热风炉设计说明书推荐文档Word格式.docx
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CO:
126.36KJ,H:
107.85KJ,CH:
358.81KJ,CH:
594.4KJ。
则4422煤气低发热量:
Q=126.36×
30.3+107.85×
12.7+258.81×
1.7+594.4×
DW0.4=6046.14KJ
空气需要量和燃烧生成物量计算
3.
(1)空气利用系数b=La/Lo计算中取烧发生炉煤气b=1.1。
燃空空烧计算见表2.13。
33。
为燃烧1mLo=25.9/21=1.23m发生炉煤气的理论Lo
(2)3。
×
1.23=1.353m(3)实际空气需要量La=1.133。
产1m=2.1416m发生炉煤气的实际生成物量V(4)燃烧(5)助燃空气显热Q=C×
t×
La
空空空=1.319×
300×
1.353
3。
=535.38KJ/m
式中C-助燃空气t时的平均热容,t-助燃空气温度。
空空空3。
300×
1=405KJ/m=C×
1=1.350×
Q(6)煤气显热:
煤煤煤(7)生成物的热量Q=(Q+Q+Q)/V产DW产煤空=(535.38+405+6046.14)/2.1416
=3262.29KJ/m
表1.2煤气计算
煤气组成
3m100煤干的气分百含量
反应式
需要氧气的体
3/m生成物的体积
O2
CO2
HO2
N2
合计
4.
积3/m
4.2
CH4
1.7
CH+2O→CO242O
2H+2
3.4
5.1
HC24
0.4
→2COCH+3O2422O
1.2
0.8
1.6
0.2
-0.2
0
2.3
CO→CO22
CO
30.3
→CO+CO1/2O22
15.15
H2
12.7
+H1/2O→HO222
6.35
48.2
N→N22
b=1.0时,空气带入的当
25.9
97.43
空=1.10时,过剩空气带b当入的
2.59
9.74
12.33
3生成物总量/m
35.1
21.1
155.37
152.03
%物成分/m
1.2
16.
9.8
72.54
100.0
5.
1
4
5
4.理论燃烧温度计算C-Q分)/Vt=(Q+Q+QDW理产煤产空-410×
×
f分CO2分CO2=12600×
V`CO2×
VnQ-4102O×
Vn×
V`H2O×
f分HQ分H2O=10800H2O
Q分分CO2+Q分=Q取决由于C产燃烧产物在t时的热量。
t-理论燃烧温度,C产理理。
Q用迭代法和内插法求得t于t。
须利用已知的理产理其过程如下:
C℃之间,查表得猜理论燃烧温度在1900℃和2000)产(1900℃3;
=1.4分H2O(=1.6807kJ/(mCO2(.℃),f分)=3.6,f℃)19001900℃3OH2)0=6,fC=1.6906kJ/(m分.℃),f分CO2(2℃00产(2000℃)2000℃2;
()=℃200031.5,=2分HO),f分CO2=4.0,=1.6817则取CkJ/(mf.℃产则有再代入上式,-4Vn×
10V`H2O+10800fQ分=12600×
分CO2-4102分HO×
f-42.1416×
10800×
9.85×
2.1416×
4×
10+×
=12260016.4-4×
101.5×
121.5
=-(535.38+405+6046.14=分)++QQQDW-Q/VC(=t产煤产理空)×
()121.5/2.14161.68176.
=1906℃。
热风炉实际燃烧煤气量和助燃空气量计算
η=V×
(tc-tc)/[V×
(Q+Q+Q)]DW冷煤风冷热空热热煤0.9=3800×
45×
(1100×
1.424-120×
1.306)/[V×
1.4×
煤6046.14)]
(535.38+405+33/h取27383m则V=27383.26m。
/h煤3/h1.353=37049.2m。
V=V×
La=27383×
煤空1.2热风炉热平衡计算热平衡基础参数确定1.)周期时间和介质流量确定(1。
T=0.1h,T=0.75h=45minT=1.4h,Δfr33=53603m/min/h。
冷风流量V=3800m。
烟气流量Vfm。
(2)热风炉漏风率L,取3%f热平衡计算2.)热量收入项目(1×
Q1.4=27383×
Q燃料化学热量:
=VT①DW1rm周期。
6046.14=231795999.7KJ/)cQ=VT(t-Cme-te②燃料化学热量:
m2mmr1.332)1.35-×
25(300=27383×
周期。
=14249565.54KJ/t-tC(LaT=V③助燃空气物理热量:
QC)esm3rKKke7.
