热风炉设计说明书

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1、内蒙古科技大学课程设计说明书目录第一章　热风炉热工计算21.1热风炉燃烧计算21.2热风炉热平衡计算41.3热风炉设计参数确定7第二章　热风炉结构设计82.1设计原则82.2工程设计内容及技术特点82.2.1设计内容82.2.2技术特点82.3结构性能参数确定82.4蓄热室格子砖选择92.5热风炉管道系统及烟囱112.5.1顶燃式热风炉煤气主管包括：112.5.2顶燃式热风炉空气主管包括：112.5.3顶燃式热风炉烟气主管包括：122.5.4顶燃式热风炉冷风主管道包括：122.5.5顶燃式热风炉热风主管道包括：122.6热风炉附属设备和设施132.7热风炉基础设计152.7

2、.1热风炉炉壳152.7.2热风炉区框架及平台（包括吊车梁）1528内蒙古科技大学课程设计说明书第三章热风炉用耐火材料的选择153.1耐火材料的定义与性能153.2热风炉耐火材料的选择16参考文献18第一章　热风炉热工计算1.1热风炉燃烧计算28内蒙古科技大学课程设计说明书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1.1。表1.1煤气成分表项目CH4C2H4H2OH2COCO2N2O2∑含量%1.70.44.212.730.32.348.20.2100.00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2.3

3、t/m3d，风量为3800m3/min，t热风=1100℃，t冷风=120℃，η热=90%。热风炉工作制度为两烧一送制，一个工作周期T=2.25h，送风期Tf=0.75h，燃烧期Tr=1.4h，换炉时间ΔT=0.1h，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。0.01m3气体燃料中可燃成分热效应如下：CO:126.36KJ,H2:107.85KJ,CH4:358.81KJ,C2H4:594.4KJ。则煤气低发热量：QDW=126.36×30.3＋107.85×12.7+258.81×1.7+594.4×0.4=604

4、6.14KJ空气需要量和燃烧生成物量计算28内蒙古科技大学课程设计说明书(1)空气利用系数b空=La/Lo计算中取烧发生炉煤气b空=1.1。燃烧计算见表2.13。(2)燃烧1m3发生炉煤气的理论Lo为Lo=25.9/21=1.23m3。(3)实际空气需要量La=1.1×1.23=1.353m3。(4)燃烧1m3发生炉煤气的实际生成物量V产=2.1416m3。(5)助燃空气显热Q空=C空×t空×La=1.319×300×1.353=535.38KJ/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=1.350×300×1=40

5、5KJ/m3。(7)生成物的热量Q产=（Q空＋Q煤＋QDW）/V产=（535.38＋405＋6046.14）/2.1416=3262.29KJ/m3。表1.2煤气计算煤气组成100m3干煤气的百分含量反应式生成物的体积/m328内蒙古科技大学课程设计说明书需要氧气的体积/m3O2CO2H2ON2合计H2O4.24.24.2CH41.7CH4＋2O2→CO2＋2H2O3.41.73.45.1C2H40.4C2H4＋3O2→2CO2＋2H2O1.20.80.81.6O20.2-0.20CO22.3CO2→CO22.32.3CO30.3CO＋1/2O2→CO215.1530.33

6、0.3H212.7H2＋1/2O2→H2O6.3512.712.7N248.2N2→N248.248.2当b=1.0时，空气带入的25.997.4397.43当b空=1.10时，过剩空气带入的2.592.599.7412.33生成物总量/m32.5935.121.1155.37152.03物成分/m%72.5428内蒙古科技大学课程设计说明书1.2116.49.85100.004.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CO2×10-4Q分H2O＝10800×V`H2O×Vn×f分H２O×10-4Q分＝Q分C

7、O2＋Q分H2Ot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℃)=1.6807kJ/(m3.℃),f分CO2(1900℃)＝3.6,f分H２O（1900℃）＝1.4；C产(2000℃)=1.6906kJ/(m3.℃),f分CO2(22000℃000℃)＝6,f分H２O（2000℃）＝2;则取C产=1.6817kJ/(m3.℃),f分CO2＝4.0,f分H２O＝1.5,再代入上