热风炉的有关计算
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热风炉烟气量计算
摘要:
一、热风炉选型及配套
二、煤耗及烟气量核算
三、工作原理及特点
四、烟气量计算方法
正文:
一、热风炉选型及配套
在选择热风炉时,应根据烘干塔的规模和实际应用环境进行考虑。
例如,500吨的烘干塔,在东北地区,由于冬天的高水分玉米需要高效的热空气温度以达到烘干目的,因此需要配备6吨燃煤热风炉。
其供热量为15106KJ/h,炉排面积为7.6m2,换热器面积要求为490m2。
此外,还需配备相应的引风机以满足烘干塔的热量需求。
二、煤耗及烟气量核算
以500吨烘干塔为例,若配备2台JRL-M-600型热风炉,年工作75天,每天工作时间10小时,那么年用煤量为27510吨,年排气量为1800106 m3/a。
三、工作原理及特点
JRL系列燃煤热风炉的工作原理是,煤在炉内接受辐射热,依次完成预热、干燥、着火等阶段,直至燃尽。
燃烧所需空气由鼓风机经风道送进炉膛,高温烟气经沉降室沉降灰尘后,进入换热器管子内加热管子,低温废烟气由引
风机经烟囱排入大气。
冷空气在管外被管壁加热变成热风,用于烘干粮食或其他物料,实现间接烘干。
四、烟气量计算方法
在计算烟气量时,需要考虑完全燃烧所需的空气量,以及燃煤的具体数据。
具体的计算公式为:烟气量=(燃煤量×燃烧所需空气量)/热值。
其中,燃烧所需空气量可根据煤的种类和热值进行查找或计算得出。
总的来说,热风炉烟气量的计算是一个涉及到热力学、燃烧学等多方面因素的复杂过程,需要综合考虑烘干塔的规模、热风炉的选型、煤耗及烟气排放标准等多方面因素。
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V0=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)。
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V0=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)。
暖风炉选型计算
矿井井口供暖热风炉配置
一、公式:Q炉=cm△t。
因m=v·γ,所以Q炉=c vγ(t2-t1) Q炉=0.24×4500×60×1.396(3+20)=2080598.4大卡/h
其中: 1、C为空气的比热,取0.24kcal/kg。
2、V为矿井的总进风量,取270000 m3/h,(如单位为
m3/min要乘以60变为m3/h).
3、γ为环境温度下的大气密度(可查空气密度表),取1.396 kg/m3。
4、t2为理想温度即热平衡后的较高温度,一般取零上
2-3℃。
5、t1为井上大气温度,黑龙江一般取-30℃,吉林取
-28℃,辽宁-25℃。
山西地区取-20℃。
根据上表选择型号为RML-240暖风炉。
二、注意的几个问题
1、选用的热风炉尽量采用大风量较低温度供热,出口风温只要高于60℃即可。
2、送风机的全压越大越好。
3、热风炉的功率一般要大于公式计算结果5—10%为宜。
三、实际上也可根据以下经验算法配置,首先算出井巷的横截面积,再乘以40—60米长度,(假定为取暖空间),计算出所需热能。
当然,在热量的输送过程中会有温度从高到低的梯度变化,但即使到40—60米处其温度也不会降至3℃以下。
因为地表以下垂直深度20米处的温度肯定大于2—3℃,根本不需供暖。
这种计算结果,所选的热风炉就将缩小,对于投资和节能都有利。
此法应在合理长度末端,设隔断活动风门(风门上留导风筒通过口).此法配置的热风炉比加热总进风量法至少小5倍.。
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)%: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=+⨯=+=OH O H W W O H则湿煤气成分的换算系数 923.010074.71001001002=-=-=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 74.72N 09.49923.019.53=⨯ 总和 00.100 (2)煤气发热值计算S H H C CH H CO Q HP242423.551428.857.252.30++++= 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=⨯+⨯+⨯=PHQ 千卡/标米3 (3)燃烧1标米3煤气的空气需要量215.1325.05.02242420SH 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,%。
