热风炉设计计算.doc

课程设计 设计题目：热风炉设计计算 学 号：200806030210 学生姓名：周志成 专业班级：08热2班 学 院：冶金与能源学院 指导教师：钟晓辉 2012年3月2日 一、热风炉的燃烧计算 燃烧计算采用《热能工程设计手册》（汤蕙芬，范季贤主编，机械工业出版社，1999.3）P.60上所提供的计算方法来计算。 选用燃煤的应用及成分为：Cy:52.69 Hy:0.80 Oy:2.36 Ny:0.32 Sy:0.47 Ay:35.36 My:8.00 1.煤燃烧的理论空气量计算： 标态下1Kg固体燃料完全燃烧所必须的理论空气量V0(Nm3/Kg): V0=0.0889(Cy+0.375Sy)+0.265(Hy-0.126Oy) (1-1) 将Cy=52.69，Sy =0.47 Hy=0.8和 Oy=2.36代入上式（不需带%），可得： V0=0.0889（52.69+0.375×0.47）+0.265（0.8-0.126×2.36） =4.83Nm3空气/Kg煤 当空气量用质量表示时，理论空气量m0(Kg空气/Kg煤)为： m0=1.293V0 (1-2) 将V0=4.83 Nm3/Kg代入，可得： m0=1.293×4.83=6.25Kg空气/Kg煤 2. 煤燃烧的实际空气量和过剩空气量计算： 煤燃烧的实际空气量计算： Vk=αV0=1.3×4.83=6.28Nm3空气/Kg煤 (1-3) mk=1.293×6.28=8.12 Kg空气/Kg煤 煤燃烧的过剩空气量计算： ΔVk=6.28-4.83=1.45 Nm3空气/Kg (1-4) Δmk=8.12-6.25=1.87 Kg空气/Kg煤 3. 标准状态下完全燃烧，无过剩空气时煤燃烧的烟气量计算： （1）.二氧化物VRO2(Nm3/Kg): 二氧化物包括CO2和SO2: VRO2=1.866Cy/100+0.7Sy/100 (1-5) 将Cy=52.69和 Sy=0.47代入上式，可得： VRO2=1.866×52.69/100+0.7×0.47/100=0.99Nm3/Kg煤 CO2的分子量为44，空气的平均分子量为29，根据理想气体状 态方程，CO2气体在标准状态下的密度为： 44×1.293/29=1.962Kg/Nm3 SO2的分子量为64，则SO2气体在标准状态下的密度为： 64×1.293/29=2.854Kg/Nm3 在本工况条件下，二氧化物是以CO2为主，二氧化物气体在标 准状态下的密度可以CO2气体密度来计算，即γRO2=1.962Kg/Nm3。 当二氧化物气体用质量表示时，二氧化物气体量mRO2(Kg/Kg)为： mRO2=1.962 VRO2 （1-6） mRO2=1.962 ×0.99=1.94KgCO2气体/Kg煤 （2）.水蒸气VH2O0(Nm3/Kg): VH2O0=0.111Hy+0.0124Wy+0.0161V0 (1-7) 将Hy=0.80,My=8.00和V0=4.83代入上式，可得： VH2O0=0.111×0.80+0.0124×8.00+0.0161×4.83=0.27Nm3/Kg煤 H2O的分子量为18，则H2O蒸汽在标准状态下的密度为： 18×1.293/29=0.80Kg/Nm3 当水蒸汽用质量表示时，水蒸汽量mH2O(Kg/Kg)为： mH2O0=0.80 VH2O0 （1-8） mH2O0=0.80 ×0.27=0.22Kg水蒸汽/Kg煤 （3).氮气VN20(Nm3/Kg): VN20=0.79 V0+0.008Ny (1-9) 将Ny=0.32和V0=4.83代入上式，可得： VN20=0.79 ×4.83+0.008×0.32=3.82 Nm3/Kg煤 N2的分子量为28，则N2气体在标准状态下的密度为： 28×1.293/29=1.248Kg/Nm3 当N2气体用质量表示时，N2气体mN2(Kg/Kg)为： mN20=1.248 VN20 （1-10） mN20=1.248 ×3.82=4.77KgN2气体/Kg煤 （4）. 煤燃烧的理论烟气量计算： Vy0= VRO2+VH2O0+VN20