热风炉的热工计算解析
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＝F V ×(100－2H O )／100×100％ （1） 若已知干煤气含水的重量(g/m 3)则用下式换算：
V 湿＝F V ×100／（100＋0.1242gH O ）×100％ （2）
以上两式中
V 湿—— 湿煤气中各组分的体积含量，％
F V —— 干煤气中各组分的体积含量，％
2H O ——湿煤气中含水体积，％
2gH O ——干煤气中含水的重量，g/m 3
（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/m 3，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
3
煤气低发热量DW Q 的计算:
DW Q ＝126.36CO +107.852H +358.814CH +594.424C H +……+233.662H S KJ ／3
m
＝126.36×23.96 +107.85×1.34+358.81×0.19 ＝3240.2785 KJ ／3
m
（3）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 ＝0.158Q 低+770
Q 低＝（理T -770）／0.158＝4494 KJ ／3m 加入焦炉煤气量：（Q 焦大约为17000～18500 KJ ／3m ）
Q 焦＝126.36CO +107.852H +358.814CH +594.424C H
=126.36*7+107.85*58+358.81*25+594.4*3.5 =18190.47 KJ/m 3
V=（Q 低－DW Q ）/（Q 焦低－DW Q ）=（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％×91.6％＋3.5％×8.4％＝17.1484％ V CO ＝25％×91.6％＋7％×8.4％＝23.488％ V H2 ＝1.4％×91.6％＋58％×8.4％＝6.1544％ V CH4＝0.2％×91.6％＋25％×8.4％＝2.2832％ V N2＝55％×91.6％＋3％×8.4％＝50.632％ V CnHm ＝3.5％×8.4％＝0.294％ 换算成混合湿煤气成分：
V 湿CO2＝V FCO2×100／(100＋0.1242gH O )×100％＝16.43％ V 湿CO ＝V FCO ×100／(100＋0.1242gH O )×100％＝22.51％ V 湿H2＝V FH2×100／(100＋0.1242gH O )×100％＝5.9％ V 湿CH4＝V FCH4×100／(100＋0.1242gH O )×100％＝2.19％ V 湿N2＝V FN2×100／(100＋0.1242gH O )×100％＝48.52％ V 湿CnHm ＝V FCnHm ×100／(100＋0.1242gH O )×100％＝0.28％
煤气低发热量的计算：
DW Q ＝126.36CO ＋107.852H ＋358.814CH ＋594.424C H ＋……＋
233.662H S
＝126.36×22.5＋107.85×5.9＋358.81×2.19＋594.4×0.28 ＝4431.6409 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 1.1～1.5，计算中取1.10，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 ＝21.12／21＝1.006 3m
3）实际空气需要量n L 为：
n L ＝1.10×1.006＝1.106 3m
4）燃烧13m 高炉煤气的实际生成物量V 产为：
V 产＝1.90 3m
5）助燃空气显热Q 空为：
Q 空＝C 空×t 空×o L ＝1.302×20×1.006 ＝26.196 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＝1.357×30×1 ＝40.71 KJ
7）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） ＝（26.196＋40.71＋4431.6409）／1.90 ＝2367.6558 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 t N2分别为气体2CO 、2H O 、2O 、2N ，在压力为101KPa ，温度为t ℃时的焓值，KJ ／3
m ，可从附录表中查得：V CO2、V H2O 、V O2、V N2分别为13
m 生成
物中该气体的含量，3
m 。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 ／3
m
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 KJ ／3
上述生成物的实际热量Q 产为2367.6558 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＋（2367.6558－2324.2）×100/（2526.63－2324.2）