热风炉烟气量计算
热风炉的烟气量计算涉及燃料燃烧产生的燃烧产物包括烟气中的主要成分CO2和H2O。
热风炉烟气量的计算可以有以下的
一般方法:
1.化学计算法:根据燃料的化学成分及燃烧时所需的量的化学
反应计算。
首先,计算出燃料的化学式,并通过燃料的分析或化学常数来确定其摩尔重量。
然后,计算出每个主要成分
(CO2和H2O)所需的氧气量,以及与此氧气量相对应的空
气量。
最后,根据燃料的燃烧热值和燃烧效率,计算出烟气量。
2.测量法:通过对热风炉烟气进行采样并进行分析,测量其成
分的含量,然后根据测量结果计算烟气量。
常用的烟气量测量方法包括烟气分析、烟囱效应法、悬浮试液法等。
具体的测量方法根据不同的热风炉和烟气特性而定。
需要注意的是,热风炉的烟气量计算还会受到许多其他因素的影响,如燃烧器的设计、燃料的含硫量、烟气温度和压力等。
因此,在实际应用中,最好根据具体情况结合以上方法进行计算和测量。
热风炉空燃比公式热风炉的空燃比是指燃烧器供给给定量空气与燃料的比值,它是燃烧过程中的重要参数。
合理调整热风炉的空燃比可以提高燃烧效率,降低燃料消耗和排放物的生成。
在热风炉的燃烧过程中,空气与燃料的混合是关键。
空燃比的大小直接影响到燃烧效果。
过高的空燃比会导致燃烧不完全,燃料无法充分燃烧,从而降低燃烧效率;而过低的空燃比则会导致燃料燃烧不充分,产生大量的有害气体和颗粒物,对环境造成污染。
热风炉的空燃比可以通过调整燃烧器的进气量和燃料供给量来实现。
通常情况下,热风炉的空燃比控制在一个合理范围内可以达到最佳燃烧效果。
对于燃气热风炉来说,空燃比的计算较为简单,可以通过测量燃气流量和空气流量来得到。
但对于燃油热风炉来说,空燃比的计算相对复杂一些,需要考虑到燃油的热值和密度等因素。
热风炉的空燃比计算公式如下:空燃比 = 空气流量 / 燃料流量其中,空气流量可以通过测量进气风量和空气密度来计算,燃料流量可以通过测量燃料供给量来计算。
在实际操作中,为了保证燃烧的稳定性和效率,我们通常会将热风炉的空燃比控制在一个适宜的范围内。
过高或过低的空燃比都会导致燃烧效果的下降,因此需要进行调整。
调整热风炉的空燃比需要考虑到多种因素,如燃料的性质、热风炉的设计参数、燃烧器的结构等。
根据实际情况,可以采取不同的调整方法,如调整燃料供给量、调整进气风量、更换燃烧器等。
通过合理调整热风炉的空燃比,可以提高燃烧效率,降低燃料消耗和环境污染。
因此,在热风炉的运行过程中,我们应该重视空燃比的控制,并根据具体情况进行调整和优化。
热风炉的空燃比是燃烧过程中的重要参数,合理调整空燃比可以提高燃烧效率,降低燃料消耗和环境污染。
通过测量和计算,我们可以得到热风炉的空燃比,并根据实际情况进行调整。
在热风炉的运行过程中,我们应该重视空燃比的控制,以实现燃烧的稳定和高效。
每小时供103×104m 3热风(700℃)直燃式热风炉热工计算书一、供热量计算h Q KJ/1029700700468.127370*********⨯=⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+÷⨯=有效 直燃式热风炉热效率按90%计算Kcal/h107895KJ/h 1033000%90KJ/h 1029700%90Q 444⨯=⨯=÷⨯=÷=有效供热Q 燃烧二段式煤气发生炉净化煤气最大煤气耗量为:/h Nm 54446Kcal/h1450Kcal/h 107895V m 34=⨯= 二、助燃风供风量计算33/Nm Nm 31.1Lo =/h Nm 713245444631.1V 3K =⨯=助燃风机选型计算最大风量/h m 784561.1713241.1V Q 3K =⨯=⨯=风机选型 9-26,16D ,1台风机参数:P=5696PaQ=81496m 3/hN=220kw风机出口管径φ1120×6,两侧分管为φ820×5。
各烧嘴前供风支管管径为:m d K 36.042036001074592=÷⨯÷÷÷=π即供风量支管为DN350(φ377×5)。
三、调温风风量计算烟气量为h Nm Vy /1148815444611.23=⨯=调温风风量计算()hNm V V K K /158094468.1700114881202987.11500604.11148813=⨯⨯+=⨯+⨯⨯掺20℃冷风量为:h m /1696762732011580943=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯ 选择供风风量为:h m /1866431.11696763=⨯选择风机型号为4-72,20BP=2765PaQ=198250m 3/hn=710转/分N=220KW掺冷风总管:φ2020×8四、烧嘴前煤气支管m dm 31.042036001054446=÷⨯÷÷÷=π取dm 为φ325×6(DN300)。
