热风炉的热工计算解析VIP免费

1热风炉的热工计算1燃烧计算煤气成分的确定：表1已知煤气（干）成分（%）种类2COCO2H4CH2N共计成分18.4251.40.255100（1）干煤气成分换算成湿煤气成分若已知煤气含水的体积百分数，用下式换算：V湿＝FV×(100－2HO)／100×100％（1）若已知干煤气含水的重量(g/m3)则用下式换算：V湿＝FV×100／（100＋0.1242gHO）×100％（2）以上两式中V湿——湿煤气中各组分的体积含量，％FV——干煤气中各组分的体积含量，％2HO——湿煤气中含水体积，％2gHO——干煤气中含水的重量，g/m3（忽略机械水含量）查“空气及煤气的饱和水蒸汽含量(气压101325Pa)表”知30℃时煤气的饱和含水含量为35.10g/m3，代入式（2）即得湿煤气成分，如表2。表2煤气成分整理表（％）种类2COCO2H4CH2N2HO合计干成分18.4251.40.255100湿成分17.6323.961.340.1952.714.17100（2）煤气低发热量的计算。煤气中含可燃成分的热效应见表3表30.01m3气体燃料中可燃成分的热效应可燃成分CO2H4CH24CH26CH36CH410CH2HS热效应／KJ126.36107.85358.81594.4643.55931.811227.74233.66煤气低发热量DWQ的计算:DWQ＝126.36CO+107.852H+358.814CH+594.424CH+⋯⋯+233.662HSKJ／3m＝126.36×23.96+107.85×1.34+358.81×0.19＝3240.2785KJ／3m2（3）焦炉煤气的加入量计算：表4焦炉煤气成分％种类2COCO2H4CHmnCH2N共计成分3.5758253.53100理论燃烧温度估算：取炉顶温度比热风温度高200℃，燃烧温度比拱顶温度约高80℃。则理T＝理T+200℃+80℃＝1480℃所要求的最低发热值：据经验公式：理T＝0.158Q低+770Q低＝（理T-770）／0.158＝4494KJ／3m加入焦炉煤气量：（Q焦大约为17000～18500KJ／3m）Q焦＝126.36CO+107.852H+358.814CH+594.424CH=126.36*7+107.85*58+358.81*25+594.4*3.5=18190.47KJ/m3V=（Q低－DWQ）/（Q焦低－DWQ）=（4494－3240.2785）/(18190.47－3240.2785)≈8.4％故煤气干成分加入量为1－8.4％＝91.6％则混合煤气成分：VCO2＝18.4％×91.6％＋3.5％×8.4％＝17.1484％VCO＝25％×91.6％＋7％×8.4％＝23.488％VH2＝1.4％×91.6％＋58％×8.4％＝6.1544％VCH4＝0.2％×91.6％＋25％×8.4％＝2.2832％VN2＝55％×91.6％＋3％×8.4％＝50.632％VCnHm＝3.5％×8.4％＝0.294％换算成混合湿煤气成分：V湿CO2＝VFCO2×100／(100＋0.1242gHO)×100％＝16.43％V湿CO＝VFCO×100／(100＋0.1242gHO)×100％＝22.51％V湿H2＝VFH2×100／(100＋0.1242gHO)×100％＝5.9％V湿CH4＝VFCH4×100／(100＋0.1242gHO)×100％＝2.19％V湿N2＝VFN2×100／(100＋0.1242gHO)×100％＝48.52％V湿CnHm＝VFCnHm×100／(100＋0.1242gHO)×100％＝0.28％表5混合煤气成分整理表（%）种类CO2COH2CH4N2CnHmH2O共计干成分17.148423.4886.15442.283250.6320.294100湿成分16.4322.55.92.1948.520.284.181003煤气低发热量的计算：DWQ＝126.36CO＋107.852H＋358.814CH＋594.424CH＋⋯⋯＋233.662HS＝126.36×22.5＋107.85×5.9＋358.81×2.19＋594.4×0.28＝4431.6409KJ／3m（为简化计算起见，式中将mnCH全部简化看成24CH—确定成分计算。）（4）空气需要量和燃烧生成物的计算1）空气利用系数b空＝aL／oL，燃烧混合煤气b空为1.1～1.5，计算中取1.10，计算见表6。表6燃烧产物体积煤气组成1003m湿气体积含量（3m）反应式需氧气的体积生成物的体积（3m）2O2CO2HO2N合计2CO16.432CO→2CO16.4316.43CO22.5CO＋1/22O→2CO11.2522.522.52H5.92H＋1/22O→2HO2.955.95.94CH2.194CH＋22O→2CO＋22HO4.382.194.386.572N48.522N→2N48.5248.522HO4.182HO→2HO4.184.1824CH0.2824CH＋32O→22CO＋22HO0.840.560.561.12当b空＝1.0时，空气带入的21.1274.89974.899当b空＝1.1时，过剩空气带入的2.1122.1127.499.60生成物总量（3m）2.11241.6815.02130.91189.72生成物成分（％）1.0520.739.2269100注：为简化计算起见，表中将mnCH全部简化看成—24CH确定成分计算。42)燃烧13m高炉煤气理论空气量oL为：oL＝21.12／21＝1.0063m3）实际空气需要量nL为：nL＝1.10×1.006＝1.1063m4）燃烧13m高炉煤气的实际生成物量V产为：V产＝1.903m5）助燃空气显热Q空为：Q空＝C空×t空×oL＝1.302×20×...