14.热风炉有关计算实例要点

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，%。

冬季暖风炉供热风量及消耗计算为了保证冬季井下采掘生产的正常进行，防止井筒结冰，考虑在主副井之间+400水平以上施工联络巷用暖风炉对矿井供风升温。

矿井供风有两部分构成，一是进风井筒进风，二是暖风炉供风。

暖风炉供风对井筒进风进行升温。

考虑到主副井均进行生产作业，不能全断面封闭，对主副井进风风量按400 m3/min 进行计算。

1、矿井井口防冻耗热量计算：Q = VρC( t2 - t1 ) K( 273+20) / 273+t1 ) 式中Q ——耗热量 ,J/hV ——总进风流量 , m3/h ,可取矿井设计或实际测量数据，按400 m3/min;ρ—— 20℃时空气容 ( 重) 通常取 1. 2 kg/ m3;C ——空气比热 ,通常取 1 004.832 J/ kg.℃;.t2 ——冷热风汇合后温度,指从计算大气最低温度把冷风加热至大于冰点温度, 一般取 t2 = 2℃;t1 ——使用热风炉矿井计算最低大气温度,℃,一般可由《采掘通风手册》技术资料中查得。

取- 30 ℃;K——富裕系数是为保证可靠供热量而增加的富裕量,根据系统绝热及估计热耗损可取 1. 05～1. 10Q=400*60*1.2*1004.832*32*1.05*293/243=1172429045.76J/h2、热风流量计算： V = Q/[ρ C( t 3 - t 1 ) ] 。

式中V ——热风流量 , m3/h Q ——热风炉供热量 ,J/hρ——空气容 ( 重) kg/ m3 C ——空气比热J/ kg.℃;t3——热风炉出口温度 ,取45℃，t1 ——计算大气最低温度，-30℃;V = 1172429045.76/（1.2* 1 004.832*75）= 12964.35 m3/h暖风炉每分钟供风量：12964.35/60=216 m3/min3、每天消耗煤炭量燃煤平均发热量为21.17MJ/ kg，按热效率50%计算，每天消耗煤炭为：1172429045.76*24/（21170000*50%）= 2658.32Kg/d4、矿井总进风量为400+216=616 m3/min。

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，%。

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。

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。

秦冶煤粉热风炉技术说明书一．炉子设计计算1．原始设计参数（1）干燥能力：50t/h，含水率从33%降为18%。

蒸发水分为7.5t/h。

（2）混合风温：350℃（3）燃料：褐煤干燥后成品煤粉作为煤粉炉燃料，褐煤的地位发热值：3300kcal/kg（4）助燃空气温度：20℃（5）所兑冷风温度：20℃/50℃（20℃是冷空气，50℃是烟气）2．设计参数(1)蒸发物料中水分所需热量QQ＝60×104 kcal/t×7.5t/h=4.5×106 kcal/h注：每蒸发一吨水需要60万kcal的热量。

（2）燃料消耗量BB＝Q÷Q低＝4.5×106÷3300＝1363.6kg/h为设回转窑及热风炉系统综合热效率为65%，则热风炉燃耗B实B实＝1363.6÷65%＝2098kg/h(3)烧嘴能力的选择根据燃料用量,选择普通煤粉烧嘴1个，烧嘴燃烧能力为3000kg/h。

MFP3000可调旋流煤粉烧嘴性能如下最大燃烧煤量: 3000kg/h调节比：1:2一次风压: ≥980Pa二次风压: ≥1960Pa一次风量: 4130Nm3/h二次风量: 12380Nm3/h火炬射程: 4~6m火炬张角: 40~60°(4)燃烧理论空气需要量L0及实际需要量L nL o＝2.42×10-4Q低＋0.5＝2.42×3300×4.186÷10000＋0.5＝3.843Nm3/kgL n＝n×L0＝1.2×3.843＝4.612Nm3/kg(5)助燃风机的选择a.燃烧过程总的风量QQ＝L n×B＝4.612×2098＝9676m3/hb.风机的选择扣除一次风量的25%，二次风占总需要的75%，所以风机实际所需风量为Q2＝0.75×9676＝7257m3/h则所选风机为9-19系列N06.3A,其参数如下：流量：7729 m3/h，全压：8208Pa, 功率：29.58kw，转速:2900r/min。