设计题目:热风炉设计计算一、热风炉的燃烧计算燃烧计算采用《热能工程设计手册》(汤蕙芬,范季贤主编,机械工业出版社,1999.3)P.60上所提供的计算方法来计算。
选用燃煤的应用及成分为:C y:52.69 H y:0.80 O y:2.36 N y:0.32 S y:0.47A y:35.36 M y:8.001.煤燃烧的理论空气量计算:标态下1Kg固体燃料完全燃烧所必须的理论空气量V0(Nm3/Kg):V0=0.0889(C y+0.375S y)+0.265(H y-0.126O y) (1-1)将C y=52.69,S y =0.47 H y=0.8和 O y=2.36代入上式(不需带%),可得:V0=0.0889(52.69+0.375×0.47)+0.265(0.8-0.126×2.36)=4.83Nm3空气/Kg煤当空气量用质量表示时,理论空气量m0(Kg空气/Kg煤)为:m0=1.293V0 (1-2)将V0=4.83 Nm3/Kg代入,可得:m0=1.293×4.83=6.25Kg空气/Kg煤2. 煤燃烧的实际空气量和过剩空气量计算:煤燃烧的实际空气量计算:V k=αV0=1.3×4.83=6.28Nm3空气/Kg煤 (1-3)m k=1.293×6.28=8.12 Kg空气/Kg煤煤燃烧的过剩空气量计算:ΔV k=6.28-4.83=1.45 Nm3空气/Kg (1-4)Δm k=8.12-6.25=1.87 Kg空气/Kg煤3. 标准状态下完全燃烧,无过剩空气时煤燃烧的烟气量计算:(1).二氧化物V RO2(Nm3/Kg):二氧化物包括CO2和SO2:V RO2=1.866C y/100+0.7S y/100 (1-5)将C y=52.69和 S y=0.47代入上式,可得:V RO2=1.866×52.69/100+0.7×0.47/100=0.99Nm3/Kg煤CO2的分子量为44,空气的平均分子量为29,根据理想气体状态方程,CO2气体在标准状态下的密度为:44×1.293/29=1.962Kg/Nm3SO2的分子量为64,则SO2气体在标准状态下的密度为:64×1.293/29=2.854Kg/Nm3在本工况条件下,二氧化物是以CO2为主,二氧化物气体在标准状态下的密度可以CO2气体密度来计算,即γRO2=1.962Kg/Nm3。
热风炉烟气量计算
摘要:
一、热风炉烟气量的计算方法
二、影响热风炉烟气量的因素
三、热风炉烟气量计算实例
四、提高热风炉烟气利用效率的措施
正文:
一、热风炉烟气量的计算方法
热风炉烟气量是指在一定时间内,热风炉产生的烟气体积。
烟气量的计算公式为:烟气量(m/h)=热风炉燃烧功率(kW)×烟气系数(m/kWh)×小时数(h)。
二、影响热风炉烟气量的因素
1.燃料种类:不同燃料燃烧产生的烟气量有所不同。
例如,煤炭燃烧产生的烟气量较多,而天然气燃烧产生的烟气量较少。
2.燃烧过程:燃烧过程的控制对烟气量有一定影响。
良好的燃烧过程可以使烟气量减少。
3.热风炉结构:热风炉的结构会影响烟气量的产生。
例如,采用回转窑结构的热风炉烟气量相对较少。
4.烟气处理设备:安装烟气处理设备,如脱硫、脱硝设备,会增加烟气量。
三、热风炉烟气量计算实例
以一座燃烧煤炭的热风炉为例,已知热风炉燃烧功率为1000kW,烟气系数为1.2 m/kWh,工作时间为8小时。
烟气量= 1000kW × 1.2 m/kWh × 8h = 9600 m
四、提高热风炉烟气利用效率的措施
1.优化燃烧过程,提高燃烧效率,减少烟气产生。
2.安装烟气处理设备,减少污染物排放,提高烟气利用效率。
3.采用先进的烟气回收技术,如余热回收装置,提高烟气利用率。
4.加强烟气监测与控制系统,实时监测烟气参数,调整燃烧过程,降低烟气量。
总之,掌握热风炉烟气量的计算方法及影响因素,有助于优化热风炉设计和提高烟气利用效率。