≈1488℃
2简易计算
已知：高炉有效容积25003
m
，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=9.0－2×（0.345+0.07+0.08+0.0020）=7.61m
（3）热风炉总断面积F 1=（3.14×7.612）÷4=45.462m
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=45.46×0.28=12.732m ，
蓄热室横断面积为：
F 3=45.46－12.73=32.732m
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F 4为：
F 4=32.73-45.46*2.5%=31.59m 2
（4）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：
21
R 2π =0.58×12.73
取R ′=1.50m 校核燃烧室断面积：
F 燃=1/2×3.14×2.172+1/2×3.14×21.50+1.50×0.67×2 =7.38+3.5325+2.01
=12.92252m
即近似于12.732m
（5）选用宝钢7孔格子砖，格子砖外形尺寸：221.7×256 mm 一个七孔砖的面积：（0.256-0.064）×0.2217=0.04256642m 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：742×12=8904（个） 一米长格孔的加热面积：1×3.14×0.043=0.1352m 则格子砖的加热面积：f=0.135×8904=1202.042m 格子砖高度：50000÷1202.04=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=0.56,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=53.13m
核检：H/D=53.13/9=5.9 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 41.60÷0.15=277（层）
则总砖量为：277×742=205761（块）
大墙高度=53310-20-3850-3800-450-25=44405m
采用下列砖配合砌筑：
上中部砖量：
总高度44405-18000=26405mm
外层总层数：26405÷114=231.62(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 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
热风炉自动燃烧
营口钢厂热风炉自动燃烧控制的方案 一、背景说明： 热风炉是高炉炼铁生产过程中的重要设备之一，是提供高炉热风热量的，其提供的热量约占高炉炼铁生产耗热的25%左右，热风温度对高炉炼铁生产产量和节能至关重要，热风炉风温对提高高炉炼铁的许多经济技术指标非常明显，其主要表现在：降低焦比、提高煤比、提高产量。 热风炉的主要作用是把鼓风机站供来的冷风加热到高炉要求的温度，供高炉生产用，热风炉是一种利用蓄热原理工作的换热设备，其工作原理决定它的工作方式是循环周期性的。需要多座（通常是3到4座）交替循环工作，才能满足高炉连续生产的需要。每座热风炉工作又分燃烧阶段和送风阶段。 燃烧阶段：将热风炉内的蓄热体加热，先将冷风阀关闭，煤气和助燃空气按一定的空燃比燃烧，烟气通过烟道排出。 送风阶段：鼓风机站送来冷风进入热风炉与蓄热体充分热交换，达到一定温度时由热风管道送入高炉。对每一座热风炉是一种序批式生产过程。不同的送风制式有：两烧一送，交错并联，两烧两送，半并联方式。 这种序批式生产过程是对燃烧阶段和送风阶段在相对时间内互相 衔接切换，只有燃烧自动化的实现，才有可能实现燃烧阶段和送风阶段相互按照管理要求切换，达到最大节能效果。实现热风炉优化操作。热风炉在其结构上有多种形式，其工作原理是基本相同的，而热风炉的自动化控制也基本相同，主要分为燃烧控制和各设备间的逻辑顺序控制，顺序控制基本能够实现自动。 热风炉自动燃烧控制，据掌握的资料情况和现在的文献看，除引进的高炉外，实现有效的自动燃烧控制很少见，其热风炉的燃烧控制几乎都是在操作站画面上手动（HMI手动），由于手动受人为的因素影响，一人不可能同时操作煤气和助燃空气两个调节阀，就不可避免的出现燃烧状况时好时坏的波动现象。也不能保证空燃比的恒定，经常造成时而煤气过量不能充分燃烧，时而空气过量温度烧不上来，达不到节省能源效果。 二、具体说明： 利用PLC控制系统控制热风炉自动燃烧的方法： 系统构成除工艺和电气的相关设备外，主要仪表设备包括PLC控制系统及热风炉操作站，热风炉各部位温度检测，煤气总管压力调节阀，助燃空气压力调节阀及助燃风机调节门，每座热风炉煤气流量检测和流量调节阀、助燃空气流量检测和流量调节阀，热风炉烟道烟气
14.热风炉有关计算实例.
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
热风炉燃烧温度控制系统的设计.
