热风炉的有关计算

1、热风炉的有关计算5.1.1计算的原始数据3高风量 V 230208 60 138168标米/小时热风出口处的平均温度 tR,f 1100 °C 冷风入口温度tL,f 30 C规定的拱顶烟气温度ty1 1400 C平均废气出口温度ty2250 C净煤气温度 tm 35 C助燃空气温度tk 20 C热风炉座数n 3座热风炉工作制度“二烧一送”，其中送风周期 f 1小时，燃烧周期时间1.9小时，换炉时间0.1小时，总的周期时间z f r3小时高炉煤气成分（干）%表5-1高炉煤气成分（%CO0CH2H4C2计共22105101.070.45.29.636.570.00干煤气中所带的机械水为2

2、0克/标米。5.1.2燃烧计算（1）煤气成分换算净煤气在35C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 47.45 20.00 67.45克/ 标米 3。换算水蒸气的体积百分含量：1叫 100 67.457.74%803.60 Wh2o803.60 67.45则湿煤气成分的换算系数m 100也0 100 了.74 0.923100 100湿煤气成分的体积含量（%:CO219.9 0.923 18.37H20.40.9230.369ch40.60.9230.554h2o7.74N253.190.92349.09CO25.8 0.923 23.89100.00总和(2)煤

3、气发热值计算Qp 30.2CO 25.7H2 85.8CH4 I42C2H4 55.3H2S 千卡/ 标米 3式中CO,H2,CH4,C2H4,H2S煤气中各成分的体积含量，。(3)Q：30.2 23.89 25.7 0.369 85.8 0.554 778.49 千卡/标米 3L。0.5出 0.5CO 2CH4 3C2H4 O2 I.5H2S21L00.5 0.369 0.5 -23.89 2.0 0.554 0.63标米 3/ 标米 3煤气标米3/标米3煤气21计算实际空气需要量，设过剩空气系数1.20，则L L01.20 0.630.756 标米 3/ 标米 3 煤气燃烧1标米3煤气的空

4、气需要量Vy,mVCO2 VH2O VN2VO2VH 2O0.01(2CH4 2C2H4Vco20.01(CO CO2CH 4VN20.01(N2 79L)VO20.21(1)LVso20.01H2S(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：Vs6 标米3/标米3煤气h2 h2s h2o h2o' L)2C2H4)式中CO,CO2,CH 4Q2E2S等一一湿煤气中各成分的体积含量，%H2O助燃空气中水的体积含量，%VCO20.01 (23.8918.370.554)0.43VH2O0.01(2 0.554 7.740.3697.74Vn20.01

5、 (49.0979 0.768)1.10V020.21 (1.201) 0.7680.032则0.768)0.16Vy,m 0.430.161.100.0321.722 标米 3/标米 3煤气烟气成分，%VCOCO2- 100 25.44Vy,mH2OH2OVy,m1004.49Vn2N2 二 100 65.42Vy,mVoO2100 4.65Vy,m合计100.00(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35C时带入的显热Cmtm及助燃空气在20r时带入的显热CktkL按下 式计算：Cmtm °.01tm(CO2 CCO2 CO CCO H 2 CH 2 CH

6、 4 CCH4 H 2O C H 2O N 2 CN2) Cttk 0.01tk (O2 CO2 N2 C N2 H 2O CH2O )式中CO,CO2,N2等煤气或助燃空气所含 各成分的体积含量，%； CcO2,CcO,Ch2O等一一煤气或助燃空气中各 成分在温度为tm或tk时的平均热容 量，千卡/标米3 r；贝U9.979Cmtm0.01 35 (18.37 0.3123 23.89 0.311 0.369 0.305 49.09 0.310千卡/标米3煤气CktkL0.01 20 (21 0.3123 790.3103) 0.7684.77 千卡/标米3煤气则烟气热含量为:QpCmtmC

7、ktk LI-Vy,my。L千卡/标米3煤气Vy,m式中tm 煤气温度，r；3Cm 在温度为tm时煤气的平均热容量，千卡/标米 C；tk 助燃空气温度，C；iy。778.49 9.979 4.77 460.64 千卡/标米 3烟气Ck 在温度为tk时助燃空气的平均热含量，千卡/标米'Co1.7222）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tx约为tx 1300 Co当tx 1300 C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，655.92iCO2i H 2Oi N2iO20.2336153.220.0935506.0447.310.65420.

8、0187405.96430.56265.588.05xH2O N2 O2ix与iy0基本接近，故可按下式计算理论燃烧温度:t。 t仏1300咔i x460.64y°xlx1338 C若考虑实际温度比理论温度低 7080 C,ty1 t。711267 C温度为ty1时烟气热含量为：则实际燃烧温度为:iy 0.2336 593.560.0935 457.05 0.6542y1369.270.0187 391.93430.29烟气在tx 1300 C热含量为：3ix Ico Ih°c In ic° =153.22+47.31+265.58+8.05=474.16 千卡

9、/ 标米千卡/标米3烟气通过热风炉散失的热量为:y01 y1qw iy。iy1460.64 430.29 30.35 千卡/ 标米 3相当于散失热量百分数也 30.356.58%i “460.64y05.2热平衡计算5.2.1计算鼓风从80C提高到1150C所增加的热含量根据公式其中iR,fif 1R,f lL,f千卡/标米3 -温度为时鼓风的热含量;iUf 温度为时鼓风的热含量。ifi；150 i80 400.21 24.85 375.36 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250C时热含量按下式计算:式中3iy2CO2ico2H 2OiH 2oN 2i n2

10、O2i。千卡 / 标米CO2,H2。, N2Q2 烟气中各成分的含量， %,i H2O, iN2, G 废气温度位250C时废气中各成分的热含量，千CO2 H2O N2 O2卡/标米3 则i、“0.2336 110.56 0.0935 91.34 0.6542 77.98 0.0187 80.59 86.89y2千卡/标米3计算热风炉的总热效率:k qw 100%460.64 86.89 36.29 100%73.26%Vo 竺iy。则加热1标米3鼓风消耗的煤气量为:460.64Vmf千卡/标米3鼓风r q式中一一燃烧1标米3煤气带入的化学热和显热;375.36Vm,f0.599千卡/标米3鼓风0.79 (778.469.9794.77)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：138168 3414504 标米 3/ 周期Vz,f Vf周期中的煤气总的消耗量按下式计算：Vz,m Vz,f Vm,f414504 0.599 248287.9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：Vf3Vf L 138168标米