热风炉的热工计算1 燃烧计算煤气成分的确定:1干煤气成分换算成湿煤气成分若已知煤气含水的体积百分数,用下式换算:V湿=FV×100-2H O/100×100% 1若已知干煤气含水的重量g/m3则用下式换算:V湿=FV×100/100+2gH O×100% 2以上两式中V湿——湿煤气中各组分的体积含量,%FV——干煤气中各组分的体积含量,%2H O——湿煤气中含水体积,%2gH O——干煤气中含水的重量,g/m3忽略机械水含量查“空气及煤气的饱和水蒸汽含量气压101325Pa表”知30℃时煤气的饱和含水含量为35.10 g/m3,代入式2即得湿煤气成分,如表2;2煤气低发热量的计算;煤气中含可燃成分的热效应见表33煤气低发热量DWQ的计算:DW Q =CO +2H +4CH +24C H +……+2H S KJ /3m=× +×+× = KJ /3m3焦炉煤气的加入量计算:理论燃烧温度估算:取炉顶温度比热风温度高200℃,燃烧温度比拱顶温度约高80℃; 则 理T =理T +200℃+80℃=1480℃ 所要求的最低发热值: 据经验公式: 理T =Q 低+770Q 低=理T -770/=4494 KJ /3m 加入焦炉煤气量:Q 焦大约为17000~18500 KJ /3mQ 焦=CO +2H +4CH +24C H=7+58+25+ = KJ/m 3V=Q 低-DW Q /Q 焦低-DW Q =4494-/-≈% 故煤气干成分加入量为 1-%=% 则混合煤气成分:V CO2 =%×%+%×%=% V CO =25%×%+7%×%=% V H2 =%×%+58%×%=% V CH4=%×%+25%×%=% V N2=55%×%+3%×%=% V CnHm =%×%=% 换算成混合湿煤气成分:V 湿CO2=V FCO2×100/100+2gH O ×100%=% V 湿CO =V FCO ×100/100+2gH O ×100%=% V 湿H2=V FH2×100/100+2gH O ×100%=% V 湿CH4=V FCH4×100/100+2gH O ×100%=% V 湿N2=V FN2×100/100+2gH O ×100%=% V 湿CnHm =V FCnHm ×100/100+2gH O ×100%=%表5 混合煤气成分整理表%煤气低发热量的计算:DW Q =CO +2H +4CH +24C H +……+2H S=×+×+×+× = KJ /3m为简化计算起见,式中将m n C H 全部简化看成24C H —确定成分计算; 4空气需要量和燃烧生成物的计算1空气利用系数b 空=a L /o L ,燃烧混合煤气b 空为~,计算中取,计算见表6;注:为简化计算起见,表中将m n C H 全部简化看成—24C H 确定成分计算; 2 燃烧13m 高炉煤气理论空气量o L 为:o L =/21= 3m3实际空气需要量n L 为:n L =×= 3m4燃烧13m 高炉煤气的实际生成物量V 产为:V 产= 3m5助燃空气显热Q 空为:Q 空=C 空×t 空×o L=×20× = KJ式中C 空—助燃空气在t 空时的平均热容,KJ /3m ·℃ t 空—助燃空气温度,℃6煤气显热Q 煤为:Q 煤=C 煤×t 煤×1式中C 煤—煤气在t 煤时的平均热容,KJ /3m ·℃t 煤—煤气温度,℃Q 煤=×30×1 = KJ7生成物的热量Q 产为:Q 产=Q 空+Q 煤+DW Q /燃烧13m 煤气的生成物体积 6—4 =++/ = KJ /3m 5 理论燃烧温度的计算:t 理=Q空+Q 煤+DW Q /V 产C 产式中: t 理 — 理论燃烧温度,℃C 产— 燃烧产物在t 理时的平均热容,KJ /3m ·℃由于C 产的数值取决于t 理,须利用已知的Q 产,用迭代法和内插法求得t 理,其过程如下:燃烧生成物在某温度的Q 产,用下式计算:Q t 产=W t CO2×V CO2+ W t H2O ×V H2O + W t O2 ×V O2+ W t N2×V N2 KJ/m 3式中:W t CO2、W t H2O 、W t O2、W tN2分别为气体2CO 、2H O 、2O 、2N ,在压力为101KPa,温度为t ℃时的焓值,KJ /3m ,可从附录表中查得:V CO2、V H2O 、V O2、V N2分别为13m 生成物中该气体的含量,3m ;先设理论燃烧温度为1200℃、1300℃、1400℃、1500℃,查表得,在各温度下的焓值,见表7;表7 2CO 、2H O 、2O 、2N 在1200℃、1300℃、1400℃、1500℃下的焓值 KJ /3m温度/℃1200 1300 1400 3276 2540 2129 2012 1500 3522 1600据表6的生成物成分,分别计算出各温度时的生成物热量;表82CO 、2H O 、2O 、2N 在1200℃、1300℃、1400℃、1500℃下的生成物热量 KJ3温度/℃12001300 1400 1500上述生成物的实际热量Q 产为 KJ /3m ,可见其理论燃烧温度介于1400℃~1500℃之间,按内插法求得理论燃烧温度t 理为:t 