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燃气锅炉的热力计算及其方法燃气锅炉是现代生活中常见的供暖设备，它是通过燃烧天然气等燃料来产生热能的，然后通过热水或蒸汽的形式将热能传递到室内，使室内温度升高。
燃气锅炉的热力计算是指对锅炉的燃料消耗与热量输出等参数进行计算和分析，在燃气锅炉的设计、使用和维护中具有重要的意义。
本文将从燃气锅炉的基本原理、热量计算方法和注意事项等方面进行介绍。
一、燃气锅炉的基本原理燃气锅炉是一种热力设备，它通过燃烧燃料来产生高温高压的蒸汽或热水，以实现加热和供暖的效果。
在燃气锅炉中，燃料燃烧后产生的热量通过锅炉内的热交换器传递给热水或蒸汽，在此过程中，锅炉热效率和输出功率是需要考虑的重要因素。
二、燃气锅炉的热量计算方法1. 燃料消耗量的计算方法燃气锅炉的燃料消耗量是指每小时消耗的燃料量，它的计算方法如下：燃料消耗量 = 燃气锅炉的额定热效率 ×燃气锅炉的额定输出功率 ÷燃气的热值其中，燃气锅炉的额定热效率是指在额定工况下，锅炉发生的燃料燃烧所产生的热量与燃料所含热量的比值。
锅炉的额定输出功率是指在额定工况下，锅炉所能产生的热量功率。
2. 燃气锅炉的热效率的计算方法燃气锅炉的热效率是指锅炉生产的热量与所消耗的燃料热量之比，通常是以百分比来表示。
燃气锅炉的热效率的计算方法如下：热效率 = 锅炉的输出热量 ÷燃料消耗的热量其中，锅炉的输出热量是指锅炉生产的热量，包括锅炉内产生的热水或蒸汽，以及各种辅助设备产生的热量。
燃料消耗的热量是指每小时消耗的燃料的热量。
3. 燃气的热值计算方法燃气的热值是指每立方米或每千克燃气所含的热量。
燃气的热值的计算方法如下：燃气的热值 = 燃气的总热量 ÷燃气的质量其中，燃气的总热量是指一定质量燃气所含的总热量，单位为焦耳或卡路里；燃气的质量则是指一定体积燃气的质量，单位为千克或克。
三、燃气锅炉热能计算的注意事项在进行燃气锅炉的热能计算时，需要注意以下几个方面：1. 根据燃气锅炉的实际使用情况，选择合适的燃料类型和燃气锅炉型号，并进行合理的安装和调整。
燃气锅炉供暖能耗计算室内温度是指空调室内的平均温度，一般情况下，室内温度需要控制在22-26℃之间，若室内温度太低，可能会引起呼吸道疾病，若室内温度太高，会降低身体的活力，影响生活质量。
二、室内平均温度差(℃)室内平均温度差是指室内温度与外界环境温度的差值，一般情况下，室内平均温度差在10℃左右可以达到较佳的供暖效果。
三、换气次数(次/h)换气次数指的是每小时内室内的换气次数，一般情况下，室内换气次数在2-4次/小时可以起到较好的效果，防止空气过浓。
四、燃气锅炉供暖热效率（%）燃气锅炉供暖热效率指的是燃气锅炉供暖系统的热效率，这是对燃气锅炉供暖系统效率的衡量，一般情况下，燃气锅炉供暖热效率为85%左右。
五、燃气锅炉供暖能耗计算公式燃气锅炉供暖能耗计算公式为：能耗＝（热蒸发数×室内温度与外界温度差×换气次数）÷热效率其中，热蒸发数=室内温度×室内空气量×室内湿度，单位为MJ/h六、燃气锅炉供暖能耗实例假设房间空调室内温度为25℃，房间空气量为6m/h，室内湿度为50%，室内温度与外界温度差为10℃，换气次数为3次/小时，燃气锅炉供暖热效率为85%，则燃气锅炉供暖能耗计算公式如下：能耗=（热蒸发数×室内温度与外界温度差×换气次数）÷热效率=（25℃×6m/h×50%×10℃×3次/小时）÷85%=2.588MJ/h上述实例可知，房间空调室内温度为25℃、房间空气量为6m/h、室内湿度为50%、室内温度与外界温度差为10℃、换气次数为3次/小时、燃气锅炉供暖热效率为85%的情况下，燃气锅炉供暖能耗为2.588MJ/h。
