煤气的理论Lo为Lo=25.9/21=1.23 m3。 (3)实际空气需要量La=1.1×1.23=1.353 m3。
热风炉的有关计算
5.1.1 计算的原始数据 高风量 1381686008.2302'=?=f V 标米3/小时 热风出口处的平均温度 ,1100R f t =℃ 冷风入口温度 ,30L f t =℃ 规定的拱顶烟气温度14001=y t ℃ 平均废气出口温度 2502=y t ℃ 净煤气温度 35=m t ℃ 助燃空气温度 20=k t ℃ 热风炉座数 3=n 座 热风炉工作制度“二烧一送”，其中送风周期1=f τ小时，燃烧周期时间 9.1=r τ小时，换炉时间1.0=?τ小时，总的周期时间3=?++=ττττr f z 小时。 高炉煤气成分（干）%： C O 2 C O H 2 C H 4 N 2 共计 2 1.07 2 0.45 1 .29 0.63 5 6.57 10 0.00 5.1.2 燃烧计算 （1）煤气成分换算 净煤气在35℃时饱和水含量为47.45克/标米3，1标米3干煤气的总含水量为 45.6700.2045.47=+克/标米3。 换算水蒸气的体积百分含量： %74.745 .6760.80345 .6710060.803100222=+?= += O H O H W W O H 则湿煤气成分的换算系数 923.0100 74 .71001001002=-=-=O H m 湿煤气成分的体积含量（%）： 2CO 37.18923.09.19=?
CO 89.23923.08.25=? 2H 369.0923.04.0=? 4CH 554.0923.06.0=? O H 2 74.7 2N 09.49923.019.53=? 总和 00.100 （2）煤气发热值计算 S H H C CH H CO Q H P 242423.551428.857.252.30++++= 千卡/标米3 式中 S H H C CH H CO 24242,,,,——煤气中各成分的体积含量，%。 49.778554.08.85369.07.2589.232.30=?+?+?=P H Q 千卡/标米3 （3）燃烧1标米3煤气的空气需要量 21 5.1325.05.02242420S H O H C CH CO H L +-+++= 标米3/标米3煤气 则 63.021554.00.289.235.0369.05.00=?+?+?=L 标米3/标米3 煤气 计算实际空气需要量，设过剩空气系数20.1=α，则 756.063.020.10=?=?=L L α 标米3/标米3煤气 （4）燃烧1标米3煤气生成的烟气量百分组成 助燃空气中带入的水忽略不计，按下式计算： 22222,SO O N O H CO m y V V V V V V ++++= 标米3/标米3煤气 )22(01.0'22224242L O H O H S H H H C CH V O H ?+++++= )2(01.042422H C CH CO CO V CO +++= )79(01.022L N V N += L V O )1(21.02-=α S H V SO 201.02= 式中 S H O CH CO CO 2242,,,,等——湿煤气中各成分的体积含量，%； '2O H ——助燃空气中水的体积含量，%。 则 43.0)554.037.1889.23(01.02=++?=CO V 16.0)768.074.7369.074.7554.02(01.02=?+++??=O H V 10.1)768.07909.49(01.02=?+?=N V 032.0768.0)120.1(21.02=?-?=O V