工号：JG-0054889 酒钢炼铁保障作业区 论文设计 题目热风炉燃烧温度控制系统设计 厂区炼铁厂 作业区保障作业区 班组维护班 姓名陈现伟 2011 年05 月08 日
论文设计任务书 职工姓名：陈现伟工种：维护电工 题目: 热风炉燃烧温度控制系统的设计 初始条件：炼铁高炉采用内燃式热风炉,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、了解内燃式热风炉工艺设备 2、绘制内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 4月29－30日选题、理解设计任务，工艺要求。 5月1－3日方案设计 5月4－7日参数计算撰写说明书 5月8日整理修改 主管领导签字：年月日
目录 摘要.............................................................. I 1内燃式热风炉工艺概述. (1) 2热风炉温度串级控制总体方案 (2) 2.1内燃式热风炉送风温度控制方案选择... (2) 2.2内燃式热风炉温度串级控制系统框图 (4) 3系统元器件选择 (4) 3.1温度变送器 (5) 3.2温度传感器 (5) 3.3控制器及调节阀 (6) 3.3.1调节阀的选择 (6) 3.3.2控制器即调节器的选择 (6) 4参数整定及调节过程说明 (7) 4.1参数整定 (7) 4.2调节过程说明 (8) 学习心得及体会 (10) 参考文献 (11)
热风炉送风温度控制系统的设计说明
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)
热风炉
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；
热风炉的热工计算
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35.10 g/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+770 Q 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 3 V= ( 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(%
热风炉系统常见故障
热风炉系统常见事故 一、操作事故： 1.误操作事故：当机旁手动操作时，有时会发生换炉时热风阀误操作。即未先开送风炉的热风阀，而是先关原送风炉的热风阀，造成高炉突然断风。突然断风如果发生在除铁前，高炉炉缸内大量的渣铁突然断风后高炉相当于突然坐料，将导致高炉风口大灌渣，发生灌渣后高炉被休风处理，同时会憋坏高炉风机，属于热风炉操作的重大事故。处理这样的事故，按热风炉操作应急预案，憋风事故操作。 2.换炉时废气阀未关，就开冷风均压阀，冷风会从废气阀放出造成高炉风压剧烈波动，影响高炉顺行，可从风量、风压量变关系中判断出来，热风炉炉内压力充不起来，废气阀跑风声音大，当确认实属废气阀未关严引起，应立即关冷风均压阀，停止送风，结废气阀关严后，再开冷风均压送风。 3.换炉时燃烧阀未关严，当热风炉送风冲压时会造成高温热风大量从燃烧口喷出，将烧坏燃烧阀，如果再遇上煤气阀关不严，有煤气泄漏，将会造成煤气爆炸，甚至将燃烧器，鼓风机炸毁，若发现此类事故，立即停止冲压，然后再将燃烧阀关严，重新送风。 4.烟道跑风事故：①事故原因：烟道阀或废气阀未关严。②事故特征：冷风流量增大，热风压力明显降低，冷风管道声响增加。③事故后果：风量不足，影响跑料，风压剧烈波动，甚至导致崩料。④处理方法：停止均压重新关严烟道阀、废气阀，确保关严后再灌风。 二、热风炉的设备故障 1.热风阀断水，应立即采取以下措施：①若为燃烧炉停止燃烧，热风阀全开，若为送风炉，降低入炉风量，改为小送风。②迅速找维护人员进行处理。 2.热风阀漏水 热风阀漏水的危害：①导致热风温度降低；②导致燃烧室下部温度太低，常引起点炉爆震；③导致热风炉耐火砌体溃破；④该炉给高炉送风时，湿分大，造成高炉炉况波动。 3.造成热风阀破损的主要原因：断水烧坏阀门 ①进、出水管结垢，在冷却水水压变化时发生堵塞。 ②热风阀阀板、阀圈内部结垢和沉积物堵塞局部过热后产生变形或裂纹，将热风阀烧坏。