工业炉的热效率及其计算方法工业炉是一种需要大量能源的设备，其优化热能利用对于节能减排、降低生产成本等方面具有重大意义。
工业炉的热效率是指能够被有效利用的热量与燃料热值之比，影响因素包括燃料种类、燃烧方式、炉体结构等，因此其计算方法也有一些不同。
下面将对工业炉的热效率及其计算方法进行详细介绍。
一、工业炉的热效率1.1 定义热效率是指加热设备利用燃料燃烧产生的热能，实际转换为对待加热物的热量的比例，通俗地说，就是指热源输入的热量和实现加热对象升温所需的热量之间的比值。
热效率高低直接影响到生产成本和环保效益等。
1.2 影响因素（1）燃料种类及热值不同种类的燃料所含热值是不同的，例如，同样质量的木材和煤，后者所含热值要高于前者。
不仅如此，燃料的含碳量、含水率等因素也对热效率有影响。
（2）燃烧方式燃料燃烧方式不同，其热效率也会有所不同。
例如，气化燃烧方式能够充分利用燃料并达到高效的燃烧效果；而传统的燃烧方式，很难做到这一点，热效率相对较低。
（3）炉体结构不同炉体结构对热效率也有着较大的影响，例如，垂直燃烧式工业炉相对于水平燃烧式工业炉其热效率要高出不少。
1.3 热效率计算根据定义可知，热效率主要是指热源输入的热量与实现加热对象升温所需的热量之间的比值，通常用以下公式来描述：热效率 = 实现加热对象升温所需的热量 / 热源输入的热量 ×100%其中，实现加热对象升温所需的热量可以通过混凝土热容量和温度差来计算，具体公式如下：实现加热对象升温所需的热量= 加热对象的质量 ×混凝土的热容量 ×所需升温的温度热源输入的热量则主要是根据使用的燃料来计算，需要减去炉体散热和烟气中未被吸收的热量等因素，通常采用全面对账的方法进行，即：热源输入的热量 = 燃料的数量 ×燃料的热值 - 炉体散热 - 烟气中未吸收的热量需要注意的是，实际上每种炉型和不同燃料的热效率计算方法各有所异，本文所述的仅仅是一般的计算方法，并不能覆盖所有情况。
燃气工业炉的热工过程及热力计算燃气工业炉通常是一种用于生产工业产品或炼化原料的设备。
不同于电力工业中使用的燃煤炉，燃气炉使用的是天然气或其他燃气类型。
在生产和运营过程中，燃气工业炉需要进行热力计算以确保工作效率、生产质量和能源使用情况得到最大程度的优化。
燃气工业炉的热工过程燃气工业炉的热工过程可以分为两个阶段：进料加热和反应反弹。
在进料加热过程中，先将原材料投入燃气工业炉中，燃气通过加热器进入炉膛，使材料升温到预定的温度。
在反应反弹阶段，材料开始反应并放出能量，同时产生一些废气或其它废物。
废气通过烟道排放到大气中。
燃气工业炉的热工过程可以用以下公式表示：Q = m * c * (T2 - T1)其中，Q代表净热量（kJ），m代表物体质量（kg），c代表物质的比热容（kJ/kg K），T1和T2分别代表原材料的初始温度和加热后的最终温度。
燃气工业炉的热力计算热力计算通常是用来确定燃气工业炉中加热过程的能量损失和能源利用效率。
一般来说，热力计算包括以下关键参数：1.初始条件：这包括原材料和天然气的质量和温度等信息。
2.进料加热：在燃气工业炉中加热原料是通过将天然气通过预热器加热并引入炉腔中实现的。
3.反应过程：在加热过程中，原材料达到一定的温度，就会发生与燃气的反应。
这个过程需要计算能量释放及任何质量损失。
4.烟气处理：废气或其它废物通过烟道排放到大气中，需要计算排放废气的热质量和允许排放的最大限度。
以上参数都可以通过现场的测试、测量和分析计算来得出。