热风炉的热效率
热风炉的热效率
热风炉的热效率是空气所获热量与燃料燃烧发热量的比值。

热效率=空气的流量×(空气出口温度×空气出口比热容-空气入口温度×空气入口比热容)/(烟气的流量×烟气温度×烟气比热容) 热风炉热效率是衡量热风炉运行经济性的主要指标，是燃料发热量与热损失之差。

热风炉有以下几项热量支出：加热空气需要的热量、排烟带走的热量、炉体散热、炉渣带走的热量、其它热支出。

热损失有化学不完全燃烧损失、机械不完全燃烧损失、排烟损失、灰渣热损失、炉体散热损失等。

值得注意的是炉体散热损失和排烟损失主要影响炉子的热效率。

（1）炉体散热
通常外壁平均温度不高于室温20℃左右。

冬季热量损失较大，一台35万大卡的热风炉，表面若加保温材料，每小时可节约2kg煤，这相当于在300℃烟气温度下建了一台相当规模的余热利用换热器，而且没有增加换热器带来的占地面积大、阻力损失和投资大等问题。

（2）排烟带走的热量
理论上讲热风炉的热效率可达100%。

换言之，排烟温度可降到0℃，但这样的热风炉换热面积无穷大，尤其在400℃以下的烟气温度，换热面积急剧增大，相应维修费用增大，阻力损失增大，综合效益急剧减小。

一般设计时排烟温度为200～250℃较为合适。

温度再低也容易出现低温零点腐蚀。

所以公分降低排烟温度和提高热效率是不合适的。

quotquotquotquot第十一篇热风炉计算第一章热风炉的结构形式第一节热风炉结构形式的演变高炉炼铁在quot年开始加热鼓风炼铁。

当时用的是铸铁管换热式热风炉。

到quot年改用固体燃料加热的蓄热式热风炉quotamp年采用了气体燃料加热的蓄热式热风炉形成了现在内燃式热风炉的雏形。

随着高炉冶炼技术的不断发展高炉风温不断提高当风温达到’’’以上时内燃式热风炉就频繁的发生拱顶裂缝、火井燃烧室倾斜、倒塌、掉砖甚至短路致使热风炉使用寿命大大缩短。

分析其主要原因是由于燃烧室和蓄热室同包在一个钢壳内用隔墙分开在燃烧和送风过程中产生温差波动尤其是下部温差很大加上金属燃烧器的脉动燃烧在燃烧室发生共振而引起的。

因而出现了取消隔墙的设计思想’年德国人首先提出了外燃式热风炉的专利quot年美国人建造了世界上第一座外燃式热风炉。

然而外燃式热风炉广泛应用生产还是近’年的事。

amp’amp年联邦德国先后建造了地得式、柯柏式、马琴式外燃热风炉年日本综合柯柏式和马琴式的优点建造了新日铁式外燃热风炉。

由于外燃式热风炉的应用使先进高炉的风温达到了’’’’的水平。

ampquot年我国安阳水冶铁厂和济南铁厂首先建造了外燃式热风炉称“水冶型”外燃式热风炉类似地得式。

年本钢号高炉炉容’’’建了“水冶型”外燃热风炉amp年鞍钢建成“鞍外型”外燃式热风炉类似马琴式应用于amp号高炉炉??-??第一章热风炉的结构形式容quotquotamp’’年鞍钢又设计建造了“鞍外型”外燃式热风炉类似新日铁式应用于’号高炉炉容quotamp年宝钢号高炉引进了日本新日铁式外燃热风炉。

