热平衡计算数据
热平衡计算附表
制品带入显热：01 产品带出显热: Q3棚板、立柱带入显热: 02 棚板、立柱带出显热；Q4燃料带入的化学显热： 助燃空气带入显热：Qa 从预热带不严密处漏入空气带入显热：Qb 物化反应耗热：Q7Qf 窑顶、窑墙散热：05窑车积蓄和散失之热：Q6气幕带入显热：Q 。
/ 其他热损失S QsQa +Qb=Qo1.热收入项目制品带入显热Q1每小时入窑湿制品质量Go=283 Kg/件X 件/车X 车/时 / =1611 kg/h （1%热平衡计算（埔窑）计算基准：基准温度or基准质量1小时进入系统的物料进窑到出窑时间为18h热平衡示意图如下:附表:热收入: 热支出:热平衡框图Qg体进窑水分) 入窑制品温度ti=4or ,此时制品的比热C1= kJ/ ( kg・・C) 则：Qi= GoxCixti=1611 kg/hx Id/ ( kg・“C)x40°C二(kJ/h)棚板、立柱带入显热Q每小时入窑棚板、立柱质量Gb=300X=1260 kg/h(每辆窑车的火道支柱，横梁，支柱，硅板以及棚板共車约300 kg)入窑棚板.立柱温度ti=40*C ,则此时棚板、立柱的比热Ci= kJ/ ( kg・C)则:Q2=GbxC2Xt2=1260 kg/hx kJ/ ( kg・°C ) x40°C= (kJ/h)燃料带入的化学显热QfQd=36000 kJ/ Nm^ (天然气热值)入窑天然气温度：tf=20*C,此时天然气平均比热Cf= kJ/(Nm3弋)设每小时消耗的燃料量为XmVh则：Qf=x(Qd+CfXtf)=x(36000+x20)= x (kJ/h)助燃空气带入显热Q全部助燃空气作为一次空气与燃气配比，燃料燃烧所需实际空气量求得: Va= NmV NrrP助燃空气温度ta=2or,此时空气平均比热Ca= kJ/(NmW)WJ：Qa= VaXCaXta =xx20= ( kJ/h )从预热带不严密处漏入空气带入显热Q>取预热带烟气中的空气过剩系数a广，已求单位体积理论空气量V/= NmV Nm?V/=xx (ag-af) xVa°=x< N m'/h)烧成带燃料燃烧时空气过剩系数a尸。
热平衡计算 (excel)
a
1.考虑到电站启动、停机时的热量损失。2.当地属 于热带地区，排汽温度不能长期稳定在40℃，真空 度不好维持在0.074bar。所以我的保证值，在计算 值的基础上乘以了一个保证系数1.055 qb=Q/P*a
1.055
qb
4843.191 kcal/Kw·h 5566.886 kcal/Kw·h 37.366 t/h 2382.88 Kj 45.38 ℃ 33 ℃ 43 ℃ 1957.086 t/h
pw
100% rated power 数据 Date 单位 unit t/h
备注 Remarks 汽轮机厂家提供 Dt=Db/0.99/0.96 Refer to
50
见热平衡图 Heat balance drawing 查表得 check book 锅炉厂资料 Boiler factory date Dbl=η
电站热耗率(计算值)Gross heat consumption rate(calculation) 厂用电率 Electric consumption rate of power plant 电站净热耗率(计算值)Net heat consumption rate(calculation)
q fctric speciality date qnet=Q/(P*f)
4590.702 kcal/Kw·h 13 % 5276.669 kcal/Kw·h
保证系数 guaranteed rate 电站热耗率(保证值)Gross heat consumption rate(guaranteed) 电站净热耗率(保证值)Net heat consumption rate(guaranteed) 汽轮机排汽量 汽轮机排汽焓值 排汽温度 循环水进水温度 循环水出水温度 循环水量
热平衡计算-(excel)知识讲解
qnet.b qnet.b=Q/(P*f)*a