最终，热力计算的结果能够用于优化燃气工业炉的生产过程，提高能源使用效率和生产质量。
结论燃气工业炉的热工过程及热力计算是燃气工业生产中非常重要的环节。
通过合理的热力计算，工厂能够确定合适的燃气使用量、加热温度及排放标准。
这将非常有助于提升燃气工业炉的生产效率、降低能源成本、保证最终产品的质量和保护环境。
（1500字）。
工业炉的热力计算及其方法工业炉是一种能够将原材料转化为成品的大型设备，其内部需要高温的热源来完成化学反应过程。
为了保证工业炉的稳定运行和高效生产，需要对其内部的热力进行计算和分析。
本文将对工业炉的热力计算方法进行探讨。
一、工业炉的热力学基础工业炉内部的热力状态可以用热力学基本原理来描述。
热力学第一定律规定了能量守恒原理，即在封闭系统中，能量既不能被创造也不能被毁灭，只能在各种形式之间转换。
在工业炉中，能量主要以热的形式存在，因此在热力学的框架内研究工业炉的能量变化过程非常重要。
工业炉的内部有两种类型的热源，即传统意义下的能源和化学反应所释放出来的热能。
能源主要指燃料燃烧时所释放出来的热能，例如煤、天然气、油等。
这些燃料中的有机物在燃烧时，与氧气反应，释放出大量的热能。
化学反应所释放的热能则是通过石墨、电弧等方式使原材料加热，使其发生化学反应释放出来的热能。
在工业炉的内部，化学反应同样是一个重要的能量来源。
工业炉的内部存在着复杂的热量分配和转换过程。
计算这些过程需要涉及到热力学基础原理，以及涉及到工业炉的具体结构和特性。
二、工业炉的热力计算方法工业炉的热力计算可以分为两个主要步骤，即确定工业炉的热量输入和热量输出，从而计算出其稳态温度分布。
在实际应用中，需要借助复杂的计算模型和计算工具来实现这一过程。
1. 热量输入计算热量输入主要包括燃料燃烧和原材料化学反应所释放的热能。
通常情况下，热量输入是通过燃料的重量或者燃料焓来计算的。
对于燃料燃烧，需要先确定其燃烧反应方程式，然后计算反应所产生的热量。
例如，假设我们要计算石油在工业炉内燃烧时所产生的热量。
石油的燃烧反应方程式如下：C10H22 + 15O2 → 10CO2 + 11H2O其中，C10H22表示石油的化学式。
通过查阅石油的基本物理和化学性质数据，可以得到其焓值。
假设石油的焓值为50000kJ/kg，那么石油燃烧所释放的热量为：Q = 50000 × 1kg × 0.99其中，0.99为石油的燃烧效率。
炉膛校核热力计算的步骤炉膛校核热力计算是确保锅炉设计和运行性能符合要求的重要步骤，其具体步骤如下：1. 燃料特性与热平衡：首先根据燃料的性质计算得到烟气的特性表和焓温表。
通过热平衡计算确定计算燃料量（Bea）和保热系数（φ）。
2. 炉膛结构尺寸：求出炉膛的受热面积（F）、炉膛的有效容积（Vj）、燃烧器的相对高度（xg）以及有效辐射层厚度（S）。
3. 热有效系数：根据水冷壁的结构、燃料性质、燃烧方式求得热有效系数（ψv）。
4. 燃烧器结构特性：依据燃烧器的结构特性求得xo，或者根据燃料特性和燃烧器结构求出炉内介质的温度分布系数（M）。
5. 理论燃烧温度：计算随同1kg燃料带入炉内的有效热量（Q°）和理论燃烧温度（Th）。
6. 假定炉膛出口烟温：假设炉膛出口烟温（T），由焓温表查得烟气焓。
7. 平均热容：计算烟气的平均热容。
8. 辐射减弱系数：求出三原子气体、灰粒、焦炭颗粒的辐射减弱系数（kgr、kashμash、kok μcoke）。
9. 炉内介质辐射减弱系数：求出炉内介质的辐射减弱系数（ko）。
10. 火焰黑度：求解火焰黑度（ε₁）或综合火焰黑度（ε₁）。
11. 炉膛黑度：求出炉膛黑度（ε/）或炉膛黑度（εf）。