LPG1500型离心喷雾干燥机设备清单一览表 一、技术参数: 1、物料名称：生物农药， 2、初水份：90.5％。终水份＜5％ 3、进风温度:230℃（可调） 4、出风温度:87℃（可调） 5、水分蒸发量:1000kg/h 6、热源：180万大卡直接式燃气热风炉加热 7、收料方式：主塔+两级旋风除尘器收料 8、装机总功率：125.25 KW 9、材质：主塔内外及物料接触处不锈钢304制作，其余为碳钢制作。 二、阐述 常温空气经空气过滤器净化后，由加热器将冷风加热，热风温度为230℃左右，经热风管道进入安装在干燥塔顶部的整流形热风分配器，热风分配器将热风均匀地送入干燥塔内。 物料由螺杆泵输送到安装在干燥塔顶部的离心雾化器内，在高速离心力的作用下，雾化器将料液雾化成细小的雾滴群，使料液的表面积大大增加，然后在与热空气充分交换的情况下，水份迅速蒸发，干燥成小颗粒，产品随尾气进入旋风除尘器分离，后经引风机排出。整个系统为全封闭式。卫生指标高，产品外观好，速溶性和流动性好，色泽一致等优点。 三、设备配置 1.进料系统：无级调速的螺杆泵和不锈钢管件、阀门、弯头等组成，来 完成把浆料输送到固定在干燥塔顶上的喷嘴进行雾化。与物料接触部 分材料采用不锈钢制作。 2.雾化系统：由高速离心雾化器、雾化器支座、雾化器专用工具、冷却 器、循环油泵等组成。 3.热风系统：由空气过滤器、调节风门、送风机、加热系统、热空气送 风管、热风分配器、热风蜗壳等组成。它们的主要工作原理是将常温 空气经过滤器、送风机进入热风炉进行热交换，达到所设定的温度， 将热风送入热风分配器，通过分配器及热风蜗壳均匀地进入干燥塔。 4.干燥塔，主要有热风分配器、顶盖、内筒体、骨架、外壳、支架、岩 棉、清洗门、观察窗、仓壁振动器等组成。它的主要作用是将喷雾的 液滴与热空气接触，瞬时交换蒸发水份，是完成干燥蒸发的一个容器。 为了考虑在生产过程中的产品附壁现象，本公司特定设计了仓壁震动 器敲击主塔下锥体，最终使干燥塔粘粉迅速下落，避免产品长时间在 高温下停留，影响产品质量。 5.除尘系统：它由两级高效的旋风除尘器组成。 6.废气排放系统：它主要出风管道、空气调节阀、引风机、等组成。 7.控制系统：它由进料系统、喷雾系统、热风系统、干燥系统、排料系 统、等组成，它将根据各个系统的控制要求来配合和完成控制的目的。 其中，引风机、加热器、螺杆泵进行连锁，控制点由仪表显示调节， 进风温度自控，排风温度可调，操作器件、显示器件等元件均选用国 内名牌产品。
450m3高炉自身空煤气双预热热风炉设计计算 热风炉的加热能力（1m3高炉有效容积所具有的加热面积） 一般为80～100m2/m3或更高。前苏联5000m3的高炉蓄热面积为104 m2/m3，设计风温1440℃，为目前最高设计风温水平。 蓄热体面积120×450=54000 m2，设计三座热风炉，每座蓄热面积为18000m2，蓄热体单位体积传热面积48 m2/m3，每座热风炉蓄热体体积为375 m3。 蓄热室设计中，烟气流速起主导作用。小于100 m3炉容，烟气流速1.1～1.3Nm/s。炉容255～620 m3，烟气流速1.2～1.5Nm/s。炉容大于1000 m3，烟气流速1.5～2.0Nm/s。 根据资料核算，参考以上烟气流速差异，设计时可采用：蓄热体高度L/蓄热体直径D的方法进行计算。炉容大于1000 m3，L/D=3.5～4；炉容255～620 m3，L/D=3～3.5。 热风炉结构计算实例 450m3高炉热风炉设计计算。为实现热风炉外送热风温度～1150℃，确定热风加热能力为120 m2/m3，如果设置三个热风炉，则每个热风炉的蓄热面积为18000 m2。 热风炉结构的确定：假设蓄热室高/径=3.5，则 3.14×r2×7r×48=18000，r=2.57m，蓄热室直径5.14m，蓄热体高度18m。 燃烧器计算实例 假设高炉利用系数为K=3.5t铁/m3·昼夜，年工作日按355天计算。450m3高炉年产铁量估算为3.5×355×450=559125t。 焦比1：0.5，则冶炼强度i=1.75t焦/m3·昼夜。 高炉入炉风量V 0=Vu·i·v/1440（V 高炉入炉风量，Nm3/min；Vu高炉有效容积， m3；i冶炼强度，t焦/m3·昼夜；v每吨干焦的耗风量，Nm3/ t焦）V =450×1.75×2450/1440=1340 Nm3/min(实际1400)。 热风平均温度1150℃，送风期间热风带走的热焓为：363×1340=486420kcal/ min。(1250时,431.15-46.73=384.42热焓为538188 kcal/ min,供热717584 kcal/ min) 热风炉一个工作周期2.25h，送风期0.75h，燃烧期1.5h。 热风炉效率为75％时，燃烧器每分钟的供热量为1/2×648560(717584)kcal/min，假设高炉煤气的热值为800 kcal/Nm3，则燃烧器每分钟的燃气量为405(448.5) Nm3/ min，燃烧器能力24300(26910) Nm3/h。 