理=1400+-×100/-≈1488℃2简易计算已知:高炉有效容积25003m,每立方米高炉有效容积蓄热室应具有加热面积取802m 一般80~902m ,n=4座;1热风炉全部加热面积为80×2500=2000002m ,则每座热风炉蓄热室所占加热面积为:200000/4=50002m ;2热风炉内径:选取外壳直径9m,炉壳钢板厚度20mm,绝热砖厚70mm,填料层厚80mm,耐火砖厚345mm,故内径是:D 1=-2×+++=7.61m3热风炉总断面积F 1=×÷4=2m一般燃烧室占热风炉总断面积的25%~30%,本例取28%,则燃烧室面积:F 2=×=2m ,蓄热室横断面积为:F 3=-=2m蓄热室格子砖与炉墙和隔墙之间留有膨胀缝20-30mm,一般此膨胀缝面积占热风炉炉墙内空横断面积的%%,今取%,扣除膨胀缝面积后,格子砖所占横断面积F 4为:F 4=31.59m 24燃烧室选苹果型既复合型1,取半圆部分片燃烧室断面58%则:21R 2π =×取R ′=1.50m 校核燃烧室断面积: F 燃=1/2××+1/2××21.50+××2 =++=2m即近似于2m5选用宝钢7孔格子砖,格子砖外形尺寸:×256 mm 一个七孔砖的面积:×=2m 蓄热室一层格孔砖数:÷=742块单个格子砖断面孔数为12个,蓄热室断面上总格孔数:742×12=8904个 一米长格孔的加热面积:1××=2m 则格子砖的加热面积:f=×8904=2m 格子砖高度:50000÷=41.60m 6其他尺寸:1 底板支柱及炉箅子:热风炉炉壳底板为普碳钢板,地板钢板厚度为25mm,炉箅子厚度加支柱高度为3000mm;2 炉墙中上部:炉壳20mm+耐酸喷涂料60mm+硅藻土砖115mm+耐火纤维毡40mm+轻质高铝砖230mm+高铝砖230mm=695mm;炉墙下部:炉壳25mm+耐酸喷涂料50mm+硅藻土砖65mm+轻质粘土砖114mm+粘土砖345mm=599mm;3 拱顶采用两个球面结合的拱顶结构,拱顶钢壳厚度为20mm,取上部球形拱顶钢壳内径为3850mm,砌体内半径为3040mm,球顶中心角为120;,球顶砌体中心标高要低60mm,取下部球拱顶钢壳半径为11700mm,砌体内半径为9115mm,取下部球形曲面起点水平面到上部球形砌体中心垂直高度为2000mm;拱顶耐火砌体从钢壳到内侧面依次为:钢壳20mm+耐酸喷涂料50mm+硅酸铝耐火纤维50mm+硅藻土砖65mm+硅酸铝耐火纤维50mm+轻质粘土砖114mm+轻质高铝砖114mm+高密度高铝砖345mm=808mm;拱顶采取大帽子结构,大帽子直径部分高度取5300mm,炉墙伸入大帽子3800mm,大帽子直段部分砌体不含炉墙厚度炉壳至内侧面为:炉壳20mm+喷涂料50mm+硅藻土砖65mm+硅酸铝耐火纤维毡40 mm+轻质粘土砖114 mm+高铝砖345 mm=798 mm;拱顶曲面砌体空间高度与其下部砖体内直径比为2000+3042/9000=,比较稳定;蓄热室格子砖上沿至拱顶上段球形砌砖中心距为3800mm,格子砖上沿比燃烧室隔墙上沿低300mm,以利于烟气进入蓄热室分布均匀;4 燃烧室隔墙及燃烧器:燃烧室井墙砌筑两层耐火砖加4毫米耐火合金钢和一层隔热砖,总厚度为577mm,燃烧器采用磷酸盐耐热混凝土套筒式陶瓷燃烧器,燃烧器全高为7525mm,空气喷出口24个,一次进风口8个,空气喷出口中心角为60.;炉子总高度为:全高=格子砖上缘到球顶砌砖的中心距离+拱顶的内径半径+炉顶钢板后+炉底钢板厚+格子砖高度+球顶与炉壳之间膨胀缝+支柱及炉箅子高度+找水平泥层+炉顶砌砖厚度H=3800+3850+20+25+41600+25+3000+808=53128mm=核检:H/D=9= 它在4~6之间,是稳定的;3砖量计算有以上条件可知:七孔砖厚:150mm ÷=277层则总砖量为:277×742=205761块大墙高度=53300-450-25=44405m上中部砖量:总高度44405-18000=26405mm外层总层数:26405÷114=层一层耐火砖用量:楔形砖4:X=π×2a/b-b=π×2×230/75-65=144块1直形砖4:y=πd-b X/b=π×7840-65×144/150=102块1则上中部外层总砖量:144+102×232=56979块内层总层数:26405÷75=352层一层耐火砖用量:楔形砖:X=π×2a/b-b=π×2×230/75-55=72块1直形砖:y=πd-b X/b=π×7610-55×72/150=133块1则上中部外层总砖量:72+133×352=72174块下部用砖计算:外层总层数:18000÷230=78层一层耐火砖用量:楔形砖:X=π×2a/b-b=π×2×114/75-65=72块1直形砖:y=πd-b X/b=π×7840-65×72/150=133块1则上中部外层总砖量:72+133×78=15990块内层总层数:18000÷75=240层一层耐火砖用量:楔形砖:X=π×2a/b-b=π×2×345/75-55=108块1直形砖:y=πd-b X/b=π×7610-65×108/150=113块1则上中部外层总砖量:133+113×240=59040块则总用砖量为:56979+72174+15990+59040=204183块。