5566.886 kcal/Kw·h
Dp 见汽轮机厂家图纸
37.366 t/h
hp 见汽轮机厂家图纸
2382.88 Kj
tp 见汽轮机厂家图纸
45.38 ℃
tj 见业主要求
33 ℃
tc
见业主要求（一般比排汽温度低3~5°C,比进水温 度高8~10）
43 ℃
Q
Q=1000*｛Db*(hb-hfw)+Dbl*(hbl-hfw)｝/ηb/4.1868 41394364 kcal
见业主资料
3391 kcal/kg
锅炉耗煤量
12207.13 kg/h
电站热耗率(计算值)Gross heat consumption rate(calculation)
q
q=Q/P
锅炉排污焓值 enthalpy
Blowdown of boiler hbl
锅炉给水焓值
Boiler
feeding water enthalpy
hfw
锅炉效率
Boiler efficiency ηb
Dbl=ηpw*Db 查表得 check book 查表得 check book 锅炉厂资料 Boiler date
厂用电率 Electric consumption rate of power plant
f
电气提供数据 Electric speciality date
电站净热耗率(计算值)Net heat consumption rate(calculation)
qnet qnet=Q/(P*f)
4590.702 kcal/Kw·h 13 %
数据 Date
热平衡计算数据
11 飞灰含 Cfh
%
碳量
取样测量
2.47 4.00 3.65 2.87 4.57
12 炉渣含 Clz 2.85 3.95 3.96 2.98
13 飞灰份 α fh
选取
0.9
额
14 炉渣份 α lz
选取
0.1
额
三、排烟温度及排烟处烟气成分（表盘记录与取样测得）
15 排烟温 tpy
26 冷空气 焓
27 理论烟 气焓
28 飞灰份 额
29 飞灰焓
30 烟气焓
31 排烟热 损失
32 干烟气 体积
33 可燃气 体未完 全燃烧 热损失
34 锅炉额 定负荷
35 锅炉实 际负荷
36 额定蒸 发量散 热损失
37 散热损 失
V0 Nm3/kg VRO2 Nm3/kg
V0 N2
Nm3/kg
V0 H2O
煤种六、煤种七、煤种三、煤种四。 用 EXCEL 计算，每个班交上来 2 份 EXCEL 计算过程，每个同学些一份实
验报告。
KJ/kg
α fh
I
0 y
VRO2
(c
)RO2
V0
N2
(c)N2
V0
H2O
(c
)H2O
选取
41.5
KJ/kg
I fh
Iy
KJ/kg
Aar 100
fh
(c
)h
Iy
I
0 y
(
1)Ik0
I
fh
q2
%
Q2
(I
py
IIk )(1
热平衡计算
二、高温区域热平衡计算高温区热平衡与全炉热平衡计算的原则是相同的，而不同点是进入1000℃以上区域的物料要按l00℃左右温度差区别考虑，即煤气温度按1000℃、而物料按900℃计算。
【7】1 热量收入高温区热量收入主要是风口前焦炭、煤粉、重油的燃烧及热风带入的热量，与全炉热平衡计算方法相同。
(1) 风口前碳的燃烧放热(QC)首先计算总碳量：1)焦炭带入的碳量＝455.6×0.8567＝390.31kg2)煤粉带入的碳量＝120×0.778＝93.36 kg其次计算风口前燃烧碳量：1)每1kg燃烧时需氧根据 2C+O2=2COm3/kg C2）已知风量为1262m3；3）风口前燃烧的总碳量(C风口总)：4）风口前燃烧的焦炭中的碳量（ C风口，焦炭)所以它们的发热量为：QC＝ｑ焦炭＋ｑ煤=2173640 ＋ 975985.44 ＝3149625.44 kJ（2）热风带入的热量式中，V风、C风、t风分别为风量、风的比热容与风温，查热力学数据表，1000℃时的比热容1.185kJ／(kg·℃)【15】2 热量支出计算铁等元素的还原、脱硫、石灰石分解、水分分解等均与全炉热平衡相同，（1）还原耗热(Q还原) 【8】1) Fe的直接还原耗热：(2890 