高炉热风炉设计说明书.doc

高炉热风炉设计说明书 高炉热风炉设计说明书 PAGE PAGE PAGE 15 高炉热风炉设计说明书 目录 TOC \o 1-3 \h \z \u 第一章　热风炉热工计算 2 热风炉燃烧计算 2 热风炉热平衡计算 4 热风炉设计参数确定 5 第二章　热风炉结构设计 6 设计原则 6 工程设计内容及技术特点 6 设计内容 6 技术特点 6 结构性能参数确定 7 蓄热室格子砖选择 7 热风炉管道系统及烟囱 8 顶燃式热风炉煤气主管包括： 8 顶燃式热风炉空气主管包括： 9 顶燃式热风炉烟气主管包括： 9 顶燃式热风炉冷风主管道包括： 9 顶燃式热风炉热风主管道包括： 10 热风炉附属设备和设施 10 热风炉基础设计 11 热风炉炉壳 11 热风炉区框架及平台(包括吊车梁) 11 第三章 热风炉用耐火材料的选择 12 耐火材料的定义与性能 12 热风炉耐火材料的选择 12 参考文献 14 第一章　热风炉热工计算 热风炉燃烧计算 燃烧计算采用发生炉煤气做热风炉燃料，并为完全燃烧。已知煤气化验成分见表。 表 煤气成分表 项目 CH4 C2H4 H2O H2 CO CO2 N2 含量% 热风炉前煤气预热后温度为300℃，空气预热温度为300℃，干法除尘。发生炉利用系数为m3d，风量为3800m3/min，t热风=1100℃，t 热风炉工作制度为两烧一送制，一个工作周期T=，送风期Tf=，燃烧期Tr=，换炉时间ΔT=，出炉烟气温度tg2=350℃，环境温度te=25 煤气低发热量计算 查表煤气中可燃成分的热效应已知。气体燃料中可燃成分热效应如下： CO: , H2:, CH4:, C2H4:。则煤气低发热量： QDW=×＋×+×+×= KJ 空气需要量和燃烧生成物量计算 (1)空气利用系数b空=La/Lo计算中取烧发生炉煤气b空=。燃烧计算见表。 (2)燃烧1m3发生炉煤气的理论Lo为Lo=21= m3 (3)实际空气需要量La=×= m3。 (4)燃烧1m3发生炉煤气的实际生成物量V产= m3 (5)助燃空气显热Q空=C空×t空×La =×300× = KJ/ m3。 式中C空－助燃空气t空时的平均热容，t空－助燃空气温度。 (6)煤气显热：Q煤=C煤×t煤×1=×300×1=405 KJ/ m3。 (7)生成物的热量Q产=(Q空＋Q煤＋QDW)/V产 =＋405＋/ = KJ/ m3。 表煤气计算 煤气组成 100 m3干煤气的百分含量 反应式 需要氧气的体积/m3 生成物的体积/m3 O2 CO2 H2O N2 合计 H2O CH4 CH4＋2O2→CO2 ＋2H2O C2H4 C2H4＋3O2→2CO2 ＋2H2O O2 0 CO2 CO2→CO2 CO CO＋1/2O2→CO2 H2 H2＋1/2O2→H2O N2 N2→N2 当b=时，空气带入的 当b空=时，过剩空气带入的 生成物总量/ m3 物成分/ m% 4.理论燃烧温度计算 t理=(Q空＋Q煤＋QDW－Q分)/V产C产 Q分CO2＝12600×V`CO2×Vn×f分CO2×10-4 Q分H2O＝10800×V`H2O×Vn×f分H２O×10-4 Q分＝Q分CO2 ＋Q分H2O t理－理论燃烧温度，C产燃烧产物在t理时的热量。由于C产取决于t理。须利用已知的Q产用迭代法和内插法求得t理。 其过程如下： 猜理论燃烧温度在1900℃和2000℃之间,查表得C产(1900℃) =( m3. ℃) ,f分CO2(1900℃)＝, f分H２O(1900℃)＝； C产(2000℃) = ( m3. ℃), f分CO2(22000℃0 则取C产= kJ/( m3. ℃), f分CO2＝, f分H２O＝,再代入上式,则有 Q分＝12600×V`CO2×Vn×f分CO2×10-4＋10800×V`H2O×Vn×f分H２O×10-4 ＝122600×××4×10-4＋10800××××10-4 ＝ t理=(Q空＋Q煤＋QDW－Q分)/V产C产=+405+－/× =1906 热风炉实际燃烧煤气量和助燃空气量计算 η热=V风×(t热c热－t冷c冷)/[V煤×(Q空＋Q煤＋QDW)] =3800×45×(1100×－120×/[ V煤××＋405＋] 则V煤= m3/h取27383m V空=V煤 ×La=27383×= m3/h。 热风炉热平衡计算 1.热平衡基础参数确定 (1)周期时间和介质流量确定 Tr =,ΔT=, Tf==45min。 烟气流量Vm=53603 m3/