=27383×
1.53×
(300×
1.319-25×
1.300)
=21303273KJ/周期。
④冷风带入的热量:
Q=VβT(1-L)×
(ct-ct)
eff1f1f4fef=3800×
0.86×
(1-0.03)×
(1.31×
120-1.30×
25)
=17788230.54KJ/周期。
⑤热收入总热:
ΣQ=Q+Q+Q+Q4
321=231.80+14.25+21.30+17.79=285.14
GJ/周期。
(2)热量支出项目
①热风带出的热量:
Q′=VβT(1-L)×
(ct-ct)ef2ffe1f2ff=3800×
(1-0.03)×
(1.424×
1100-1.30×
=218808074KJ/周期。
②烟气带走的热量:
Q′=VTVb(ct-ct)e2g2gemrg2g=27383×
2.28×
1×
(1.435×
350-1.3933×
=40855344.54KJ/周期。
③化学不完全燃烧损失热量:
Q′=0KJ/周期。
3④煤气中机械水吸收的热量:
48.
⑤冷却水吸收的热量:
Q′=2198513KJ/周期。
5⑥冷风管道散热量:
Q′=K(Δt×
Ai)T=62.8×
50.33×
438.1ff6×
0.75
=107243.25KJ/周期。
⑦炉体表面散热:
Q′=ΣK(Δtf×
Ai)T=431385KJ/周期。
7⑧热风管道散热量:
Q′=3029374KJ/周期。
8⑨热平衡差值:
ΔQ=ΣQ-(Q′+Q′+…+Q′)
821=285.14-(218.81+40.86+0+0+2.2+0.10+0.43+3.03)
=19.71GJ/周期。
1.列热平衡表1.3。
表1.3热平衡表
热收入
热支出
项目燃料化学热燃料物理热助燃空气物理热冷风带入
热量/GJ231.8114.2521.3017.79
%81.305.007.476.24
项目热风带出的热烟气带走的热化学不完全燃烧损失
热量/GJ218.8140.8600
%76.74
14.3300
9.
的热量Q
Σ
285.14
100.00
中机煤气吸械水收的热量水吸冷却收热量管道冷风散热面炉体表散热道热风管散热衡差热平值Q
2.2
0.100.433.0319.71285.14
0770.040.151.066.91100.00
热效率计算4.1()热风炉本体热效率:
100%
-Q)]′+Q′+Q)/(ΣQQ=[(Qη′-461841
100%17.79)]×
3.03)/(285.14+0.10+-17.79=[(218.81-=76.36%
100%×
)]QQ[(Q′-)/(Σ-Q)热风炉系统热效率(2441100%
--=(218.8117.79)/(285.1417.79)10.
=75.19%
1.3热风炉设计参数确定
由以上计算确定热风炉的主要设计参数如表1.4。
表1.4热风炉设计参数
项目
参数
3发生炉容积/m用系数利发生炉3/t/m发生炉入炉风量3/min/m冷风温度/℃设计风温/℃
拱顶温度(最高)/℃
废气温度/℃
空气预热温度/℃
煤气预热温度/℃
送风制度
燃料
18002.3380012011001300350300300两烧一送制发生炉煤气
11.
第二章热风炉结构设计
2.1设计原则
(1)本着技术先进成熟、完善和节能的原则;
(2)热风炉工艺布置合理顺畅,充分考虑施工及生产过渡的可行性。
(3)因地制宜,充分利用现有地形,最大限度的减少占地面积。
(4)采用适用可靠的设备和材料,以确保稳定、安全生产的需要。
2.2工程设计内容及技术特点
2.2.1设计内容
设计三座热风炉,三座热风炉送风时,可实现两烧一送制,
(1)设计三座热风炉,包括炉壳、基础(与原有基础的连接)、炉蓖子、燃烧器和耐火材料等;
(2)烟道、热风支管、煤气管道、助燃空气支管、新建三列框架;
(3)设计三座热风炉的阀门(每座共11台),及相应的液压控制和供电;
(4)相应设计三座热风炉的自动化检测设备和控制系统;
12.
2.2.2技术特点
·
热风炉采用顶燃式热风炉;
热风炉炉底采用弧形板;
热风出口采用组合砖;
炉篦子单独支撑在柱子上。
2.3结构性能参数确定
3,每立方米发生炉有效容积应具已知:
发生炉有效容积为1800m23,选定三座热风炉。
98m/m有的蓄热面积为2。
1800=176400m98热风炉全部蓄热面积为:
2。
蓄热室有效断面积为:
55.4m2。
每座热风炉的蓄热室受热面积为:
58790m热风炉主要性能参数列表如表2.1。
表2.1热风炉主要技术特性
序号
名称
单位
设计值
备注
发生炉容积
3m
1800
2
热风温度
℃
1100
3
入炉风量
3m/min
3800
热风炉座数
座
顶燃式
热风炉全高
mm
45190
13.
设计值
注备
6
热风炉炉壳内径
9430/?
11120
7000/?
?