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。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。
热风炉自动燃烧控制系统研究与应用
热风炉自动燃烧控制系统研究与应用 发表时间：2019-01-04T14:30:15.143Z 来源：《防护工程》2018年第28期作者：李吉莲 [导读] 热风炉的燃烧控制问题一直被称为是世界性难题很多公司为此进行过长期的研究,国外普遍基于物料平衡和能量平衡的复杂数学模型,而我国基本思路是采用先进的控制理论技术作为实现控制的方法 李吉莲 青海中信国安锂业发展有限公司青海格尔木 816000 摘要：热风炉的燃烧控制问题一直被称为是世界性难题很多公司为此进行过长期的研究,国外普遍基于物料平衡和能量平衡的复杂数学模型,而我国基本思路是采用先进的控制理论技术作为实现控制的方法。但由于控制思想和数学模型复杂、实施难度大、对现场条件要求苛刻和严重偏离现场实际情况等原因,很难使燃烧系统运行达到最佳。燃烧控制基本依靠操作人员经验手工操作,由于操作员控制水平参差不齐,造成热风炉煤气消耗增大,热风炉拱侧温度不高且不稳定,使高炉风温达不到最高,这种情况至今没有得到有效解决,对高炉的稳定生产是非常不利的。研究一种适合国情、易于实施的热风炉控制系统及控制方法,具有重大的现实意义。 关键词：热风炉；自动燃烧；控制系统；应用 1热风炉自动控制功能开发 1.1数据采集, 实现二级上位机能够读取和控制热风炉PLC系统。其中关键性技术(问题)PLC系统的通信的解决方法(技术手段)是通过OPC通信协议建立OPC服务器和客户端实现与PLC通信。 1.2控制决策协调器, 实现专家系统、燃烧自寻优模型、拱顶温度控制模型和速度模型协调控制。其中关键性技术(问题)协调控制的解决方法(技术手段)是通过与生产操作工结合,了解热风炉工艺确定各个模型之间的时序,编写程序实现总结出来的时序控制。 1.3专家系统, 实现在煤气压力和热焓值变化比较大的情况下,利用专家系统根据热风炉当前工艺条件算出相应的调节阀输出。其中关键性技术(问题)专家最佳案例的收集和工艺条件的判断输出的解决方法(技术手段)是通过与生产操作工结合了解热风炉工艺确定最佳案例的判断条件,以及案例管理算法。 1.4自寻优模型, 实现模仿操作工热风炉操作控制空燃比最优。其中关键性技术(问题)外界条件不断变化下最佳空燃比的确定的解决方法(技术手段)是通过时间序列法与热风炉操作工烧炉经验总结出自寻优模型算法,根据算法确定出最佳空燃比,并且应用于自动燃烧控制中。 1.5拱顶温度控制模型 实现拱顶温度控制在目标温度范围内。其中关键性技术(问题)煤气质量影响拱顶温度高低的解决方法(技术手段)是通过寻找到最佳空燃比,根据热风炉操作工操作经验控制拱顶温度在目标范围之内。 2锅炉燃烧自动化技术应用的必要性 2.1保证蒸汽管道的安全稳定 通过在工业锅炉中应用燃烧自动化技术能够有效维持住蒸汽管道的压力，并且由于蒸汽压力能够平衡锅炉的负荷，因此从锅炉蒸汽产量的变化就能够直接体现出锅炉运行状态。一旦燃料的供应量发生变化，就会改变锅炉的发热量，因此通过自动化技术的应用能够快速恢复蒸汽压力，实现蒸汽管道压力的有效维护。此外，通过控制气压的稳定性，还能够有效提高锅炉整体的安全、稳定性。 2.2保证炉膛压力的安全稳定 应用了锅炉燃烧自动化技术能够通过平衡引风量和送风量的方式，稳定炉膛压力，并且保证锅炉燃烧的稳定性、安全性以及经济型。大多数情况下，我们将炉膛的负压控制在-40～-20Pa的范围内，如果压力过小，则容易导致炉膛喷火，继而影响到锅炉燃烧环境，严重影响周边作业人员的人身安全与健康；如果压力过大，则会造成炉膛风量增加，在消耗大量电力驱动引风机的同时，损失大量的热量，因此说，我们需要通过锅炉燃烧自动化技术的应用保证膛内压力。 2.3提升锅炉燃烧的经济指标 在锅炉燃烧的整个过程中，我们需要严格保证经济性指标，这样才能够从根本上实现节能降耗的目的，我们通常采用烟气中含氧量与送风量的比值作为重要的经济性指标。如果能够合理控制比值，不仅会降低热量的无谓损失，还能够在一定程度上提高燃烧效率；反之，如果出现锅炉燃烧过程中燃料并未完全燃烧的情况也会造成大量的浪费。此外，如果锅炉燃烧过程中内部空气含量过大，也会造成热量的大量损失，降低锅炉的工作效率。