煤粉热风炉说明书

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Q

Q＝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B

B＝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 n

L o＝2.42×10-4Q低＋0.5＝2.42×3300×4.186÷10000＋0.5

＝3.843Nm3/kg

L 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Q

Q＝L n×B＝4.612×2098＝9676m3/h

b.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。

电机型号：Y200L1-2，电动机功率30KW。

⑹燃烧产物生成量V n

＝3300kcal/kg,则空气过剩系数取n＝1.2，燃烧发热量取Q

低

V n＝2.13×10-4Q低＋1.65+（n-1）L0

=2.13×10-4×3300×4.186＋1.65+0.2×3.843

=5.36Nm3/kg

燃烧产物总体积V

V＝2098×5.36＝11246 Nm3/h

⑺理论燃烧温度t理及实际炉温t炉

t理＝（Q低+L n C空t空）÷（V n C产）

＝（3300×4.186+4.612×1.296×20）÷（5.36×1.592）

＝1633℃

取炉子系数η＝0.8则实际炉温t

为

炉

t炉＝0.8×1633＝1300℃

（8）烟气被兑到350℃所需掺的冷风量V2

烟气量V1：11246 Nm3/h

烟气温度t1：1300℃

烟气比热容c1：1.56KJ/(Nm3•℃)

冷空气量/回兑烟气量V2：待求

冷空气/回兑烟气温度t2：20/50℃

冷空气/回兑烟气比热容c2：1.296/1.43 KJ/(Nm3•℃)

掺冷风后烟气体积V：V1+V2

掺冷风后整个烟气温度t：350℃

掺冷风后整个烟气比热容c：1.46 KJ/(Nm3•℃)

如果掺冷风

c1V1t1+ c2V2t2 =cVt

1.56×11246×1300+1.296×V2×20=1.46×（11246+ V2）×350

得到：V2=35170Nm3/h

V= V1+V2=11246+35170=46416 Nm3/h

如果回兑烟气

c1V1t1+ c2V2t2 =cVt

1.56×11246×1300+1.43×V2×50=1.46×（11246+ V2）×350

得到：V2=38817Nm3/h

V= V1+V2=11246+38817=50063Nm3/h

（9）掺风风机选择

Q掺＝V＝46416 或50063 Nm3/h

炉前管道压力损失取1000pa。

则所选风机为9-19系列N06.3A,其参数如下：

流量：5475 m3/h，全压：9197Pa, 功率：20.06kw，转速:2900r/min。

电机型号：Y200L1-2，电动机功率30KW。

（10）管道的计算

管选取流速10Nm/s，则:

炉外掺风总管管径为1116mm / 1172mm，取Φ1220×8。

四个支风管管径为558mm / 586mm，取Φ630×6。

烟气管道选流速4Nm/s，则:

总烟气管道管径为2026mm / 2104mm，取Φ2220×5 。

煤粉应与燃烧器接头处管径相等，则：

煤粉管内径Φ360，取壁厚15mm。

二次风取流速10Nm/s，则：

管径为507mm，取Φ529×6。

（11）炉内容积热强度核算

炉内有效宽度:3324mm

炉内有效高度:1800mm

炉拱高度:676mm

炉内有效长度:4504mm

炉拱面积:1.43m2

炉内有效容积:V

效

=(3.324×1.800+1.43)×4.504=32.38m3

容积热强度为:E=BQ

低/V

效

=1400×6000/32.38=25.94×104kcal/(m3*h)

一般烧煤粉的燃烧室容积热强度取25--30×104 kcal/(m3·h),所以本结构合理。3．炉子组成

4．炉子烘烤

炉子投产前必须进行烘炉，按一定升温曲线缓慢加热炉膛各部砌筑衬体，使其所含水分逐渐析出，直至加热到使用温度达到完全干燥为止。

炉子升温曲线如图2所示：

图2 升温曲线

在烘炉过程中按时记录炉温，密切注意砌体和构件因水分来不及逸出，受热不均匀，体积膨胀过快等原因而产生的变形和损坏情况，及时查明原因，采取相应措施加以排除。