12. 校核：进行校核计算，包括空气平衡、烟气特性、焓温表和热平衡。
计算炉内有效热量后，假定炉膛出口烟温并计算相关参数，然后计算炉膛出口温度。
若|假定炉膛出口烟温-计算炉膛出口温度| ≤100K，则认为合格；如果大于100K，则需要重新计算。
在进行炉膛校核热力计算时，需要考虑到锅炉校核热力计算与设计热力计算的差异，并且熟悉锅炉炉膛热力计算的各项意义和允许的计算误差。
同时，还需要对锅炉对流受热面的热力计算基本方程式有所了解。
此外，还应包括烟气焓、空气焓、蒸汽焓的计算，以及对锅炉受热面各部位的蒸汽或空气的焓值进行计算，并制成温焓表。
( 安全管理 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改燃气工业炉空气动力计算(新编版)Safety management is an important part of production management. Safety and production are inthe implementation process燃气工业炉空气动力计算(新编版)一、燃气工业炉气体流动的特点(一)燃气工业炉空气动力学及空气动力计算为了使燃气工业炉能正常地工作，需要不断供给燃烧所用的燃气和空气，同时又要不断地把燃烧产生的烟气排出炉外。
所谓燃气工业炉的通风过程，正是指保证工业炉正常运行的连续供风和排烟的过程。
燃气工业炉空气动力学就是用流体力学的基本原理来研究炉中气体流动和平衡的规律，以解决工业炉通风过程中的实际问题。
其目的为正确组织工业炉内的气体流动，保证炉料加热的质量，最终使工业炉生产达到良好的技术指标。
同时，按照流体力学的基本原理。
进行燃气工业炉的空气动力计算，求得送风、排烟系统内各区段的阻力、浮力，确定通风系统的压力分布，并求得总压降，为烟囱设计或送风机、引风机的选择，为工业炉生产操作、控制及安全运行等提供可靠依据。
(二)燃气工业炉气体流动的特点及实用流体方程图3—9—15为工业炉自然通风时炉膛及烟道系统压力分布图。
横坐标对应上图示意的通风系统各处；纵坐标为各处的相对压力(Pa)。
图3-9-15燃气工业炉通风系统图中，1为空气、燃气进口；2为燃烧室或火道，燃气和空气在此混合、燃烧；3为燃气工业炉炉膛，2—3由于浮力作用，系统压力增加至正压，满足了炉膛为正压的要求；4—5—6为烟道，烟气流动过程中，4—5克服阻力，消耗能量，系统压力降低，5—6由于浮力作用，系统压力又有所增加；6—7为热交换器，烟气流经时，阻力消耗大，系统压力下降；7—8—9也是烟道，7—8烟气流经烟道闸门，克服局部阻力，消耗较大能量；8—9烟气消耗能量，克服烟道阻力；9—10为烟囱，由于高大烟囱的浮力远大于阻力，使系统压力增大，到烟囱出口接近零压。
加热炉负荷工艺计算一：加热炉温度操作条件：1：被加热介质流量：工况1： Q＝102632 Nm3/h＝39000Kg/h工况2： Q＝53947 Nm3/h＝20500Kg/h工况3： Q＝53947 Nm3/h＝17100 Kg/h2：被加热介质进出口压力：工况1：入炉温度：t1＝60℃出炉温度：t2＝184℃工况2：入炉温度：t1＝195℃出炉温度：t2＝427℃工况3：入炉温度：t1＝224℃出炉温度：t2＝500℃3：被加热价值爱进出炉压力：工况1：入炉压力：P1＝9.26MPa（A）出炉压力：P2＝9.0MPa（A）工况2：入炉压力：P1＝9.103MPa（A）出炉压力：P2＝9.0MPa（A）工况3：入炉压力：P1＝10.07MPa（A）出炉压力：P2＝10.0MPa（A）炉管内介质组成计算：合成气气体组成合成气气体综合焓值：负荷计算： 