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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)%: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,%。

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=⨯=my CO V V CO49.4100,22=⨯=my O H V V O H42.65100,22=⨯=m y 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。

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