kJ／kgFe)2) Si的还原耗热：3) Mn的还原耗热qMn＝1.64×4877＝7998.28 kJ4) P的还原耗热qP＝2.65×26520=70278 kJQ还原＝qFe＋qSi＋qMn＋qP＝1701633.775kJ (2) 脱硫耗热(QS)取qS 4600 kJ/kg 【8】QS＝渣量×（S）× qS＝439.69 ×0.0078× 4600＝ 15776kJ(3 )石灰石分解与反应热(Q石灰石)CaCO3=CaO十CO2 (3182 kJ／kg CaO)CO2十 C=2CO (3768.3 kJ／kg CO2)Q石灰石分解＝58.2×0.496×3182 ＝ 91855.43 kJQ石灰石反＝58.2×0.496×0.4×3768.3 ＝ 43512.11 kJ（4 ）水分分解耗热(Q水分)H2O十C＝H2十CO (13440 kJ／kg H2)Q水分＝17.75×13440 ＝ 238560kJ(5) 炉渣带走热量(Q渣)前述计算中取每lkg炉渣离开高炉时的焓为1780kJ／kg渣。
转炉热平衡和物料平衡的计算
第一部分转炉物料平衡和热平衡计算（一）原始数据（收集或给定）一、铁水成分和温度表1-1刚中[Ｐ、Ｓ]影响渣质,喷溅和炉容比,[Si]影响炼铁焦比和转炉废钢加入量(目前要求[Si]<0.80%)二、原材料成分（参[2] 、[4]、规程及[6]166）表1-2三、冶炼钢种和废钢成分表1-3四、平均比热表1-4五、反应热效率（认为25℃与炼铁温度下两者数值近似）表1-5*参氧气转换炉炼钢原理（美）,冶金工业出版社74年版75页六、有关参数的选用1、渣中铁珠占渣重的8%；2、金属中90%[C] →CO 10%[C]→CO2;3、喷溅铁损占铁水量的1%；4、炉气平均温度1450℃；含自愿氧0.5%；烟尘量占铁水量的1.6% 其中有77%FeO和20%Fe2O3;(作课程设计时刻改为；烟尘量占铁水量的1.16%。
参[4]31)5、炉衬侵蚀占铁水量的0.5%；6、氧气成分为98.5%O2和1.5%N；（作课程设计时可改为：99.5%O2和0.5%N2，参[4]31）。
（二）物料平衡计算由铁水成分冶炼钢种可选用单渣发不留渣的操作。
为简化计算，物料平衡以100kg铁水为计算基础。
一、炉渣量及炉渣成分的计算炉渣来自元素的氧化，造渣材料和炉衬侵蚀等。
1.铁水中各元素的氧化量%表1-6说明：[Si]——碱性渣操作时终点[Si]量为痕迹；[P]——单渣发去磷约90%（±5%）；[Mn]——终点余锰量约30~40%，这里实测为30%；[S]——转炉去硫约30~50%，这里取40%；[C]——终点碳与钢种及磷量有关，要求出钢后加铁合金增碳的量能满足钢的规格中限，即：[C]终点=[C]中限—[C]增碳这里取[C]终=0.15%,可满足去磷保碳与增碳两个条件。
2、铁水中各元素的氧化量，耗氧量和氧化产物量的计算。
表1-73.造渣剂成分及数量：（选自国内有关生产炉）1）矿石成分及重量的计算（1.0kg矿石/100kg铁水）表1-8S*:反应式为[S]+( CaO)= (CaS)+[O]其中：(CaS)重为0.001×7232=0.002[㎏][S]消耗（CaO) 重为0.001×5632=0.002[㎏][O]微量，可不计。
锅炉热平衡计算例表格
排烟处水蒸汽体积 VH2O
排烟热损失 Hpy
q2 kJ/kg
%
(Hpy-Hlk)×（1q4/100）/Qr
Hlk
kJ/kg
散热损失
q5
查 取 % % %
灰渣物理显热损失 q6 反平衡效率 相对误差 平均效率
数据 70.80 4.50 7.10 2.20 0.70 11.70 3.00 27800.00 10000.00 1.1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 1.94 31.50
数据来源 试验数据 试验数据 试验数据 试验数据 试验数据 试验数据 试验数据
kJ/kg 试验数据 kg/h 试验数据 Mpa 实验数据 Mpa 试验数据 ℃ 试验数据
给水焓 燃料消耗量
h' B