根据郝素菊等人编著的《高炉炼铁设计原理》所提供数据，金属套筒式燃烧器烟气在燃烧室内的流速为3～3.5Nm/s，陶瓷燃烧器烟气在燃烧室内的流速为6～7Nm/s。 根据郝素菊等人编著的《高炉炼铁设计原理》所提供数据，陶瓷燃烧器空气、煤气喷口以25～300角相交。一般空气出口速度为30～40m/s，煤气出口速度15～20 m/s。 燃烧器能力27000 Nm3/h，空气量21600 Nm3/h，烟气量48600 Nm3/h。 燃烧混合室直径φ2530mm，烟气流速2.62m/h。 喉口直径Φ1780mm，烟气流速5.3m/h。 由于增加了旁通烟道,燃烧器能力提高10%,29700 Nm3/h,空气20790 Nm3/h,烟气 量50490 Nm3/h, 燃烧混合室直径φ2300mm，面积4.15m2,烟气流速3.38m/h. 喉口直径Φ1736mm，面积2.37m2, 烟气流速5.92m/h。
I ndustrial Furnace V ol . 26 No . 3 May 2004 文章编号:1001 - 6988 (2004) 0320041205 高效节能热风炉设计与计算 胡秀和 (黑龙江省庆钢股份有限公司设计院,绥化152400) 摘要:热风炉是为粮食烘干提供洁净空气的热源设备。为了解决烘干过程粮食污染问题,开发设计出RF L 系列燃煤热风炉。该炉具有机械化程度高,故障率低,操作方便,高效节能,无污染等优点。广泛应用于世行贷款的国储库改造等粮食干燥机招标项目中。 关键词: 燃煤热风炉; 参数选择; 设计原则; 工作原理; 应用效果 中图分类号: T S21013 文献标识码:B Design and C alculation of H igh E ff iciency & E nergy S aving H ot2Air Furnace H U X iu2he ( Design Instiute Qing’an Iron & Steel Co. , L t d. , S u ihua 152400 , China) Abstract : H ot- air furnace is the heat- s ource equipment for supplying clean- air to dry grain. RF L series coal- burning hot- air furnace is developed and designed ,in order to deal with the grain pollution. The furnace has the ad2 vantages of high mechanization ,low failure ,convenient operation ,and high efficiency & energy- saving , n o-pollution etc . It is widely used in the bidding projects such as of the W orld Bank loan ,reconstrction of national storage ware2 house etc . K ey w ords :coal- burning hot- a ir furnace ; selection of parameters ; design principles ; w orking principles ; ef2 fectiveness of application 0 前言 随着粮食干燥技术与规模的不断发展,对粮食干燥过程使用燃煤热风炉的技术性、科学性、适用性提出了更高要求。从提高炉膛燃烧温度,降低不完全燃烧损失入手,科学地确定炉体结构尺寸,提出了高效节能、低污染FR L 系列热风炉设计原则。该炉采用了机械链条炉排燃煤机,炉内采用新型节能拱燃烧技术,各拱采用掺304 不锈钢纤维的耐热混凝土浇注,耐高温,抗氧化,显著提高了炉体的使用寿 收稿日期:2004 - 04 - 15 作者简介:胡秀和(1966 —) ,男,工程师,从事燃煤热风炉和粮食烘干机的开发和设计工作. 命。换热器采用螺旋管和热浸铝新技术,既强化了传热过程又提高了换热器的耐高温性能,延长了使用寿命。RF L 系列热风炉的各项技术指标及性能居国内领先地位,可满足粮食干燥的需要。 1 热风炉燃烧理论计算 111 煤种及其成分 热风炉适应煤种较多,可燃烧无烟煤、烟煤、优质煤、劣质煤等。但是,热风炉的设计计算及实际选用一般都以工业锅炉设计代表性煤种( Ⅱ类烟煤) 为依据,其成分见表1 。 41
