重科大热工设备讲义03火焰炉热平衡及燃料消耗量

3.火焰炉热平衡及燃料消耗量3.1概述热平衡的概念热平衡的种类热平衡测定与计算的目的3.2热平衡项目及其计算热收入项：燃料燃烧的化学热Q1，kJ／t燃料预热的物理热Q2，kJ／t空气预热的物理热Q3，kJ／t炉内物料的氧化放热Q4，kJ／t雾化用蒸汽带入的热量Q5，kJ／t入炉物料的物理热Q6，kJ／t成渣反应热Q7，kJ／t热支出项：加热或熔炼物料的热量Q′1，kJ／t烟气带走的物理热Q′2，kJ／t冷却系统带走的热量Q′3，kJ／t炉衬散热损失Q′4，kJ／t炉衬积热Q′5，kJ／t通过炉门、小孔开口辐射热损失Q′6，kJ／t通过炉门、逸气热损失Q′7，kJ／t化学不完全燃烧热损失Q′8，kJ／t机械不完全燃烧热损失Q′9，kJ／t炉渣、炉尘带走的热损失Q′10，kJ／t炉内台车、支架、链带、底盘等带出的热量Q′11，kJ／t吸热反应所需要的热量Q′12，kJ／t误差与其它热损失Q′13，kJ／t热收入项计算：项目计算公式意义符号意义和单位说明Q1BQ低Kg/t,m3/t；kJ/kg(m3)Q2B(crtr－crete)mc△tm3/t；kJ／(kg·K)Q3Vk(cktk－ckete)mc△tm3/t；kJ／(kg·K)Q45652×103akJ／kg；kg/kgQ5Gq(Hq－He－γq)mc△tkg/t；kJ／kgQ6mc△tkJ／(kg·K)Q7Kg/t注1热支出项计算：项目计算公式意义符号意义和单位说明Q′11000(cm2tm2－cmetme＋△H)mc△tKJ／(kg·K)；℃Q′2qv,y(cyty－cyete)mc△tm3/t；KJ／(kg·K)Q′3Gs(cs2ts2－cs1ts1)mc△tkg/t；KJ／(kg·K)Gq〔Hq－（cs1ts1＋γ·w′）〕mc△tkg/t；KJ／(kg·K)；kJ／kgQ′4；q·FkJ／m22Q′5Gl(cl2tl2－cl1tl1)/Gmc△tkg；kJ／(kg·K)；t/周期Q′6qF△τ3,4Q′7[qv0(cgtg－cete)/G]×（△τ/60）mc△t△τm3/h(0℃)；kJ／(kg·K)5Q′8BVgΣ(qi×φi)kimim3/m3；m3/kgQ′9KBQ低kMtolK=0.01－0.05Q′10mc△tKg/t；kJ／(kg·K)；6Q′11mc△tKg/h；Kg/周期Q′12kimiKg/t；kJ/kgQ′13课后练习：注1：学号个位为1的同学查阅该公式出处。注2：学号个位为2的同学查阅该公式出处（3.6）。注3：学号个位为3的同学查阅该公式出处（20.43）。注4：学号个位为4的同学讨论φ的影响和查阅方法。注5：学号个位为5的同学讨论该公式正确与否。注6：学号个位为6的同学查找（209）的出处。注7：学号个位为7的同学参照上表列出锅炉的热平衡计算公式表注8：学号个位为8的同学任选一种热工设备列出其热平衡计算公式表注9：对Q′7中qv，,t的计算，有如下公式：当炉底压力与外界压力相等时，上部开口逸气量为：学号个位为9的同学推导该公式注10：对Q′7中qv，,t的计算，有如下公式：通过炉墙水平方向开孔或缝隙向炉外溢出炉气量为：学号个位为0的同学推导该公式3.3热量的有效利用系数和热量利用系数从热量的范围来定义：从炉子的空间范围定义：炉膛；炉子整体炉膛热量有效利用系数炉子热量有效利用系数炉膛热量利用系数炉子热量利用系数系数炉膛热量有效利用系数炉子热量有效利用系数炉膛热量利用系数炉子热量利用系数符号ηT·XiηL·XiηT·LiηL·Li总供热量BQ低＋Q带入＋Q氧化BQ低BQ低＋Q带入＋Q氧化BQ低有效热Q物料Q物料留在炉膛的热量Q物料+ΣQ损失Q物料+ΣQ损失定义式Q物料／（BQ低＋Q带入＋Q氧化）Q物料／BQ低（Q物料+ΣQ损失）／（BQ低＋Q带入＋Q氧化）（Q物料+ΣQ损失）／BQ低其它表达式（BQ低＋Q带入＋Q氧化－Q烟气－ΣQ损失）／（BQ低＋Q带入＋Q氧化）（BQ低＋Q带入＋Q氧化－Ql烟气-ΣQl损失）／BQ低（BQ低＋Q带入＋Q氧化－Q烟气）／（BQ低＋Q带入＋Q氧化）（BQ低＋Q氧化－Ql烟气）／BQ低比较ηL·Xi≥ηT·XiηL·Li≥ηT·Li关系ηT·Xi＝ηL·Li－ΣQ损失／（BQ低＋Q带入＋Q氧化）ηL·Xi＝ηL·Li－ΣQl损失／BQ低热平衡表达式BQ低＋Q带入＋Q氧化＝Q物料+Q烟气＋ΣQ损失讨论：A、影响热量利用系数的因素因素影响作用说明燃料种类Q低↑η↑空气预热温度Tk