工况一：()1846039000(149.5548.575)3938025Kcal/h =4.58MWm Q q H H =-=⨯-=℃℃ 工况二：()19520500(349.22158.53)3909065Kcal/h =4.55MWm Q q H H =-=⨯-=427℃℃ 工况三：()22417100(410.66182.28)3905345Kcal/h =4.54MWm Q q H H =-=⨯-=500℃℃综上所述计算可取加热流体工艺所需热负荷为4.6MW 4.6MW=3.96×106Kcal/h 炉管表面平均热强度：22,27075/23300/.R ave q W m Kcal h m == 燃料气组成：烟气组成2220.5H O H O +=耗氧量计算：332()0.375/()n O Nm Nm =合成气 理论空气消耗量计算：330.3751.1 1.96/()0.21Nm Nm ⨯=合成气 生成烟气量：332()0.75/()n H O Nm Nm =合成气332()0.25+0.79 1.96=1.80/()n N Nm Nm =⨯合成气 332()0.10.21 1.96=0.042/()n O Nm Nm =⨯⨯合成气33()0.75+1.80+0.042=2.592/()n Nm Nm =烟气合成气燃料气总的生成烟气量：33()4116 2.592=10670/()n Nm Nm =⨯烟气合成气烟气各温度下的焓值：加热合成气所需总的烟气量：633.961014734/1.123(2488.68)Q Nm h ⨯==⨯-燃料低热值为1924Kcal/Nm 3 所需燃料消耗量：632 3.9610/19244116/Q Nm h =⨯⨯=感谢阅读！。
燃气工业炉的工作原理燃气工业炉是一种利用燃气燃烧产生热能的设备，广泛应用于工业生产中的加热、熔炼、焙烧等工艺过程。
它通过燃气与空气的混合燃烧，释放出的废气经过处理后排放，将燃料中的化学能转化为热能，为工业生产提供所需的高温热源。
燃气工业炉的工作原理可以简单概括为三个步骤：供气、供氧和燃烧。
首先是供气过程。
燃气工业炉需要通过供气系统将燃气输送到燃烧器内。
燃气可以是天然气、液化气或其他可燃气体。
在输送过程中，燃气需要经过减压阀进行减压处理，以适应炉内的燃烧需求。
同时，供气系统还需要设置过滤器，去除燃气中的杂质，保证燃气的纯净度。
接下来是供氧过程。
燃气工业炉通常使用空气作为氧化剂，为燃气提供所需的氧气。
空气通过通风系统进入燃烧器，在与燃气混合后，形成可燃气体混合物。
为了保持燃气和空气的适宜比例，燃气工业炉通常配备了比例调节阀，可以根据工艺需求调整燃气与空气的比例，以确保燃烧效果的稳定和高效。
最后是燃烧过程。
燃气工业炉的燃烧过程是指燃气与空气混合后在燃烧器内燃烧产生火焰的过程。
燃气和空气混合后，在燃烧器内形成可燃混合气体。
当这一混合气体遇到点火源时，发生火焰燃烧。
火焰的温度取决于燃气的热值和燃烧效率。
为了提高燃烧效率，燃气工业炉还常常配备预热装置，将废热回收利用，提高能量利用效率。
除了供气、供氧和燃烧过程，燃气工业炉还需要进行废气处理。
在燃烧过程中，除了产生热能外，还会产生一些废气，包括燃烧产物和未完全燃烧的残留物。
这些废气可能对环境造成污染，因此需要经过处理后排放。
废气处理系统通常包括除尘器、脱硫装置和脱氮装置等。
除尘器可以去除烟尘颗粒物，脱硫装置可以去除二氧化硫，脱氮装置可以去除氮氧化物，从而减少对大气环境的影响。
燃气工业炉通过燃气与空气的混合燃烧，将燃料中的化学能转化为热能，为工业生产提供高温热源。