吗 10-1 煤气成分如何换算？………… 10-2 煤气低发热值如何计算？ 10-3 实际空气需要量如何计算？………………………………………… 10-4 空气过剩系数如何计算？ 10-5 混烧高热值煤气如何计算？………………………………………… 10-6 理论燃烧温度如何简易计算？……………………………………… 10-7 热风炉需要冷却水压力如何计算？………………………………… 10-8 热风炉热效率如何计算？………………………………………… 10-9 高炉煤气发生量的理论计算与简易计算如何？ 10-10 煤气标准状态下的重度如何计算?…………………………… 10-11 煤气流速如何计算？……………………………………………… 10-12 烟道废气的流速如何计算？……………………………………………… 10-13 炉顶煤气取样管如何计算？……………………………………………… 10-14 煤气管道盲板与垫圈如何计算？……………………………… 10-1 煤气成分如何换算？ 热风炉燃烧所用的高炉煤气常以干煤气成分表示，实际上是含有水分的。因 此计算时要先将干煤气成分换算成湿煤气成分。 已知煤气含水的体积百分数，应用下式换算。 100 1002O H V V -? =干湿 (10-1) 若已知每21m3干煤气在任意温度下的饱和水蒸汽量(g/m3)，可以用下式换算。 干干 湿V g V O H ?+= 2124.0100100 (10-2) 式中：湿V ——湿煤气各组成的含量，%； 干V ——干煤气各组成的含量，%；
O H 2——湿煤气中含水量，%； 干 O H g 2 ——13m 干煤气所能吸收的饱和水蒸汽量，3/m g 。 计算实例： 已知某热风炉使用高炉煤气，其干煤气成分如下：CO2 18.5%，CO 23.5%，H2 1.5%， N2 56.5%，并已知煤气含水5%，求湿煤气成分。 解：根据公式： 100 1002O H V V -? =干湿 100 5100-? =干V =0.95干 V 则：CO2 18.5×0.95=17.575% CO 23.5×0.95=22.325% H2 1.5×0.95=1.425% N2 56.5×0.95=53.675% H2O 5% 合计100% 计算实例： 某厂所在地年平均气温为20℃，该厂热风炉采用冷高炉煤气，其干成分为：CO 23.6%，H2 3.1%，CO2 17.4%，CH4 0.1%，O2 0.1%，N2 55.7%，试计算高炉煤气的湿成分。 解：根据公式： 干干 湿V g V O H ?+= 2124.0100100 查表可知在20℃下13m 干煤气所能吸收的饱和水蒸汽量为193/m g 所以干干 湿V g V O H ?+= 2124.0100100 干V ??+= 19 124.0100100
前言 通过长时间的生产实践，人们已经认识到，只有利用热风作为介质和载体才能更大地提高热利用率和热工作效果。传统 电热源和蒸汽热动力在输送过程中往往配置多台循环风机，使之最终还是间接形成热风进行烘干或供暖操作。这种过程显然存在大量浪费能源及造成附属设备过多、工艺过程复杂等诸多缺点。而更大的问题是，这种热源对于那种需要较高温度干燥或烘烤作业的要求，则束手无策。针对这些实际问题经过多年潜心研究，终于研制出深受国内外用户欢迎的JDC系列螺旋翅片管换热间接式热风炉和JDC系列高净化。 热风炉作用 炼铁高炉热风炉作用是把鼓风加热到要求的温度，用以提高高炉的效益和效率；它是按“蓄热”原理工作的。在燃烧室里燃烧煤气，高温废气通过格子砖并使之蓄热，当格子砖充分加热后，热风炉就可改为送风，此时有关燃烧各阀关闭，送风各阀打开，冷风经格子砖而被加热并送出。高炉装有3-4座热风炉/…单炉送风”时，两或三座加热，一座送风;轮流更换/…并联送风”时，两座加热。 热风炉工作原理 热风炉直接式高净化热风炉 就是采用燃料直接燃烧，经高净化处理形成热风，而和物料直接接触加热干燥或烘烤。该种方法燃料的消耗热风炉量约比用蒸汽式或其他间接加热器减少一半左右。因此，在不影响烘干产品品质的情况下，完全可以使用直接式高净化热风。 燃料可分为： ①固体燃料，如煤、焦炭。 ②液体燃料，如柴油、重油、醇基燃料 ③气体燃料，如煤气、天然气、液体气。
