热风炉的热工计算
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热风炉的有关计算
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，%。
课程设计---热风炉设计计算
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。
(完整word版)450立方米热风炉设计计算
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）。
450立方米热风炉设计计算
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
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.。
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）%：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，%。
热风炉烘干制热量设计计算
Qh总＝(Qh1+Qh2+…+Qh11)K
=966686×1.2
＝1160023kcal/h
8.2.2.2保温时热耗量计算
Q′h总＝(Q′h1+Q′h2+…+Q′h5)K
Q′h总：保温时总的热损耗量(Kcal/h)
K：考虑到其他考虑到的热损耗量储备系数 K取1.2
⑴保温时室体散热量
Q′h1＝2Qh1=2×9310=18620
⑵地面散热量
Q′h2＝2Qh2=2×15925=31850
⑶工件吸热量
Q′h3＝G5C1 [(t1-t2)/2]
G5：工件重量(kg)
Q′h3＝40000×0.115×{[60-(-10)]/2}
＝161000(Kcal/h)
W′h总=489475Kcal/h
Wp=1822819 Kcal/h
式中Wh－烤漆时升温所需的最大制热量
W'h－烤漆时保温所需的最大制热量
Wp－冬季喷漆时升温所需的最大制热量
燃油加热装置考虑到运行成本和投资费用，以及场地条件等诸多因素。
t0：以最大挥发率计算的溶剂蒸发时间。
(经验值，烘干大型金属工件时，推荐t0＝0.3h)
X：溶剂蒸汽的爆炸下限计算值(g/m3)
保证溶剂蒸气浓度低于爆炸下限值25％的安全系数。
X＝极限值(%)×蒸汽密度(空气＝1)×1.2×1000
＝1％×3.36×1.2×1000＝40.32g/m3
Qh8＝G6C3(t1-t2)/t
G6：被加热的空气重量(kg)
C3：空气比热(kcal/kg?℃)
Qh8＝1698×0.24×[60-(-10)] /0.5
=966686×1.2
＝1160023kcal/h
8.2.2.2保温时热耗量计算
Q′h总＝(Q′h1+Q′h2+…+Q′h5)K
Q′h总：保温时总的热损耗量(Kcal/h)
K：考虑到其他考虑到的热损耗量储备系数 K取1.2
⑴保温时室体散热量
Q′h1＝2Qh1=2×9310=18620
⑵地面散热量
Q′h2＝2Qh2=2×15925=31850
⑶工件吸热量
Q′h3＝G5C1 [(t1-t2)/2]
G5：工件重量(kg)
Q′h3＝40000×0.115×{[60-(-10)]/2}
＝161000(Kcal/h)
W′h总=489475Kcal/h
Wp=1822819 Kcal/h
式中Wh－烤漆时升温所需的最大制热量
W'h－烤漆时保温所需的最大制热量
Wp－冬季喷漆时升温所需的最大制热量
燃油加热装置考虑到运行成本和投资费用，以及场地条件等诸多因素。
t0：以最大挥发率计算的溶剂蒸发时间。
(经验值，烘干大型金属工件时，推荐t0＝0.3h)
X：溶剂蒸汽的爆炸下限计算值(g/m3)
保证溶剂蒸气浓度低于爆炸下限值25％的安全系数。
X＝极限值(%)×蒸汽密度(空气＝1)×1.2×1000
＝1％×3.36×1.2×1000＝40.32g/m3
Qh8＝G6C3(t1-t2)/t
G6：被加热的空气重量(kg)
C3：空气比热(kcal/kg?℃)
Qh8＝1698×0.24×[60-(-10)] /0.5
热风炉计算书
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）。
热风炉燃烧计算
CO2 17.5 21.1
38.6 25.4
生成物体积，m3
H2O
N2
3.3
5
53.1
45.9
4.6
8.3
103.6
5.5
68.3
合计 17.5 21.1 3.3 5 53.1 45.9 5.82 151.72 100
风量
2000 η
0.8
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一、热风炉燃烧计算 1 煤气成分
热风炉燃烧传热计算
CO2
CO
H2
N2
干
18.4 22.2 3.5
55.9
湿
17.5 21.1 3.3
53.1
高炉煤气
低发热值 3022.101 QDW
空气需要
2
量和燃烧 生成物量
计算
煤气组成
100m3湿煤 气中含量
反应式
CO2
17.5
CO2-CO2
CO