V 干一一干煤气各组成的含量, %吗 热风炉有关计算实例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。
每小时供103×104m 3热风(700℃)直燃式热风炉热工计算书一、供热量计算h Q KJ/1029700700468.127370*********⨯=⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+÷⨯=有效 直燃式热风炉热效率按90%计算Kcal/h107895KJ/h 1033000%90KJ/h 1029700%90Q 444⨯=⨯=÷⨯=÷=有效供热Q 燃烧二段式煤气发生炉净化煤气最大煤气耗量为:/h Nm 54446Kcal/h1450Kcal/h 107895Vm 34=⨯= 二、助燃风供风量计算33/Nm Nm 31.1Lo =/h Nm 713245444631.1V 3K =⨯=助燃风机选型计算最大风量/h m 784561.1713241.1V Q 3K =⨯=⨯=风机选型 9-26,16D ,1台风机参数:P=5696PaQ=81496m 3/hN=220kw风机出口管径φ1120×6,两侧分管为φ820×5。
各烧嘴前供风支管管径为:m d K 36.042036001074592=÷⨯÷÷÷=π即供风量支管为DN350(φ377×5)。
三、调温风风量计算烟气量为h Nm Vy /1148815444611.23=⨯=调温风风量计算()hNm V V K K /158094468.1700114881202987.11500604.11148813=⨯⨯+=⨯+⨯⨯掺20℃冷风量为:h m /1696762732011580943=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯ 选择供风风量为:h m /1866431.11696763=⨯选择风机型号为4-72,20BP=2765PaQ=198250m 3/hn=710转/分N=220KW掺冷风总管:φ2020×8四、烧嘴前煤气支管m dm 31.042036001054446=÷⨯÷÷÷=π取dm 为φ325×6(DN300)。
热风炉烟气量计算【最新版】目录一、热风炉概述二、热风炉烟气量计算方法三、热风炉烟气量计算实例四、热风炉烟气量的调整五、结论正文一、热风炉概述热风炉是一种常见的烘干设备,广泛应用于粮食、化工、冶金等行业。
热风炉通过燃烧燃料产生高温烟气,将热量传递给烘干物料,实现烘干的目的。
在热风炉工作过程中,烟气量的计算是一个重要的环节。
合理的烟气量可以保证烘干效果,同时避免能源浪费和环境污染。
二、热风炉烟气量计算方法热风炉烟气量的计算主要包括燃料燃烧所需空气量和烟气排放量的计算。
其中,燃料燃烧所需空气量可根据燃料的热值和燃烧反应方程式求得。
烟气排放量则与燃料燃烧产生的烟气量、热风炉的热效率以及烘干物料的性质等因素有关。
三、热风炉烟气量计算实例以一个 500 吨的烘干塔配套热风炉为例,根据实际应用经验,需要配备一台 JRL-M-600 型热风炉。
该热风炉的额定供热量为 6000000(Kcal/小时),耗煤量为 1333kg/h。
假设燃料为煤,煤的热值为5000Kcal/kg,热风炉的热效率为 72%,烘干物料的比热容为 2Kcal/(kg·°C)。
燃料燃烧所需空气量计算如下:首先,求出燃料燃烧产生的烟气量:Q = m × c ×ΔT其中,Q 为热量,m 为燃料质量,c 为燃料热值,ΔT 为燃烧温度。
根据燃烧反应方程式,1kg 煤可产生热量:Q1 = 5000Kcal/kg × 1kg = 5000Kcal设热风炉燃烧 1kg 煤产生的烟气量为 Q1,则有:Q1 = 1kg × 5000Kcal/kg = 5000Kcal由于热风炉的热效率为 72%,因此实际产生的热量为:Q = Q1 ×η = 5000Kcal × 72% = 3600Kcal燃料燃烧所需空气量计算如下:根据空气与燃料的摩尔比,1mol 煤需要 2mol 空气。
