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 Vf 2302.08 60 138168 标米 3/ 小时 热风出口处的平均温度 tR,f 1100 冷风入口温度 tL,f 30规定的拱顶烟气温度 ty1 1400 平均废气出口温度 ty2 250 净煤气温度 tm 35 助燃空气温度 t k 20 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 r 3 小时高炉煤气成分（干） %：表 5-1 高炉煤气成分（ %）CO2OCH2H4CN2计共22105101.070.45.29.636.

2、570.00干煤气中所带的机械水为 20 克/ 标米 。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 47.45 20.00 67.45克/ 标米 3。换算水蒸气的体积百分含量：H2O100WH2O100 67.45 7.74%2 803.60 WH2O 803.60 67.45则湿煤气成分的换算系数 m 100 H 2O 100 7.74 0.923100 100湿煤气成分的体积含量（ %）：CO2 19.9 0.923 18.37H20.40.9230.369CH40.60.9230.554H2O7.74N25

3、3.190.92349.09CO25.8 0.923 23.89100.00总和2)煤气发热值计算QPH 30.2CO 25.7H2 85.8CH 4 142C2H4 55.3H 2 S 千卡/标米 3式中 CO,H2,CH 4,C2H4,H2S煤气中各成分的体积含量， %。QHP 30.2 23.89 25.7 0.369 85.8 0.554 778.49千卡/ 标米 3 燃烧 1 标米 3煤气的空气需要量3)L00.5H 2 0.5CO 2CH 4 3C2H 4 O2 1.5H 2S21L0 0.5 0.369 0.5 23.89 2.0 0.554 0.63标米 3/标米 3煤气标米

4、/ 标米 煤气21计算实际空气需要量，设过剩空气系数1.20，则LL0 1.20 0.63 0.756 标米 3/标米 3煤气4)燃烧 1 标米 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：VSO2 标米 / 标米 煤气H 2 H 2S H 2O H 2O L) 2C2H4)Vy,mVCO2 VH 2OVN2VO2VH 2O0.01(2CH 4 2C2H4VCO20.01(CO CO2CH4VN20.01(N 2 79L )VO20.21( 1)LVSO20.01H 2S式中 CO, CO2 ,CH 4,O2,H2S等湿煤气中各成分的体积含量， %；H 2O 助燃空气中水的

5、体积含量，%。VCO20.01 (23.89 18.37 0.554)0.43VH2O0.01 (2 0.554 7.74 0.3697.74VN20.01 (49.09 79 0.768) 1.10VO20.21 (1.20 1) 0.768 0.032则0.768) 0.16Vy,m 0.43 0.16 1.10 0.032 1.722 标米 3/ 标米 3煤气 烟气成分， %：VCO2CO2 CO2 100 25.442 Vy,mH2OH2OVy,m1004.49VN2N2N2 100 65.422 Vy,mVOO2100 4.652 Vy,m合计 100.00(5)理论燃烧温度和实际燃

6、烧温度计算1 )烟气热含值计算煤气在 35时带入的显热 C mt m及助燃空气在 20时带入的显热 CktkL 按下 式计算：Cmtm0.01tm(CO2CCO2COCCOH2 CH2 CH 4CCH4H2OCH2ON2CN2)Cttk 0.01t k (O2 CO2 N2 CN2 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；则9.979Cmtm 0.01 35 (18.37 0.3123 23.89 0.311 0.369 0.305 4

7、9.09 0.310 千卡/标米 3煤气Ckt kL 0.01 20 (21 0.3123 790.3103) 0.768 4.77 千卡/ 标米 3煤气则烟气热含量为：QP Cmtm Cktk L iyVy,my0q 千卡 / 标米 3 煤气 Vy,m式中 tm 煤气温度，；3Cm在温度为 tm时煤气的平均热容量，千卡 /标米 3；t k 助燃空气温度，；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 3。1.7222）燃烧温度计算当烟气热含量为 460.64 千卡/标米 烟气时，查表得此时 tx约为 tx

8、 1300 。当 tx 1300 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， 655.92iCO2iH 2OiN2iO20.2336153.220.0935506.0447.310.65420.0187405.96430.56265.588.05x CO2 H 2O N2 O2ix 与 iy0 基本接近，故可按下式计算理论燃烧温度：t0 tiy0 1300 474.16i x 460.64y0xix1338若考虑实际温度比理论温度低 7080， ty1 t0 71 1267 温度为 ty1 时烟气热含量为：则实际燃烧温度为：i y 0.2336 593.56 0.0935 457

9、.05 0.6542y1369.27 0.0187 391.93 430.29烟气在 t x 1300 热含量为：3ix iCO iHO iN iO =153.22+47.31+265.58+8.05=474.16 千卡/标米 3千卡 / 标米 烟气通过热风炉散失的热量为：y0y1qw iy0 iy1 460.64 430.29 30.35千卡/标米 3相当于散失热量百分数qw30.35 6.58%y0i y460.645.2 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其中iR,fR,f iL,f 千卡/标米 3温度为时鼓风的热含量；iL,f 温度为时鼓风的热含

10、量。i f i1f150 i8f0 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 250时热含量按下式计算：式中3iy2CO2iCO2H 2OiH2ON2i N2O2iO2千卡/ 标米CO2,H2O,N2,O2 烟气中各成分的含量， %； iCO ,iH2O,iN2,iO2 废气温度位 250时废气中各成分的热含量，千CO2 H 2O N 2 O2卡/ 标米 则i y 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：y

11、o y2 iy0则加热 1 标米 3鼓风消耗的煤气量为：k i yo iy2 qw 100% 460.64 86.89 36.29 100% 73.26%460.64Vm,fif 千卡/标米 3鼓风Rq式中燃烧 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 (778.46 9.979 4.77)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 3 414504 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,f 414504 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：V f 3Vf f