kJ/kg 查表 kg/h 试验数据
锅炉正平衡效率 锅炉有效利用的热 kJ/h 量 输入热量 kJ/h 锅炉热效率 %
%
燃料修正系数 q3 化学不完全燃烧热 q3 损失 理论空气体积 V0
% %
m3/kg 公式
三原子气体体积 理论氮气体积 过量空气系数 理论水蒸汽体积 排烟处干烟体积 q3
VRO2 VN20 a VH200 Vgy q3 %
1.866× Car/100+0.7× Sar/100 公式 公式3-62 公式3-20 公式3-20 公式3-29
名称 燃料收到基碳 燃料收到基氢 燃料收到基氧 燃料收到基硫 燃料收到基氮 燃料收到基灰分 燃料收到基水分 燃料收到基低位发 热量 给水流量 蒸汽压力 给水压力 给水温度
符号 Car Har Oar Sar Nar Aar Mar Qnet,ar, G P Pgs tgs
单位 % % % % % % %
转炉物料平衡及热平衡计算
顶底复吹转炉炼钢的物料平衡和热平衡计算1 物料平衡计算1.1 计算原始数据基本原始数据有：冶炼钢种及成分、铁水和废铁的成分、终点钢水成分；造渣用溶剂及炉衬等原材料成分；脱氧和合金化用铁合金的成分及回收率；其他工艺参数。
1.1.2物料平衡的基本项目收入项有：铁水、废钢、溶剂（石灰、萤石、轻烧白云石）、氧气、炉衬蚀损、铁合金。
支出项有：钢水、炉渣、烟尘、渣中铁珠、炉气、喷溅。
1.1.3 计算步骤以100㎏铁水为基础进行计算。
第一步：计算脱氧和合金化前的总渣量及其成分。
总渣量包括铁水中元素氧化，炉衬腐蚀和加入溶剂的成渣量。
其各项成渣量分别列于表5-5~表5-7。
总渣量及成分如表5-8所示：①由CaO还原出的氧量；消耗CaO量=0.02×56/32=0.035㎏。
SiO 2=1.710+0.009+0.028+0.020=1.767㎏；因设定终渣碱度R=3.5，故石灰加入量为：5.285/(88.0%-3.5×2.50%)=6.67㎏②.石灰加入量=(石灰中CaO 含量）-（石灰中S →CaS 自耗的CaO 量）①.表中除(FeO)和(Fe2O3)以外的总渣量为6.779+1.934+1.052+0.137+0.452+0.440+0.422+0.031=11.238㎏，而终渣Σω(FeO)=15%(表5-4)，故总渣量为11.238/86.75%=12.955㎏。
②.ω(FeO)=12.910×8.25%=1.069㎏ ω(Fe2O3)=12.910×5%-0.033-0.005-0.008=0.602㎏第二步：计算氧气消耗量。
氧气的实际消耗量系消耗项目与供入项目之差。
见表5-9第三步：计算炉气量及其成分。
炉气中含有CO 、CO2、N2、SO2和H2O.其中CO 、CO2、SO2和H2O 可由表7-5~表7-7查得，O2和N2则由炉气总体积来确定。
现计算如下：炉气总体积V ΣV ∑=g V +0.5%V ∑+991 (%5.0324.22+s G V ∑－x V )=5.9832/4.22007.010.77.0998.79950.987.099⨯-⨯+⨯=-+Vx Gs Vg =8.089 m ³式中Vg ——CO 、CO2、SO2和H2O 各组分总体积，m ³。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
m3/
kg
Vgy
1.866 (Car 0.375 Sar) RO2 CO
或 VRO2+ V0N2+（α -1）V0
q3
%
126.4CO Vgy （100-q4）/Qr
Ded
t/h
D
t/h
q5ed
%
q.82(Ded)-0.38
q5。ed Ded/D
40.8 41.2 36.3 36.9 0.9
26 冷空气 焓
27 理论烟 气焓
28 飞灰份 额
29 飞灰焓
30 烟气焓
31 排烟热 损失
32 干烟气 体积
33 可燃气 体未完 全燃烧 热损失
34 锅炉额 定负荷
35 锅炉实 际负荷
36 额定蒸 发量散 热损失
37 散热损 失
V0 Nm3/kg VRO2 Nm3/kg