燃料经燃烧反应后得到的高温燃烧气体进一步与外界空气接触，混合到某一温度后直接进入干燥室或烘烤房，与被干燥物料相接触，加热、蒸发水分，从而获得干燥产品。为了利用这些燃料的燃烧反应热，必须增设一套燃料燃烧装置。如：燃煤燃烧器、燃油燃烧器、煤气烧嘴等。 常用：这种直接加热式热风炉不可用于养殖等取暖。 热风炉间接式热风炉 主要适用于被干燥物料不允许被污染，或应用于温度较低的热敏性物料干燥。如：奶粉、制药、合成树脂、精细化工等。此种加热装置，即是将蒸气、导热油、烟道气等做载体，通过多种形式的热交换器来加热空气。 间接式热风炉的最本质问题就是热交换。热交换面积越大，热转换率越高，热风炉的节能效果越好，炉体及换热器的寿命越长。反之，热交换面积的大小也可以从烟气温度上加以识别。烟温越低，热转换率越高，热交换面积就越大。 经过燃料和加热源的分离，可用于人类取暖。 工作原理可分为蓄热式和换热式两种 蓄热式，按热风炉内部的蓄热体分球式热风炉（简称球炉）和采用格子砖的热风炉，按燃烧方式可以分为顶燃式，内燃式，外燃式等几种。如何提高风温，是业内人士长期研究的方向。常用的办法是混烧高热值燃气，或增加热风炉格子砖的换热面积，或改变格子砖的材质、密度，或改变蓄热体的形状（如蓄热球），以及通过种种方法将煤气和助燃空气预热。 热风炉系统 优点：换热温度高，热利用率高。 缺点：体积大，占地面积大，热风温度不稳定,切换机构多，容易出问题，蓄热体寿命短，维修成本高，购置成本极高。
燃气热风炉:燃气热风炉结构与原理 一、结构与工作原理我公司最新开发并获国家专利的汽车制造业专用的带有余热回收燃油燃气热风炉机组节能产品，主要为汽车制造业涂装生产线烘干室提供高温热风源；它是由燃烧室、板式换热器、空气过滤器、插入式高温风机一起装入一个保温层厚150毫米的外壳内,组成三回程叉流板式结构四元一体化机组；余热回收装在排烟出口,配套进口优质产品燃烧器，控制柜和供油系统组成；以燃油、燃气作为燃料；以空气为载热体，通过风机强制循环，经过换热器换热、空气过滤器过滤后，进入烘干室，烘烤汽车零部件等, 节约能源5-8%，热效率高，寿命长，设备紧凑,减少了大风管的连接. 带有余热回收装置的热风炉机组，是将燃气热风炉排出烟气中的余热，通过余热回收装置回收，去加热燃烧器自身用的助燃空气和燃油,从而节约能源，提高了热效率，降低了排烟温度和烟尘,具有良好的经济效益. 热风炉机组进出口分上进出口和下进出口两种，根据用户需要设置。 二、新型热风炉机组特点 1．本燃气热风炉为三回程叉流板式结构，换热效率高，体积小，维护检修和制造工艺性好，降低排烟浓度具有改善空气质量和降低制造成本的效果。 2．带有“带余热回收装置”的燃油(气)热风炉机组，换热效率高达90%以上，排烟温度低，节油5-8 %，具有降低生产成本的效果。 3．炉芯用耐热不锈钢SUS304，外壳用双层钢骨架交叉焊接，保温层厚150mm，坚固耐用，寿命长。 4、全自动控制系统，炉温调节范围60~220℃，自动调温，大小火自动过渡，保持烘干室内恒温，停火后燃烧器风机继续工作15分钟，扫膛降温。 5、核心部件进口美国和意大利等国制造的全自动燃烧器，性能先进可靠。三、新型燃气热风炉与应用领域（规格见附表） 1.燃气热风炉(Y),燃料为柴油、重油. 2.燃气热风炉(Q),燃料为天然气、液化气、煤气. 3.间接加热热风炉(J),也称分离型，被加热的新鲜空气(称工质)与烟气是隔离进行热交换的,温度可达220℃.加热的高温空气，清洁，无污染，专为汽车和机动车制造业的涂装生产线，提供高温热风源，烘干烤漆喷塑车辆另部件、机器另部件、控制箱柜和电器，以及为化工、建材、食品、造纸等行业提供高温清洁的热风源。 4.直燃式燃气热风炉Z)既混合型,新鲜空气与高温烟气混合做为工质,工质温度可达到560℃.可供各种车辆涂装生产线、铸造砂型和机器另部件等烘干；所产生的高温空气清洁，用途同上。 5.带废气处理燃气热风炉是在分离型燃气热风炉上增加一套废气处理装置，焚烧工业有毒废气，净化率可达99%以上，保持良好的空气质量和环景，处理量是助燃空气的1-2倍. 6.带有余热回收(U)热风炉(>200Mcal),它是循环利用排烟的余热，节约能源，提高了热效率，降低排烟温度和尘埃，改善空气质量，创造良好的工况环境。 7．废气焚烧炉（FF）主要用于焚烧工业有害废气，所产生的高温烟气可循环再利用，它是通过换热器换热加热的高温空气，烘烤汽车和机动车另部件等。安装形式有两种：上进出口、下进出口