它的工作原理包括供气、供氧和燃烧过程，同时还需要进行废气处理以减少对环境的影响。
了解燃气工业炉的工作原理，有助于合理使用和维护燃气工业炉，提高燃烧效率，降低能源消耗，减少环境污染。
When the lives of employees or national property are endangered, production activities are stopped to rectify and eliminate dangerous factors.（安全管理）单位：___________________姓名：___________________日期：___________________燃气工业炉的热工过程及热力计算(最新版)燃气工业炉的热工过程及热力计算(最新版)导语：生产有了安全保障，才能持续、稳定发展。
生产活动中事故层出不穷，生产势必陷于混乱、甚至瘫痪状态。
当生产与安全发生矛盾、危及职工生命或国家财产时，生产活动停下来整治、消除危险因素以后，生产形势会变得更好。
"安全第一"的提法，决非把安全摆到生产之上;忽视安全自然是一种错误。
热工过程是工业炉内一个重要的物理、化学过程。
燃气工业炉的热工过程是指炉内燃气燃烧、气体流动及热交换过程的总和。
显然，它是直接影响工业炉生产的产品数量、质量及经济指标的关键。
燃气工业炉的热工过程的好坏，炉膛部位是核心。
因为物料的加热、熔炼及干燥等都主要是在炉膛内完成的，而炉膛热工过程又受炉子砌体各部位热工特性影响。
一、炉体的热工特性工业炉炉子砌体的结构与材料，决定砌体的基本热工特性，进而对于工业炉热工状态造成重大影响。
(一)不同炉子砌体的热工特性工业炉的炉墙、炉顶、炉底由不同材质的多层材料砌筑而成，而各层材料的导热系数与厚度都不一样，因而温度变化也各有差异。
图3—9—6所示炉墙，从内到外分别为粘土砖、绝热层和普通红砖。
炉膛内高温焰气的热量通过辐射与对流向炉墙内表面传递；内表面再通过传导，把热量传到外表面；而外表面再通过辐射、对流向周围空间散热。
图3-9-6炉墙厚度上的温度分布1-普通红砖层；2-绝热层；3-粘土砖层；4-炉膛空间；tin-内壁温度；tout-外壁温度一般砌体的作用是保证炉子空间达到工作温度，炉衬不被破坏，而加绝热层是为了减小损失。
从加热经济观点看，砌体蓄热能力差，炉子开停温度升降快，但是炉子砌体墙壁太薄，将导致外表面散热损失增加。
因此，应在对炉子进行严格的热工分析后，确定砌体的厚度与材质。
一般说，长期运行的大型工业炉，砌休可选厚些，反之选薄些。
为了节约能源，越来越多的工业炉采用轻质、热导率小的材料作为砌体的绝热层。
表3—9—3给出了采用不同轻质绝热材料及组合时的节能效果。
对连续式和间歇式加热炉，不同砌体组合的节能效果均为Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ。
表3—9—3采用轻质耐火材料对砌体散热及蓄热的影响炉子工作特点砌筑类型筑炉材料名称厚度/mm热损失散热量/kJ·(m-2 ·h-1)蓄热量/kJ·m-2 连续式炉Ⅰ粘土砖2326926轻质粘土砖116Ⅱ粘土砖2325074轻质粘土砖232Ⅲ耐火纤维毡753720粘土砖232轻质粘土砖232间歇式炉Ⅰ粘土砖2323184 381101轻质粘土砖116Ⅱ粘土砖2322157147698硅藻土砖116Ⅲ耐火纤维毡75160910768矿渣纤维100(二)不同砌体对炉子热工状态的影响图3—9—7表示炉子供热量不同对炉内热状态的影响。