并产生严重的空气污染。因此说，我们应通过使用锅炉自动化技术的方式，在改变燃料量时应恰当调整锅炉的送风量，保证燃料的充分燃烧。 3锅炉燃烧系统自动控制基本控制策略 3.1燃料量的控制 由于燃料量控制系统的任务是维持锅炉主汽压力的稳定，避免汽压过高、过低或者急剧变化。我们采用将多模态切换控制技术应用于锅炉燃料量控制，建立锅炉暂态、稳态、外扰、内扰四种运行模态的在线辨识方法、控制策略及各种运行模态下不同控制策略的自适应切换原则，以实现锅炉负荷在70%-110%范围内快速波动时，燃料量自动控制系统能快速稳定主蒸汽压力，确保燃烧连续自动运行。 3.2送、引风协调控制 锅炉运行过程中，引风必须与送风协调，本项目采用的送、引风协调控制的基本思想如下：炉膛漏风引起炉膛负压—烟气氧量震荡时，送风系统暂停调节，引风系统采取过阻尼控制策略，并选择FUZZY控制器，使炉膛负压逐渐恢复稳定，同时避免调节过量引起超调。炉膛负压在稳态情况下偏差过大时，为避免炉膛漏风引起负压—氧量震荡，送风也暂停调节，但引风采用PID快速控制，使炉膛负压快速稳
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。
热风炉的燃烧操作范本
操作规程编号：LX-FS-A51675 热风炉的燃烧操作范本 In The Daily Work Environment, The Operation Standards Are Restricted, And Relevant Personnel Are Required To Abide By The Corresponding Procedures And Codes Of Conduct, So That The Overall Behavior Can Reach The Specified Standards 编写：_________________________ 审批：_________________________ 时间：________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑
热风炉的燃烧操作范本 使用说明：本操作规程资料适用于日常工作环境中对既定操作标准、规范进行约束，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。 1、确认干燥系统所有设备均已运行正常，19#皮带上有料，确认“准备完毕”指示灯亮。 2、点火前，调整好干燥系统负压（以点火烧嘴或火把伸入不熄灭为宜）。 3、点火后，关闭待用烧嘴吹扫蒸汽阀，打开进油阀，观察燃烧状况。 4、燃烧稳定后，解除点火烧嘴，关闭LPG主阀，抽出火把。 5、沉尘室温度达70℃时，开始干燥，并引入SH、RH烟气。 6、视炉膛温度和热风炉出口烟气温度来调整三
次风总量及三次风量。 7、熄火时，先降低干燥料量，关闭重油调节阀前的进油阀，并打开吹扫蒸汽阀吹扫重油管道和烧嘴。 请在该处输入组织/单位名称 Please Enter The Name Of Organization / Organization Here
高效节能热风炉设计与计算
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
高炉热风炉设计说明书
} 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。
14热风炉有关计算实例
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。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，%；
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=+?= += 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 63.021 554 .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 722.1032.010.116.043.0,=+++=m y V 标米3/标米3煤气 烟气成分，%： 44.25100,22=?= m y CO V V CO