空气中氧气的体积分数约为 21%,因此 1mol 空气中含氧气约 0.21mol。
设计题目:热风炉设计计算一、热风炉的燃烧计算燃烧计算采用《热能工程设计手册》(汤蕙芬,范季贤主编,机械工业出版社,1999.3)P.60上所提供的计算方法来计算。
选用燃煤的应用及成分为:C y:52.69 H y:0.80 O y:2.36 N y:0.32 S y:0.47A y:35.36 M y:8.001.煤燃烧的理论空气量计算:标态下1Kg固体燃料完全燃烧所必须的理论空气量V0(Nm3/Kg):V0=0.0889(C y+0.375S y)+0.265(H y-0.126O y) (1-1)将C y=52.69,S y =0.47 H y=0.8和 O y=2.36代入上式(不需带%),可得:V0=0.0889(52.69+0.375×0.47)+0.265(0.8-0.126×2.36)=4.83Nm3空气/Kg煤当空气量用质量表示时,理论空气量m0(Kg空气/Kg煤)为:m0=1.293V0 (1-2)将V0=4.83 Nm3/Kg代入,可得:m0=1.293×4.83=6.25Kg空气/Kg煤2. 煤燃烧的实际空气量和过剩空气量计算:煤燃烧的实际空气量计算:V k=αV0=1.3×4.83=6.28Nm3空气/Kg煤 (1-3)m k=1.293×6.28=8.12 Kg空气/Kg煤煤燃烧的过剩空气量计算:ΔV k=6.28-4.83=1.45 Nm3空气/Kg (1-4)Δm k=8.12-6.25=1.87 Kg空气/Kg煤3. 标准状态下完全燃烧,无过剩空气时煤燃烧的烟气量计算:(1).二氧化物V RO2(Nm3/Kg):二氧化物包括CO2和SO2:V RO2=1.866C y/100+0.7S y/100 (1-5)将C y=52.69和 S y=0.47代入上式,可得:V RO2=1.866×52.69/100+0.7×0.47/100=0.99Nm3/Kg煤CO2的分子量为44,空气的平均分子量为29,根据理想气体状态方程,CO2气体在标准状态下的密度为:44×1.293/29=1.962Kg/Nm3SO2的分子量为64,则SO2气体在标准状态下的密度为:64×1.293/29=2.854Kg/Nm3在本工况条件下,二氧化物是以CO2为主,二氧化物气体在标准状态下的密度可以CO2气体密度来计算,即γRO2=1.962Kg/Nm3。
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 2C OH 2 C H 4N 2共计 21.07 20.45 1.290.6356.57 100.005.1.2 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=+⨯=+=OH O H W W O H则湿煤气成分的换算系数 923.010074.71001001002=-=-=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 HP242423.551428.857.252.30++++= 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=⨯+⨯+⨯=PHQ 千卡/标米3 (3)燃烧1标米3煤气的空气需要量215.1325.05.02242420SH 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 V16.0)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 V722.1032.010.116.043.0,=+++=m y V 标米3/标米3煤气 烟气成分,%: 44.25100,22=⨯=m y CO V V CO49.4100,22=⨯=my O H V V O H42.65100,22=⨯=my N V V N65.4100,2=⨯=my O V V O合计 00.100 (5)理论燃烧温度和实际燃烧温度计算 1)烟气热含值计算煤气在35℃时带入的显热m m t C 及助燃空气在20℃时带入的显热L t C k k 按下式计算:)(01.022********N O H CH H CO CO m m m C N C O H C CH C H C CO C CO t t C ⋅+⋅+⋅+⋅+⋅+⋅=)(01.0222222O H N O k k t C O H C N C O t t C ⋅+⋅+⋅=式中 22,,N CO CO 等——煤气或助燃空气所含 各成分的体积含量,%;O H CO CO C C