} 目录 第一章热风炉热工计算 (2) 热风炉燃烧计算 (2) 热风炉热平衡计算 (4) 热风炉设计参数确定 (5) 第二章热风炉结构设计 (6) 设计原则 (6) 工程设计内容及技术特点 (6) ; 设计内容 (6) 技术特点 (6) 结构性能参数确定 (7) 蓄热室格子砖选择 (7) 热风炉管道系统及烟囱 (8) 顶燃式热风炉煤气主管包括： (8) 顶燃式热风炉空气主管包括： (9) 顶燃式热风炉烟气主管包括： (9) 《 顶燃式热风炉冷风主管道包括： (9) 顶燃式热风炉热风主管道包括： (10) 热风炉附属设备和设施 (10)
热风炉基础设计 (11) 热风炉炉壳 (11) 热风炉区框架及平台(包括吊车梁) (11) 第三章热风炉用耐火材料的选择 (12) 耐火材料的定义与性能 (12) < 热风炉耐火材料的选择 (12) 参考文献 (14) 第一章热风炉热工计算 热风炉燃烧计算 燃烧计算采用发生炉煤气做热风炉燃料，并为完全燃烧。已知煤气化验成分见表。 表煤气成分表 热风炉前煤气预热后温度为300℃，空气预热温度为300℃，干法除尘。发生炉利用系数为m3d，风量为3800m3/min，t热风=1100℃，t冷风=120℃，η热=90%。 热风炉工作制度为两烧一送制，一个工作周期T=，送风期Tf=，燃烧期Tr=，换炉时间ΔT=，出炉烟气温度tg2=350℃，环境温度te=25℃。 煤气低发热量计算 查表煤气中可燃成分的热效应已知。0.01m3气体燃料中可燃成分热效应如下：《 CO: , H2:, CH4:, C2H4:。则煤气低发热量： QDW=×＋×+×+×= KJ 空气需要量和燃烧生成物量计算 (1)空气利用系数b空=La/Lo计算中取烧发生炉煤气b空=。燃烧计算见表。 (2)燃烧1m3发生炉煤气的理论Lo为Lo=21=1.23 m3。
硕士学位论文开题报告及论文工作计划书 课题名称：直燃式热烟气炉内部流场温度场数值模拟学号1000611 姓名张 专业机械设计及理论 学院机械工程与自动化 导师张 副导师 选题时间2011年10月10日 东北大学研究生院 年月日
填表说明 1、本表一、二、三、四、五项在导师指导下如实填写。 2、学生在通过开题后一周内将该材料交到所在学院、研究所。 3、学生入学后第三学期应完成论文开题报告，按有关规定，没有完成开题报告的学生不能申请论文答辩。
一、立论依据 课题来源、选题依据和背景情况、课题研究目的、理论意义和实际应用价值 （一）课题来源和背景情况： 热风炉主要是干燥机配套使用的一种高效节能供热设备，能够为干燥机提供不同温度、不同洁净程度的热空气或热烟气，于20世纪70年代末在我国开始广泛应用[1]。热风炉品种多、系列全，根据燃料类型可分为固体燃料热风炉、液体燃料热风炉和气体燃料热风炉；根据燃料或热源的不同可分为燃生物质材料热风炉、燃气热风炉、燃煤热风炉、燃油热风炉、电加热器和太阳能集热器等；按加热形式分主要有直接烟道气式热风炉和间接换热式热风炉。 直燃式烟气热风炉就是采用燃料直接燃烧，经过降尘净化处理形成热烟气，热烟气和物料直接接触对物料进行加热干燥或烘烤。这种方法燃料的消耗量约比用蒸汽式或其他间接加热器减少一半左右[34]。因此，在不影响烘干产品质量的情况下，完全可以使用直接烟道气式热风炉。直燃式热烟气炉用于高含水、处理量大、不怕污染物料的干燥，如污泥、糟渣类、褐煤、各种矿粉的热风源。直燃式烟气热风炉的燃料使用范围很广，可分为：固体燃料，如煤、焦炭；液体燃料，如柴油、重油；气体燃料，如煤气、天然气、液体气。燃料经燃烧反应后得到的高温燃烧气体进一步与外界空气接触，混合到某一温度后直接进入干燥室或烘烤房，与被干燥物料相接触，加热、蒸发水分，从而获得干燥产品。