在研制和建造外燃式热风炉的同时对内燃式热风炉的弊病进行改造荷兰霍戈文公司首先建成改造型内燃热风炉它基本上克服了传统内燃式热风炉的通病实现了高温、高效、长寿。

我国有代表性的效果较好的改造型内燃热风炉如amp 年投产的鞍钢amp号高炉炉容amp’热风炉和ampamp年投产的武钢号高炉炉容quotquot热风炉。

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。

4.加热炉的计算管式加热炉是一种火力加热设备，它利用燃料在炉膛内燃烧时产生的高温火焰和烟气作为热源，加热在管道中高速流动的介质，使其达到工艺规定的温度，保证生产的进行。

在预加氢中需要对原料进行加热，以达到反应温度。

预加氢的量较小，因此采用圆筒炉。

主要的参数如下：原料：高辛烷值石脑油； 相对密度：2040.7351d =进料量：62500/kg h 入炉温度：I τ=350C ； 出炉温度：o τ=490C ；出炉压强：215/kg cm气化率： e=100%； 过剩空气系：α：辐射：1.35 对流段：1.40 燃料油组成：87%,11.5%,0.5%,1%C H O W ====加热炉基本参数的确定4.1加热炉的总热负荷查《石油炼制工程（上）》图Ⅰ-2-34可知，在入炉温度t1=350℃,进炉压力约15.0㎏/㎝2条件下，油料已完全汽化，混合油气完全汽化温度是167℃。

原料在入炉温度350C ，查热焓图得232/i I kJ kcal= 原料的出炉温度为490C ，查热焓图得377/v I kcal kg =。

将上述的数值代入得到加热炉的总热负荷 Q = m[eIV+(1-e)IL-Ii]=[1377232]62500 4.184⨯-⨯⨯37917500/kJ h =4.2燃料燃烧的计算燃料完全燃烧所生成的水为气态时计算出的热值称为低热值，以Ql 表示。

在加热炉正常操作中，水都是以气相存在，所以多用低热值计算。

(1) 燃料的低发热值1Q =[81C+246H+26(S-O)-6W] 4.184⨯=[8187+24611.5+26(0-0.5)-61] 4.184⨯⨯⨯⨯⨯ 41241.7/(kJ kg =燃料) (2) 燃烧所需的理论空气量0 2.67823.2C H S O L ++-=2.6787811.500.523.2⨯+⨯+-=13.96kg =空气/kg 燃料 (3) 热效率η设离开对流室的烟气温度sT 比原料的入炉温度高100C ，则350100450s T C=+=由下面的式子可以得到,100L I q q η=--，取炉墙散热损失,10.05LL q q Q ==并根据α和s T 查相关表，得烟气出对流室时带走的热量123%Lq Q =，所以 1(523)%72%η=-+= (4) 燃料的用量1379175001277/0.7241241.7Q B kg h Q η===⨯;(5) 火嘴数量假定火嘴的额定喷油能力比实际燃料大30%，选择标准火嘴的流量200kg/h ，则需要火嘴的数量为1.3 1.312778.3200200B n ⨯===进行取整取9n = (6)烟道气流量0(1.5)1277(1.5 1.413.96)g W B L α=+=⨯+⨯26873/kg h =4.3加热炉相关参数计算(1) 圆筒炉辐射室的热负荷根据工艺要求和经验，参照表4-1，选取四反加热炉为圆筒炉。