C 22,,等——煤气或助燃空气中各 成分在温度为m t 或k t 时的平均热容量,千卡/标米3·℃;则979.9)3103.009.49305.0369.0311.089.233123.037.18(3501.0=⨯+⨯+⨯+⨯⨯⨯=m m t C 千卡/标米3煤气77.4768.0)3103.0793123.021(2001.0=⨯⨯+⨯⨯⨯=L t C k k 千卡/标米3煤气则烟气热含量为:my m y k k m m H P y V qV L t C t C Q i ,,0=++=千卡/标米3煤气 式中 m t ——煤气温度,℃;m C ——在温度为m t 时煤气的平均热容量,千卡/标米3·℃; k t ——助燃空气温度,℃;k C ——在温度为k t 时助燃空气的平均热含量,千卡/标米3·℃。
64.460722.177.4979.949.7780=++=y i 千卡/标米3烟气2)燃烧温度计算当烟气热含量为460.64千卡/标米3烟气时,查表得此时x t 约为1300=x t ℃。
当1300=x t ℃时烟气中各成分的热含量计算如下:查《炼铁设计参考资料》有, 22.15392.6552336.02=⨯=CO i31.4704.5060935.02=⨯=O H i 58.26596.4056542.02=⨯=N i 05.856.4300187.02=⨯=O i烟气在1300=x t ℃热含量为:=x i +++222N O H CO i i i 2O i =153.22+47.31+265.58+8.05=474.16千卡/标米3 x i 与0y i 基本接近,故可按下式计算理论燃烧温度:133864.46016.474130000=⨯==xy xi i t t ℃若考虑实际温度比理论温度低70~80℃,则实际燃烧温度为:12677101=-=t t y ℃ 温度为1y t 时烟气热含量为:29.43093.3910187.027.3696542.005.4570935.056.5932336.01=⨯+⨯+⨯+⨯=y i 千卡/标米3烟气通过热风炉散失的热量为:35.3029.43064.46010=-=-=y y w i i q 千卡/标米3 相当于散失热量百分数 %58.664.46035.300===y w w i q η 5.2 热平衡计算5.2.1 计算鼓风从80℃提高到1150℃所增加的热含量根据公式 f L f R f i i i ,,-=∆ 千卡/标米3 其中f R i , ——温度为时鼓风的热含量;f L i ,——温度为时鼓风的热含量。
36.37585.2421.400801150=-=-=∆f f f i i i 千卡/标米3鼓风5.2.2 加热1标米3鼓风需要的煤气量废气温度为250℃时热含量按下式计算:222222222O N O H CO y i O i N i O H i CO i ⋅+⋅+⋅+⋅= 千卡/标米3 式中 2222,,,O N O H CO ——烟气中各成分的含量,%;2222,,,O N O H CO i i i i ——废气温度位250℃时废气中各成分的热含量,千卡/标米3 则89.8659.800187.098.776542.034.910935.056.1102336.02=⨯+⨯+⨯+⨯=y i千卡/标米3计算热风炉的总热效率:%26.73%10064.46029.3689.8664.460%10002=⨯--=⨯--=y wy y k i q i i o η则加热1标米3鼓风消耗的煤气量为: qi V R ff m ⋅∆=η,千卡/标米3鼓风式中——燃烧1标米3煤气带入的化学热和显热; =f m V ,599.0)77.4979.946.778(79.036.375=++⨯千卡/标米3鼓风5.2.3 煤气消耗量及烟气量周期中加热鼓风的总流量,按下式计算:4145043138168,=⨯=⋅'=τf f z V V 标米3/周期 周期中的煤气总的消耗量按下式计算:9.248287599.0414504,,,=⨯=⨯=f m f z m z V V V 标米3/周期 通过一座热风炉的平均小时鼓风量及煤气量:由于采用“二烧一送”的工作制度,通过一座热风炉的平均小时鼓风流量为:138168='=ff f V V τ标米3/小时按下式计算通过每座热风炉的平均小时煤气消耗量: 28.435599.1599.0138168,=⨯=⋅=rfm f m V V V τ标米3/小时按下式计算一座热风炉的平均小时烟气量:08.75009722.128.43559,=⨯=⋅=m y m y V V V 标米3/小时1号0 × × 0 2号× 0 × × 3号 ×××。