直燃式燃煤烟气热风炉是直燃式烟气热风炉最常用的一种形式，其特点有：煤燃烧连续稳定，操作简单可靠；自动化运行，机械上煤操作，运行简单；总热效率高；出风温度1000℃下连续可调；设备使用安全，无爆炸危险；耐用性强，运行费用低，维护简单[34]。 块煤直接加热热风炉，主要由炉膛、沉降室和混合室组成。沉降室和炉膛之间为燃尽室，这里保持着较高的温度，使可燃性挥发气体燃烧完全。燃料从炉门加入，在炉排上形成燃烧层。燃料燃烧时所需要的空气，由出灰门进入，通过炉排和燃烧层，使燃料燃烧。灰渣则通过炉缝隙落入灰坑，在出灰门排出。炉膛中的燃烧产生的烟气经燃尽室充分燃烧和沉降室分离炉灰、火花后，进入混合室，同来自冷风口的冷空气混合达到要求的温度后，通过通风机吸出并被压入干燥设备的热风室中。二次空气先由炉排下面侧壁上的小孔进入空气隔层预热，然后由炉膛上方侧壁的小孔进入炉膛，从而使炉膛中未燃尽的挥发物或由气流带上来的细小碳粒进一步燃尽。 直燃式煤粉热风炉，将初碎、干燥后的煤加入破碎输送机，破碎至粒度小于10mm，经过
1 热风炉的热工计算 1.1 燃烧计算 煤气成分的确定如表1-1。 表1-1 已知煤气的干成分％ 物质 CO 2 CO H 2 CH 4 N 2 共计 成分/％ 20 23 1.5 0.5 55 100 （1） 干煤气成分换算成湿煤气成分 若已知煤气的含水的体积百分数，用下式计算： V 湿=V F ×(100-H 2O)/100×100％ （1-1） 若已知干煤气含水的重量，则用下式计算： V 湿=V F ×100/(100+0.124g H2O ) ×100％ （1-2） 以上两个公式中： V 湿—湿煤气中各组分的体积百分含量，％ F V —干煤气中各组分的体积含量，％ 2H O —湿煤气中含水体积, ％ 2H O g —干煤气中含水的重量，3g m （忽略机械水的含量） 查“空气及煤气的饱和水蒸气含量（气压101325a P ）表”知30℃是煤气的饱和水含量为35.103g m ，代入上面的（1-2）式计算得表1-2。 表1-2煤气成分换算表 种类 CO 2 CO H 2 CH 4 N 2 H 2O 共计 干成分/％ 20 32 1.5 0.5 55 100 湿成分/％ 19.17 22.03 1.44 0.48 55.7 4.18 100 （2）煤气低发热量的计算： 设其中含可燃物成分的热效应如表1-3。 表1-3 可然成分热效应KJ 可燃成分 CO H 2 CH 4 C 2H 4 C 2H 6 C 3H 6 C 4H 10 H 2S 热效应 126.36 107.85 358.81 594.4 643.55 931.81 1227.74 233.66 煤气低发热量DW Q 的计算： 3 DW 24242Q 126.36CO 107.85H 351.81CH 594.4C H 233.66H SKJ m =++++ +
直接式燃煤热风炉 直接式燃煤热风炉 技术原理： MBZ直接式燃煤热风炉由MBL燃煤机、高温气体净化室和混风室组成。 原（烟）煤通过上煤机加入到位于燃煤机一端的煤斗中，一定高度的煤层（煤层高度根据煤种可调）由链条炉排匀速送入燃煤机的燃烧室，助燃风由风机送入分配室，通过调节阀分别进入炉排下的风仓，然后通过炉排穿过煤层。烟煤里的挥发份首先逸出，固定碳在链条炉排上与空气充分接触并产生高温烟气，高温火焰从燃煤机出火口喷出。燃尽煤渣从燃煤机的另一端排出到出渣机，经自动刮板出渣机送出。 高温火焰进入高温气体净化室进行二次燃烧，烟气夹带的粉尘在净化室内经高温聚合沉降。净化室内出来的洁净热风（~1000℃）掺入一定量的冷风，混合成物料干燥所需温度的热风进入干燥设备（如喷雾塔、回转窑、烘箱、烘房、气流干燥器、流化床等）对物料进行烘干。热风的温度可根据工艺需要调整，连续供热风温度稳定性±５℃。 