热风炉的有关计算
热风炉烟气量计算
热风炉烟气量计算
摘要：
一、热风炉选型及配套
二、煤耗及烟气量核算
三、工作原理及特点
四、烟气量计算方法
正文：
一、热风炉选型及配套
在选择热风炉时，应根据烘干塔的规模和实际应用环境进行考虑。
例如，500吨的烘干塔，在东北地区，由于冬天的高水分玉米需要高效的热空气温度以达到烘干目的，因此需要配备6吨燃煤热风炉。
其供热量为15106KJ/h，炉排面积为7.6m2，换热器面积要求为490m2。
此外，还需配备相应的引风机以满足烘干塔的热量需求。
二、煤耗及烟气量核算
以500吨烘干塔为例，若配备2台JRL-M-600型热风炉，年工作75天，每天工作时间10小时，那么年用煤量为27510吨，年排气量为1800106 m3/a。
三、工作原理及特点
JRL系列燃煤热风炉的工作原理是，煤在炉内接受辐射热，依次完成预热、干燥、着火等阶段，直至燃尽。
燃烧所需空气由鼓风机经风道送进炉膛，高温烟气经沉降室沉降灰尘后，进入换热器管子内加热管子，低温废烟气由引
风机经烟囱排入大气。
冷空气在管外被管壁加热变成热风，用于烘干粮食或其他物料，实现间接烘干。
四、烟气量计算方法
在计算烟气量时，需要考虑完全燃烧所需的空气量，以及燃煤的具体数据。
具体的计算公式为：烟气量=（燃煤量×燃烧所需空气量）/热值。
其中，燃烧所需空气量可根据煤的种类和热值进行查找或计算得出。
总的来说，热风炉烟气量的计算是一个涉及到热力学、燃烧学等多方面因素的复杂过程，需要综合考虑烘干塔的规模、热风炉的选型、煤耗及烟气排放标准等多方面因素。
(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，%。
热风炉烟气量计算
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。
热风炉烘干制热量设计计算
=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
热风炉空燃比公式
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。
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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，%。
则 43.0)554.037.1889.23(01.02=++⨯=CO V16.0)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 V722.1032.010.116.043.0,=+++=m y V 标米3/标米3煤气 烟气成分，%： 44.25100,22=⨯=m y CO V V CO49.4100,22=⨯=my O H V V O H42.65100,22=⨯=my N V V N65.4100,2=⨯=my O V V O合计 00.100 （5）理论燃烧温度和实际燃烧温度计算 1）烟气热含值计算煤气在35℃时带入的显热m m t C 及助燃空气在20℃时带入的显热L t C k k 按下式计算：)(01.022********N O H CH H CO CO m m m C N C O H C CH C H C CO C CO t t C ⋅+⋅+⋅+⋅+⋅+⋅=)(01.0222222O H N O k k t C O H C N C O t t C ⋅+⋅+⋅=式中 22,,N CO CO 等——煤气或助燃空气所含 各成分的体积含量，%；O H CO CO C C C 22,,等——煤气或助燃空气中各 成分在温度为m t 或k t 时的平均热容量，千卡/标米3·℃；则979.9)3103.009.49305.0369.0311.089.233123.037.18(3501.0=⨯+⨯+⨯+⨯⨯⨯=m m t C 千卡/标米3煤气77.4768.0)3103.0793123.021(2001.0=⨯⨯+⨯⨯⨯=L t C k k 千卡/标米3煤气则烟气热含量为：my m y k k m m H P y V qV L t C t C Q i ,,0=++=千卡/标米3煤气 式中 m t ——煤气温度，℃；m C ——在温度为m t 时煤气的平均热容量，千卡/标米3·℃； k t ——助燃空气温度，℃；k C ——在温度为k t 时助燃空气的平均热含量，千卡/标米3·℃。
64.460722.177.4979.949.7780=++=y i 千卡/标米3烟气2）燃烧温度计算当烟气热含量为460.64千卡/标米3烟气时，查表得此时x t 约为1300=x t ℃。
当1300=x t ℃时烟气中各成分的热含量计算如下：查《炼铁设计参考资料》有， 22.15392.6552336.02=⨯=CO i31.4704.5060935.02=⨯=O H i 58.26596.4056542.02=⨯=N i 05.856.4300187.02=⨯=O i烟气在1300=x t ℃热含量为：=x i +++222N O H CO i i i 2O i =153.22+47.31+265.58+8.05=474.16千卡/标米3 x i 与0y i 基本接近，故可按下式计算理论燃烧温度：133864.46016.474130000=⨯==xy xi i t t ℃若考虑实际温度比理论温度低70～80℃，则实际燃烧温度为：12677101=-=t t y ℃ 温度为1y t 时烟气热含量为：29.43093.3910187.027.3696542.005.4570935.056.5932336.01=⨯+⨯+⨯+⨯=y i 千卡/标米3烟气通过热风炉散失的热量为：35.3029.43064.46010=-=-=y y w i i q 千卡/标米3 相当于散失热量百分数 %58.664.46035.300===y w w i q η 5.2 热平衡计算5.2.1 计算鼓风从80℃提高到1150℃所增加的热含量根据公式 f L f R f i i i ,,-=∆ 千卡/标米3 其中f R i , ——温度为时鼓风的热含量；f L i ,——温度为时鼓风的热含量。
36.37585.2421.400801150=-=-=∆f f f i i i 千卡/标米3鼓风5.2.2 加热1标米3鼓风需要的煤气量废气温度为250℃时热含量按下式计算：222222222O N O H CO y i O i N i O H i CO i ⋅+⋅+⋅+⋅= 千卡/标米3 式中 2222,,,O N O H CO ——烟气中各成分的含量，%；2222,,,O N O H CO i i i i ——废气温度位250℃时废气中各成分的热含量，千卡/标米3 则89.8659.800187.098.776542.034.910935.056.1102336.02=⨯+⨯+⨯+⨯=y i千卡/标米3计算热风炉的总热效率：%26.73%10064.46029.3689.8664.460%10002=⨯--=⨯--=y wy y k i q i i o η则加热1标米3鼓风消耗的煤气量为： qi V R ff m ⋅∆=η,千卡/标米3鼓风式中——燃烧1标米3煤气带入的化学热和显热； =f m V ,599.0)77.4979.946.778(79.036.375=++⨯千卡/标米3鼓风5.2.3 煤气消耗量及烟气量周期中加热鼓风的总流量，按下式计算：4145043138168,=⨯=⋅'=τf f z V V 标米3/周期 周期中的煤气总的消耗量按下式计算：9.248287599.0414504,,,=⨯=⨯=f m f z m z V V V 标米3/周期 通过一座热风炉的平均小时鼓风量及煤气量：由于采用“二烧一送”的工作制度，通过一座热风炉的平均小时鼓风流量为：138168='=ff f V V τ标米3/小时按下式计算通过每座热风炉的平均小时煤气消耗量： 28.435599.1599.0138168,=⨯=⋅=rfm f m V V V τ标米3/小时按下式计算一座热风炉的平均小时烟气量：08.75009722.128.43559,=⨯=⋅=m y m y V V V 标米3/小时1号0 × × 0 2号× 0 × × 3号 ×××。