当供给一定热量使炉子升温时，起初由于炉膛内高温烟气与炉体的温差很大，所以炉温上升很快。
而后，炉温上升逐渐缓慢，最后达到稳定的热状态B1，温度不再升高，表示供热量与热损失相等，Q1、B1及炉温t1不再变化。
图3-9-7供给炉子不同热量时炉内热状态示意图如果从冷态重新加热炉子，且供应炉内的热量减少到Q2及Q3时，那么炉内就达不到t1温度，此时炉内状态稳定点就处于比t1低的温度之下。
如炉内需要温度为t2，则可分别向炉内供应热量Q1、Q2及Q3，这时升温的时间间隔就不同，分别为τ1、τ2及τ3。
因此，炉内升温时间与热量供应成反比。
二、火焰炉炉膛内的热交换炉子加热物料，大部分是在炉膛内进行的，炉膛内，燃气燃烧产生的高温炉气与被加热的物料(炉料)和炉壁进行换热，完成对物料的加热。
炉膛内的热交换机理是复杂的。
在热交换过程中，炉气是热源体，低温物料为受热体，炉壁起热量传递的中间体作用，如图3—9—8所示。
图3-9-8炉膛内热交换示意图1-对流；2-辐射；3-传导在生产实践中，根据工艺的需要；不同炉子采用不同的操作条件时，可能有三种不同特点的炉膛热辐射；(1)均匀热辐射炉气在炉膛内均匀分布，这时炉气向物料和炉壁的辐射强度相等；(2)直接定向热辐射高温炉气集中在物料表面附近，向炉料的辐射强度较大；(3)间接定向热辐射高温炉气集中在炉壁附近，向炉壁的辐射强度较大；在均匀辐射传热时，通过辐射和对流传给炉料的总热量为；式中C——导来辐射系数，kJ／(m2·h·K)4；tl(T1)、t2(T2)——炉气和炉料表面平均温度，℃(K)；F2——炉料的受热表面积，m2；αC——炉气对炉料的对流换热系数，kJ／(m2·h·℃)。
Q2表示单位时间内物料所得到的热量。
Q2愈大，物料加热愈快，炉子生产率和总热效率也愈高。
公式表明，影响炉子生产率和燃气消耗的因素为C、t1、t2和αC。
导来辐射系数是炉气、炉壁对炉料的总辐射系数：这里，下标l、2、3分别代表炉气、炉料和炉壁；ε为黑度，如ε2为炉料表面的黑度，可近似认为是常数，取ε2≈0.8；ψ为角系数，F为面积，ψ32是炉壁对炉料的角系数，ψ32=F2／F3，其倒数为ω=1/ψ32，称为炉围伸展度。
可见，导来辐射系数仅与炉气黑度和炉围伸展度有关。
物料平均温度与进入炉膛的初温和离开炉膛的终温有关。
炉气平均温度与物料温度、燃气理论燃烧温度及炉膛出口烟气温度有关，受燃气种类、热值、温度及空气温度、空气过剩系数等影响。
而对流换热系数主要与炉气流动特性有关。
综上所述，炉膛热交换量，即物料加热得到的热量，主要受炉子结构(炉壁面积)、燃气特性(种类、组成、热值、温度)、燃烧条件(空气过剩系数、空气温度)、炉气特性(黑度、温度)、物料条件(初温、终温)等影响。
还应指出，在实际生产中，炉气并不是均匀分布在整个炉膛内的，而且炉内温度也不一致，有燃烧的高温区，电有靠近加热物体处的低温区，同时炉内气流的流动状态对熟交换也有直接影响，所以炉内热交换过程是十分复杂的。
为了保证有利于炉内热交换的气体流动，不同用途的炉子对炉内气流状态也有不同要求。
这些要求是通过正确选择炉型与合理布置燃烧装置和排烟口的数量与位置来实现的。
三、燃气、工业炉的热力计算在燃气工业炉中，燃气燃烧是基础，加热物料是目的，这两者是通过热交换而联系起来的。
工程上对新建工业炉需要进行热力计算；对原有工业炉当燃气种类改变时，需要进行热力校核计算。
此外，对工业炉进行改造或增设空气、燃气预热器及废热锅炉等也应进行热力校核计算。
(一)燃气工业炉的热平衡编制炉子的热平衡，对于炉子设计和管理都是不可缺少的。