产品特点及技术优越性： （1）、燃烧充分，热风无黑烟，操作环境较干净；环保达标，无二次污染； （2）、热风洁净度高，含尘量30～120mg/Nm； （3）、热效率>95％； （4）、热风温度调节方便，900℃以下可调，连续供热风温度稳定性±5℃； （5）、操作简便，调节非常方便； （6）、设备使用安全性高，无爆炸等危险； （7）、设备耐用性强，运行费用低，维护简单； （8）、热风全部进干燥设备，生产过程不增加排放口； 适用范围： 日化类：洗衣粉、4A沸石、层状硅酸钠、PAA 等 陶瓷类：陶瓷坯粉（抛光砖）、釉料、陶具、高岭土等 化肥类：复合肥、磷酸一铵、磷酸二铵、氯化钾、硫酸钾、硫酸钾镁等化工类：氟化钾、染料、氯化钙、氧化铝、氧化锌、萤石粉等 饲料类：酒糟、颗粒饲料、磷酸氢钙等饲料添加剂等 净水剂类：聚合氯化铝、硫酸铁等 建材类：陶瓷纤维、保温板、保温棉、超细粉体、脱硫石膏、石英砂等环保类：造纸黑液（木质素）、污泥干燥、磷石膏、废液处理、固体废渣等 其它：型煤、木材、橡胶、矿粉、乙炔瓶、纸塑模等 客户应用实例： 日化类：浙江纳爱斯集团南风集团德国汉高公司广州立白集团传化集团联合利华福建日盛化工有限公司郑州森奥化工 陶瓷类：云南临沧博大高岭土（高岭土）惠州皇磁陶瓷有限公司（陶瓷坯粉）杭州民生陶瓷有限公司（陶瓷坯具）东鹏陶瓷（清远）有限公司（抛光砖用陶瓷坯粉）
热风炉系统毕业设计 1.绪论 作为热动力机械的热风炉于20世纪70年代末在我国开始广泛应用，它在许多行业已成为电热源和传统蒸汽动力热源的换代产品。其中热风炉的燃烧控制直接决定了热风炉的燃烧效率和送风温度,是整个热风炉控制系统的核心。如何有效的控制热风炉燃烧，使热风炉既能充分蓄热,达到最佳燃烧效率，又能最大限度的降低能耗、保护环境,防止热风炉拱顶过烧和延长热风炉使用寿命，是所有热风炉调试、生产中亟待解决的问题。 1.1 课题背景 课题来源于淮钢生产实践。热风炉是冶金行业的重要生产设备，其作用是将高炉布袋除尘器产生的净煤气在热风炉中进行燃烧，将热风炉耐火球加热到一定温度后将风机房冷风管送来的冷风和耐火球进行热交换，经热风炉送风系统阀门送到高炉。2002年，公司兴建了国先进水平的500m3高炉×2－100吨转炉－LF钢包精炼炉－RH 真空脱气炉－连铸－配套中、小型棒型材连轧生产线各一条，并在该生产线炼铁高炉上，淮钢与钢铁研究总院、首钢合作，引进俄罗斯卡鲁金热风炉技术，该技术应用使同类型高炉配套热风炉体积减少1/3，个数减少1/3，节约投资30%，而且煤气燃烧充分，热效率高，风温高，该技术应用后，当年高炉风温即达到了全国同类型高炉的最高风温。 国大部分高炉均采用每座高炉带3至4台热风炉并联轮流送风方式，保证任何瞬时都有一座热风炉给高炉送风，而每座热风炉都按：燃烧-休止-送风-休止-燃烧的顺序循环生产。当一座或多座热风炉送风时，另外的热风炉处于燃烧或休止状态。送风中的热风炉温度降低后，处于休止状态的热风炉投入送风，原送风热风炉即停止送风
并开始燃烧、蓄热直至温度达到要求后，转入休止状态等待下一次送风。 传统的完善的高炉热风炉燃烧自动化系统都是具有完善的基础自动化和使用数学模型计算所需的加热煤气流量和助燃空气流量，并对基础自动化的热风炉燃烧自动控制系统进行有关的设定。完善的基础自动化对于燃烧混合煤气或燃烧预热的高炉煤气和预热空气的热风炉来说包括：煤气流量控制、空气流量控制、空燃比控制、拱顶温度控制和废气温度控制。如图1所示，在热风炉燃烧初期是以较大的煤气量和合适的空燃比（最好还设有燃烧废气成分分析，按残氧量来修正空燃比），以实行快速加热，使拱顶温度迅速达到规定值，然后逐步增加空气量以保持拱顶温度为规定值，当达到废气温度管理期，即温度达到某一规定值时，需要减少煤气及空气量以维持废气温度为设定值。对于燃烧高炉煤气和焦炉煤气具有三眼燃烧器的热风炉来说，由于高炉煤气和焦炉煤气分别送入，需分别设置其流量控制，该流量比例控制和空燃比要分别适应高炉煤气和焦炉煤气需要，因此使系统回路更多、更复杂。热风炉流量设定数学模型的基本原理是使燃烧时热风炉格子砖的蓄热量适合于加热鼓风到生产所需的热风温度和流量而需要的热量。除了数学模型相当复杂外，更需设置自动分析加热煤气的各种成分的分析器，这种仪器不仅昂贵，还需良好的维护，此外要使数学模型有效，必须依靠完善的基础自动化。 1.2 热风炉简介 1.2.1 热风炉的结构 热风炉由炉衬、燃烧室、蓄热室、炉壳、炉篦子、支柱、管道及阀门等组成。燃烧室和蓄热室砌在同一炉壳，之间用隔墙隔开。热风炉有直接式和间接式之分，间接式又分为蓄热式和换热式，目前应用最广泛的是蓄热式。因为其换热温度高，热利用率高。蓄热式热风炉通过在燃烧室里燃烧煤气，高温废气通过格子砖并使之蓄热，当格子砖充分加热后，热风炉就可改为送风，此时有关燃烧各阀关闭，送风各阀