21.1 CO+1/2 O2-CO2
0.581 0.6391
1.5172
16.64216 40.71 2029.695
1200.151
热风炉实 际燃烧煤 4 气量和助 燃空气量 计算
风温
H2O 5
O2 1.22 1.22 0.8
1050
生成
V煤气= 37385.28 取 V空气= 23966.25
37500 m3/h 24000
合计 100 100
H2
3.3 H2+1/ 2O2-H2O
H2O
5
H2O-H2O
N2
53.1
N2-N2
当b=1.0时，空气带入的
当b=1.1时，过剩空气带入的
热风炉设计说明书
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。
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热风炉的热工计算1燃烧计算煤气成分的确定:表1已知煤气（干）成分（%（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= V F X （100 —氏0）/ 100X 100% （1）若已知干煤气含水的重量（g/m 3）则用下式换算：▼湿=V F X 100/（100+ 0.124 gH2。
）X 100% （2）以上两式中V湿一一湿煤气中各组分的体积含量，％V F――干煤气中各组分的体积含量，％H2O ——湿煤气中含水体积，％gH2O ——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30E时煤气的饱和含水含量为35.10g/m3，代入式（2）即得湿煤气成分，如表2。
表2煤气成分整理表（％）（2）煤气低发热量的计算。
煤气中含可燃成分的热效应见表3表3 0.01m3气体燃料中可燃成分的热效应煤气低发热量Q DW的计算:Q DW = 126.36 CO+107.85 H2+358.81 CH4+594.4 C2H4+ ...... +233.66 H2S KJ / m =126.36 X 23.96 +107.85 X 1.34+358.81 X 0.19=3240.2785 KJ / m3(3)焦炉煤气的加入量计算:表4焦炉煤气成分％理论燃烧温度估算：取炉顶温度比热风温度高200°C，燃烧温度比拱顶温度约高80°C o则T里=T里+200C +80C= 1480C所要求的最低发热值：据经验公式：T i = 0.158 Q低+770Q 低=(T1 -770) / 0.158 = 4494 KJ / m3加入焦炉煤气量：(Q焦大约为17000〜18500 KJ/ m3)Q焦=126.36 CO+107.85 H2+358.81 CH4+594.4 C2H4=126.36*7+107.85*58+358.81*25+594.4*3.5=18190.47 KJ/m 3V= ( Q低—Q DW ) / ( Q焦低—Q DW ) = (4494- 3240.2785) /(18190.47 —3240.2785)〜8.4 % 故煤气干成分加入量为1 —8.4 %= 91.6 %则混合煤气成分：V CO2 = 18.4 %X 91.6 % + 3.5 %X 8.4 %= 17.1484 %V C O = 25%X 91.6 % + 7%X 8.4 % = 23.488 %V H2 = 1.4 %X 91.6 %+ 58%X 8.4 % = 6.1544 %V C H尸0.2 %X 91.6 % + 25%X 8.4 %= 2.2832 %55%X 91.6 % + 3%X 8.4 % = 50.632 %VUn尸3.5 %X 8.4 % = 0.294 %换算成混合湿煤气成分：V湿CO2= V FCO2X 100/(100 + 0.124 gH2O) X 100%= 16.43 %V湿CC=V F CO X 100/(100 + 0.124 gH2O) X 100%= 22.51 %V湿H2= V F H2X 100/(100 + 0.124 gH2O) X 100%= 5.9 %V湿CH4=V F CH4X 100/(100 + 0.124 gH2O) X 100% = 2.19 %V湿N2= V F N2X 100/ (100 + 0.124 gH2O) X 100% = 48.52 %V湿cnHn= V FcnHn X 100/(100 + 0.124 gH 2O) X 100%= 0.28 %表5混合煤气成分整理表(%湿成分16.43 22.5 5.9 2.19 48.52 0.28 4.18 100 煤气低发热量的计算：Q D W = 126.36 CO + 107.85 H2 + 358.81 CH4 + 594.4 C2H4+……+ 233.66 H2S =126.36 X 22.5 + 107.85 X 5.9 + 358.81 X 2.19 + 594.4 X 0.28=4431.6409 KJ / m3(为简化计算起见，式中将C m H n全部简化看成C2H4—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 5 = L a / L。