V0 N2
Nm3/kg
V0 H2O
3
氧
Oar
%
元素分析
6.7 5.7 6.80 6.9 6.1
4
氮
Nar
%
元素分析
0.4 0.78 0.79 0.76 0.82
5
硫
Sar
%
元素分析
0.3 0.28 0.23 0.33 0.22
6 灰分
Aar
%
工业分析
47.43 44.87 44.96 46.61 39.27
7 水份
Mar
%
工业分析
10.84 8.9 13.03 13.6 8.73
8 挥发分 Vdaf
%
工业分析
42.07 43.57 43.25 40.74 34.04
9 空干基
工业分析
1.67 1.80 1.55 2.05 1.30
水分
Mad
%
10 收到基
发热量测定
12.61 14.42 12.91 12.05 17.21
低位发 Qar,net MJ／Kg 热量
二、飞灰及炉渣含碳量（取样测得）
℃
度
实测
150.5 150.5 152 152.2 146
16 氧量
O2
%
实测
7.25 7.91 6.17 7.0 6.2
17 过量空 α
21/(21- O2)
1.53 1.60 1.42 1.5 1.42
气系数
18 CO 体积 CO
%
实测
0.013 0.01 0.01 0.01 0.016
19 CO2 体 CO2
%
积
实测
10.62 9.92 11.24 10.54 10.85
四、各项热损失及锅炉热效率
20 固体未 q4
%
完全燃
（α hz
Clz
100 Clz
烧热损 失
α fh·
C fh
）
100 C fh
21 理论空 气量
22 理论 RO2 体 积
23 理论氮 气体积
24 理论水 蒸气体 积
25 冷空气 温度
KJ/kg
α fh
I
0 y
VRO2
(c
)RO2
V0
N2
(c)N2
V0
H2O
(c
)H2O
选取
41.5
KJ/kg
I fh
Iy
KJ/kg
Aar 100
fh
(c
)h
Iy
I
0 y
(
1)Ik0
I
fh
q2
%
Q2
(I
py
IIk )(1
q4 ) 100
q2=Q2/Qar,net
Vgy
锅炉热平衡计算过程及结果
计算结果
序 名称 符号 单位
计算公式
2#锅炉
1#锅炉
号
煤种 煤种 煤种 煤种 煤种
三
四
五
六
七
一、 煤的元素分析、工业分析、发热量测定（取样测得）
1
碳
Car
%
元素分析
31.64 36.65 31.46 29.25 41.75
2
氢
Har
%
元素分析
2.68 2.8 2.73 2.55 3.11
11 飞灰含 Cfh
%
碳量
取样测量
2.47 4.00 3.65 2.87 4.57
12 炉渣含 Clz
%
碳量
取样测量
3.88 2.85 3.95 3.96 2.98
13 飞灰份 α fh
选取
0.9
额
14 炉渣份 α lz
选取
0.1
额
三、排烟温度及排烟处烟气成分（表盘记录与取样测得）
15 排烟温 tpy
420 357 357 357 378
0.59
38 灰渣物 q6
%
理热损
失
39 锅炉热 η
%
效率
ahz
100 100 Chz
(C ) hz
Aar 100 Qr
100-(q2+q3+q4+q5+q6)
注：火电 101、102、103、104 分别算煤种三、煤种四、煤种五、煤种六。 建环 091、092、093、094 分别算煤种三、煤种四、煤种五、煤种六。 热动 091、092、093、094、095、096、097 分别算煤种三、煤种四、煤种五、
煤种六、煤种七、煤种三、煤种四。 用 EXCEL 计算，每个班交上来 2 份 EXCEL 计算过程，每个同学些一份实
验报告。
Nm3/kg
326574 Aar Qr
0.0889(Car+0.375Sar) +0.265Har-0.333Oar
0.01866Car+ 0.007Sar
0.008Nar+0.79 V0
0.111Har+0.0124Mar +0.0161 V0
tlk
℃ 表盘
Ilk
KJ/kg
α V0(cθ )lk
I0y