热风炉燃烧量计算公式热风炉是一种用于加热空气的设备，通常用于工业生产中的热处理、干燥和加热等过程。

热风炉的燃烧量是指单位时间内燃料燃烧所释放的热量，通常用于衡量热风炉的加热效率和性能。

在工业生产中，准确计算热风炉的燃烧量对于控制生产成本、提高生产效率和保护环境都具有重要意义。

热风炉的燃烧量计算公式是根据燃料的热值和燃烧效率来确定的。

一般来说，热风炉的燃料可以是煤、燃油、天然气、生物质颗粒等。

不同种类的燃料具有不同的热值，因此需要根据具体的燃料类型来确定燃烧量计算公式。

以煤为例，煤的热值通常以热量单位来表示，常用的单位有千焦（kJ/kg）、千卡（kcal/kg）、焦耳（J/kg）等。

煤的热值可以通过实验测定或者查阅相关资料来获取。

假设煤的热值为Q（单位为kJ/kg），热风炉的燃烧效率为η（取值范围一般在0.7-0.9之间），热风炉的燃烧量计算公式可以表示为：燃烧量 = 燃料消耗量×燃料热值×燃烧效率。

其中，燃料消耗量是指单位时间内燃料的消耗量，通常以重量单位来表示，如千克/小时（kg/h）或者吨/小时（t/h）。

通过测量燃料的消耗量和燃烧时间可以得到具体数值。

以煤为例，如果燃料消耗量为M（单位为kg/h），燃料热值为Q（单位为kJ/kg），燃烧效率为η，那么燃烧量可以表示为：燃烧量 = M × Q ×η。

通过上述公式，可以计算出热风炉在单位时间内的燃烧量。

在实际应用中，还需要考虑到热风炉的工作时间、负荷变化等因素，以便更准确地确定燃烧量。

除了煤，对于其他燃料，如燃油、天然气等，燃烧量的计算公式也类似，只是需要根据具体的燃料热值和燃烧效率来确定。

在实际应用中，需要根据热风炉的具体情况和燃料类型来选择合适的计算公式。

热风炉的燃烧量计算对于工业生产具有重要意义。

准确计算燃烧量可以帮助企业合理安排生产计划，控制生产成本，提高生产效率。

此外，合理利用燃料还可以减少对环境的影响，降低能源消耗，符合可持续发展的要求。

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:BDesign and C alculation of H igh E ff iciency & E nergy S aving H ot2Air FurnaceH 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 application0 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。

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。

热风炉烟气量计算摘要：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、热风炉烟气量计算对烘干效果的影响五、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，将空气中的水分加热蒸发，从而实现物料的烘干。

在热风炉工作中，烟气量的计算是一个重要的环节，直接影响到烘干效果和能源消耗。

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消耗量、空气消耗量和烟气生成量三个方面。

其中，燃料消耗量和空气消耗量的计算公式分别为：燃料消耗量= 热量需求/ 单位燃料发热量空气消耗量= （燃料消耗量×空气系数）/ （氧气含量×空气中氧气浓度）烟气生成量的计算公式为：烟气生成量= 燃料消耗量+ 空气消耗量- 烟气吸收量三、热风炉烟气量计算实例假设一个粮食烘干塔，每天需要烘干300 吨粮食，其热风炉的供热量为15106KJ/h。

根据实际经验，我们可以得出以下数据：- 单位燃料发热量：煤的热量约为24MJ/kg，即24000KJ/kg；- 空气系数：一般取1.05；- 氧气含量：空气中氧气含量约为21%；- 空气中氧气浓度：一般取0.21。

根据上述数据，我们可以计算出燃料消耗量、空气消耗量和烟气生成量：燃料消耗量= 15106KJ/h / 24000KJ/kg = 0.63kg/h空气消耗量= （0.63kg/h ×1.05）/ （0.21 ×100%）= 3.02m/h 烟气生成量= 0.63kg/h + 3.02m/h - 烟气吸收量由于烟气吸收量与烟气生成量的差值较小，可以忽略不计。

因此，热风炉烟气量为0.63kg/h + 3.02m/h。

四、热风炉烟气量计算对烘干效果的影响烟气量的计算直接影响到烘干效果和能源消耗。

如果烟气量过大，会导致烘干时间过长，能源浪费严重；如果烟气量过小，烘干效果会受到影响，粮食烘干质量下降。