，燃烧混合煤气b空为1.1〜1.5，计算中取1.10，计算见表6。
表6燃烧产物体积注：为简化计算起见，表中将C m H n全部简化看成一C2H4确定成分计算2）燃烧1 m3高炉煤气理论空气量L。
为：L。
= 21.12 / 21 = 1.006 m33）实际空气需要量L n为：L= 1.10 X 1.006 = 1.106 m3n4）燃烧1m3高炉煤气的实际生成物量V产为：V产=1.90 m35）助燃空气显热Q空为：Q空=C空X t空X L o=1.302 X 20X 1.006=26.196 KJ式中C空一助燃空气在t空时的平均热容，KJ/（m3「C）t空一助燃空气温度，C 6）煤气显热Q煤为：Q煤= C煤X t B X 1 式中C煤—煤气在t煤时的平均热容，KJ/（m3•C）t煤一煤气温度，CQ煤= 1.357 X 30 X 1=40.71 KJ7）生成物的热量Q产为：Q产=（Q空+ Q煤+ Q DW）/燃烧1 m3煤气的生成物体积（6—4）=（26.196 + 40.71 + 4431.6409） / 1.90=2367.6558 KJ / m3（5）理论燃烧温度的计算：（Q空+Q煤+Q DW） /（V产C产）式中：t理一理论燃烧温度，cC产一燃烧产物在t理时的平均热容，KJ/( m3•C)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 ^=W C O2X V CO+W H2C X V H2O+W O2 X V O2+ W N2X V N2 KJ/m式中：W t QO2> W t H2O> W t O2> W t N2分别为气体CO?、出0、O?、2，在压力为101KP Q温度为t C时的焓值，KJX m，可从附录表中查得：V cO2、V H2O、V02、V N2分别为1 m生成物中该气体的含量，m3。
先设理论燃烧温度为1200 C、1300 C、1400 C、1500 C，查表得，在各温度下的焓值，见表7。
表7 CO?、H?O、O?、N?在1200C、1300C、1400C、1500C下的焓值KJ/ m3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8CO2、H?O、O2、N2在1200C、1300C、1400C、1500C下的生成物热量KJ / m3上述生成物的实际热量Q产为2367.6558 KJ / m3，可见其理论燃烧温度介于1400C〜1500C 之间，按内插法求得理论燃烧温度t理为：t理= 1400+( 2367.6558 —2324.2 )X 100/ (2526.63 —2324.2 )〜1488C2简易计算已知：高炉有效容积2500m3，每立方米高炉有效容积蓄热室应具有加热面积取80m2(一般80〜90m2)，n=4座。
(1)热风炉全部加热面积为80X 2500=200000m2，则每座热风炉蓄热室所占加热面积为：200000/4=5000 m2。
(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=9.0 -2X( 0.345+0.07+0.08+0.0020 ) =7.61m(3)热风炉总断面积F i= (3.14 X 7.61 )- 4=45.46 m2一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：F2=45.46 X 0.28=12.73 m2,蓄热室横断面积为：F 3=45.46 - 12.73=32.73 m2断面积的2.0%-2.5%，今取2.5%,扣除膨胀缝面积后，格子砖所占横断面积F4为：2F4=32.73-45.46*2.5%=31.59m(4)燃烧室选苹果型(既复合型)⑴，取半圆部分片燃烧室断面58%则1 2 2 0.58 12.73-R =0.58 X 12.73 R=,：：------------ =2.17m取R =1.50m校核燃烧室断面积：2 2F燃=1/2 X 3.14 X 2.17 +1/2 X 3.14 X 1.502+1.50 X 0.67 X 2=7.38+3.5325+2.01=12.9225 m2即近似于12.73 m2(5)选用宝钢7孔格子砖，格子砖外形尺寸：221.7 X 256 mm一个七孔砖的面积：(0.256-0.064 )X 0.2217=0.0425664 m2蓄热室一层格孔砖数：31.59 - 0.0425664=742 (块)单个格子砖断面孔数为12个，蓄热室断面上总格孔数：742X 12=8904 (个)一米长格孔的加热面积：1X 3.14 X 0.043=0.135 m2则格子砖的加热面积：f=0.135 X 8904=1202.04 m2格子砖高度：50000- 1202.04=41.60m(6)其他尺寸：1)底板支柱及炉算子：热风炉炉壳底板为普碳钢板，地板钢板厚度为25mm炉算子厚度加支柱高度为3000mm2)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+空质粘土砖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=0.56，比较稳定。