在设计中，可以通过热平衡计算，确定炉子的燃料消耗量：对工作中的炉子，也可以根据实测数据编制热平衡来检验炉子的热效率，通过热工技术分析确定最佳的热工操作制度。
在编制工业炉热平衡时，首先必须划定热平衡的区域。
进入这一区域的热量力热收入，离开这一区域的热量则为热支出。
热平衡区域的划分，按实际需要而定，可以编制全炉热平衡，也可以编制某一个区域的热平衡，如炉膛热平衡、换热器热平衡等。
编制热平衡的基准，对于连续操作的炉子(如金属连续加热炉)，以单位时间为基准，平衡各项目的单位是kJ/h；对于间歇操作的炉子(如室状炉)，可以一个加热周期(应包括周期的停歇时间)为基准，各平衡项单位是kJ／周期。
同时，计算以标准状态为基点。
1．炉膛热平衡炉膛热平衡是全炉热平衡的核心。
图3—9—9表示燃气工业炉热平衡区域。
图3-9-9燃气工业炉热平衡区域(1)热收入1)燃气的燃烧热QC=BHL(9—3)式中QC——燃气的燃烧热，kJ/hHL——燃气的低热值，kJ／m3(干燃气)；B——燃气用量m3(干燃气)/h。
设计炉子时，燃气耗量是待还应的未知数，其值按热平衡式求出；在试验工作中，用流量计测出燃气用量。
2)空气及燃气的物理热Qa=BVataca(9—4)Qg=Btgcg(9—5)式中Qa、Qg——空气和燃气的物理热kJ/h；Va——过剩空气系数为。
时的实际空气量m3／m3(干燃气)。
设计炉子时，Va值由燃烧计算求得；在试验工作中，空气的实际流量可直接测得；ta、tg——空气及燃气的预热温度，℃；ca、cg——0～ta及0～tg之间，空气及燃气的平均定压容积比热容，kJ／(m3 ·K)。
(2)热支出1)有效热如果物料中不发生化学反应，则Qe=Qp-Qm=G(t2C2-t1c1)=G△i(9—6)式中Qe——有效热，kJ／h；Qp——产品出炉时带走的物理热，kJ／hQm——物料入炉时带入的物理热，kJ／h；tl、t2——物料入炉及出炉时的温度，℃；C1、C2——分别为0～t1及0～t2之间物料的平均质量比热容，kJ／(kg·K)；△i——单位质量物料的热焙增量，kJ／kg；G——炉子的生产率，kg／h。
设计炉子时，炉子生产率及物料入炉和出炉温度都是根据设计要求选定的。
在试验时，这些数据可实测。
2)炉膛出口烟气带走的热量①烟气的物理热Q′ph=BVfcftf(9—7)在设计炉子时，Vf由燃烧计算求得。
在试验工作中，炉膛出口烟气流量BVf一般不易进行实测，而是按实际空气量和燃气量进行燃烧计算求得，计算时应考虑到炉膛吸入的空气量和漏风的烟气量。
炉膛出口烟气温度对炉子的生产率和燃料的消耗量影响极大，所以在设计工作中，要根据工艺要求，同时参照现有的炉子，慎重地选取。
②烟气中未燃可燃物的化学热设炉膛出口烟气中，可燃物的容积成分为ψ(CO′)、ψ(H′2)等，则它们带走的化学热为Q′ch=BVf(HCO)ψ(CO′)+HH2ψ(H′2)+…)(9—8)在炉子进行热平衡试验时，须实测烟气组分，然后进行计算；但在设计中，只能参照生产炉子，作一般估计。
3)炉膛热损失在不同的炉子上，炉膛热损失Q′t所包括的具体项目各不相同。
一般包括：①通过砖砌体的散热在连续工作的炉子上，通过砖砌体的散热可看作多层平壁稳定热传导，采用以下公式计算：式中Qbr——通过砖砌体的散热量，kJ／h；t3、tat——炉壁内表面和炉子周围大气的温度，℃；δl、δ2——各层筑炉材料的厚度，mm；λ1、λ2——各层筑炉材料的热导率，W／(m·K)；Fbr——炉壁面积，m2；0．054——炉壁外表面与大气之间的热阻。
由于炉膛各部分砖砌体的厚度和温度不同，所以炉体各部分的散热损失要分别计算，然后把它们加起来，才能求得整个炉膛的散热损失。
