工业炉设计1章

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1、上篇火焰炉熱工计算第一章燃料燃烧计算1.1计算内容及目的（1）计算单位燃料进行完全燃烧的空气需要量（Ln）。其目的在于合理、有效地控制燃烧过程，达到最佳燃烧状态；同时也是正确地选用或设计计算燃烧装置、供风系统及检测、控制系统的重要依据。（2）计算单位燃料进行完全燃烧的燃烧产物（烟气）生成量（V„）、燃烧产物成分（％）及其密度（PW。燃料燃烧产物生成量及其密度是设计烟道、烟囱或选用排烟机等不可缺少的依据。而燃烧产物成分是计算炉气黑度所必需的数据。（3）计算燃料理论燃烧温度（rS!）o它是估算实际炉温能否达到工艺要求的重要依据之一;同时也是选择燃料

2、种类及其燃烧方法的参考。（4）计算燃料低发热量己知炉子设计生产率时的总热量消耗，根据即可求出炉子总燃料消耗量⑻。同时也是计算的重要依据。1.2燃料燃烧计算中的已知条件（1）燃料种类及其成分；（2）空气消耗系数（/7）;（3）燃料及助燃空气的预热温度。1.3燃料成分的换算1.3.1固体、液体燃料成分的换算固体、液体燃料成分是以各组成元素的重量百分数来表示的。共有四种表示方法，B

3、J:供用成分（用）、干燥成分（干）、可燃成分（燃）和有机成分（机）。进行燃料燃烧计算时，必须依据燃料的供用成分进行计算。如果提供的固体、液体燃料成分不是供用成分，则应将其

4、换算成相应的供用成分，B

5、J:供用成分：Cf"+HJIJ+0lfj+NH,+SlfJ+AHl+Wm=]00%例：提供的燃料成分为nf燃成分（燃），则换算成供用成分（用）为：CH=KC燃H川=KH燃A用=六用>（1-1）W用=W用总计=100%J式屮：K一换算系数，其数值见表1-1。表1-1固体、液体燃料供用成分换算系数K己知燃料成分供用成分（川）换算系数K有机成分（机）[100-（S用+A®+W用）]/100可燃成分（燃）[100-（Affl+W用）1/100干燥成分（干）（100-W用）/100供用成分（用）1注：—硫，Afl_灰分，—水分。

6、均力100kg燃料巾实测重虽含最。1.3.2气体燃料（煤气）成分的换算气体燃料成分是以各组成成分的体积百分数表示的。共有二种表示方法，B

7、j:干成分（干）和湿成分（湿）。通常所提供的气体燃料成分一般为干成分。而气体燃料在实际燃烧时均含有水分，所以气体燃料进行燃烧计算时，必须将其干成分换算成相应的湿成分。由干成分换算为湿成分的换算系数的计算公式为：匕二腳（1-2）100+0J24^；；o式中：0.124^2^—每100m3干气体燃料吸收水蒸汽的体积量（m3）；尺每In?干气体燃料吸收水蒸汽的重量（g/标n?）。在计算时，及工。可近似认为等于每In

8、?干气体在对应温度下完全饱和时的绝对湿度，其数值见表1-2。表1-2干气体在不同温度下完全饱和时的绝对湿度温度°C02468101214161820222426绝对湿度/g/标m3（体）4.85.66.67.58.69.811.312.914.716.718.921.524.427.6温度°C2830323436384042444648505254绝对湿度fg/标m3（干气体）31.135.139.644.550.156.363.170.879.389.999.5111.4125139温度◊C56586062646668707580859095

9、绝对湿度fg/标m3（干气体）156175196222249281318361499716109218714381那么，气体燃料由干成分换算为湿成分的换算式为：COf=K-CO^yCO湿=尺•CO干I（1-3）H2O^=K0A24^2O总计=100%、1.3.3气体燃料混合（如高、焦炉煤气混合）配比及其成分计算（1）已知条件①工艺S求的混合后气体燃料的低发热量（Q溫）•’②被混合的二种气体燃料各自的组成成分（％）;①被混合的二种气体燃料各自的低发热量(0£、Q{2,)。(2)计算步骤及方法①成分换算如前所述，提供的气体燃料成分一般以干成分表示，

10、所以首先要把二种气体燃料的干成分换算成相应的湿成分(换算方法见本章1.3.2)。②低发热量(2；,、的计算若二种气体燃料各自的低发热呈未给出，则要根据二种气体燃料各自的湿成分，按式(1-8)分别计算出③配比计算设第一种(也可设第二种)气体燃料在混合气体燃料屮的配比系数为X1则：=+_x'(1-4)那么：J=gf氏-gf氏(1-5)所以：混合气体燃料的组成成分(湿)为：COf®=xyCO+(1-aj)C0；’co混湿=xlCOl+(l-x')C(92卜[(1-6)总计=100%.1.4燃料低发热量(2te)的计算1.4.1固体、液体燃料的低发热

11、量采用门捷列夫公式：0低=338.6C用+1028.3//用一108.7(0用一S用)一25.1VV用kJ/kg(1-7)式中：CO'S'—每100