7
蓄热室断面积
2m
55.4
8
发生炉煤气燃烧量
3/hNm
27383
9
格子砖高度
m
21.84
10
H/D热风炉高径比
m/m
4.06
11
一座热风炉蓄热面积
58790
12
格子砖型式
19孔
30mm
13
单位鼓风蓄热面积
32m/m
44
14
单位发生炉容积蓄热面积
32m/m
98
15
单位鼓风量格子砖重量
3t/m
1.22
蓄热室格子砖选择2.4年代,我国热风炉用耐火材料主要是黏土砖,格子砖5020世纪℃风900800~是片状平板砖,品种也比较单一。
基本上满足了当时年代,由于发生炉喷煤技术的发展,风温有了很大的提温要求。
60高,在热风炉的高温部开始用高铝砖砌筑,格子砖也由板状砖,发展年代,℃的要求。
7011001000到整体穿孔砖,基本上满足了风温~使热风炉的耐火材料又上升了开始将焦炉用硅砖移植应用到热风炉,14.
一个新台阶。
80年代和90年代,我国进入改革开放时期,热风炉耐火材料又有了新的长足的进步和发展。
具体情况概述为:
1.低蠕变高铝砖的开发与研制。
2.在热风炉炉壳内侧喷涂一层约60mm的陶瓷喷涂料。
热风炉投产后在高温的作用下,喷涂料可与钢壳结成一体,有保护钢壳和绝热的双重作用,热风炉的各不同部位采用不同的喷涂料。
3.热风炉砌体的开口部位,如人孔、热风出口、燃烧口等处是砌体上应力集中的部位,这些部位广泛的使用组合砖,使各口都成为一个坚固的整体。
4.广泛地开发了带有凹凸口的上下左右咬合的异型砖,达到了相邻砖之间自锁互锁作用,增强了砌体的整体性和结构强度。
5.用耐火球代替格子砖的球式热风炉,在中小发生炉得到广泛的应用。
为了适应高风温要求,本次设计中格子砖采用19孔型式,从顶部至炉篦子表面分4段砌筑,各段材质如下(由上至下):
硅砖、低蠕变粘土砖、粘土砖、低蠕变粘土砖。
蓄热室格子砖热工性能见表2.2。
表2.2:
19孔格子砖(d=30mm)参数
格子砖安装面积
0.052387608
格子砖安装体积
3m
0.006286513
3格子砖加热面1M
32/mm
48.5743
ψ活面积
32m/m
0.3643
ψ(1-填充系数)
33/mm
0.6357
15.
流体直径dh
3
当量厚度s
2
3格子砖块数1M
块
159
耐火材质
RN-42
低蠕变粘
硅质
31M格子砖重量
1.39
1.589
1.17
11
单块格子砖的重量
kg
8.79
9.99
7.39
热风炉管道系统及烟囱2.5顶燃式热风炉煤气主管包括:
2.5.1;
发生炉煤气供应管道直径1220x6mm℃。
使用带中间,用于将煤气预热到180HESG煤气换热装置()至分配阀处具有外液态导热的换热器;
连接每座热风炉的煤气支管,部保温。
每座热风炉的煤气管线应安装下列装置:
当煤气管煤气切断阀和流量孔板。
垂直段装有两个波纹补偿器,道内的温度增加时波纹补偿器用于进行补偿。
补水平段设有煤气调节节流阀和一个波纹补偿器构成的“万向”偿器,带配重的煤气快速切断阀和三杆分配阀;
带调节螺丝的支架用于在更换分配阀时提升连接管线并将其保持在预设的水平位置;
同时在加弹簧架用于承重垂直段煤气管线以及分配阀后的设备。
热热风炉炉壳时支架还可用于提升垂直段和上述设备且没有任何拉伸应力;
16.
从闸阀至预燃室的煤气管道连接件有两层(114mm和5mm)。
从接到停炉信号至关闭带配重的煤气快速切断阀所用时间应不超过3秒。
在密封状态下,阀门的紧密度应保证完全没有煤气泄漏。
煤气切断阀,煤气分配阀和空气燃烧分配阀应在安装前测试密封度,在设备安装时也应对阀的密封度进行检测。
3/h(1台工作,1台备用)两台风机,每台输出量为160000m;
热管道上的“烟-气”换热器(HESA)用于将煤气加热到180℃;
预热的助燃空气收集器;
每座热风炉的空气支管直径为1420x10mm,至分配阀处带有外部保温;
垂直管路段设有补偿器,类似于煤气补偿器,板阀和流量孔板;
水平管路段设有调节节流阀,“万向型”补偿器,助燃空气三杆分配阀;
带调节螺丝的支架用于更换分配阀时提升连接件并将其保持在预设的水平位置;
弹簧架用于承重垂直段煤气管线以及分配阀后的设备。
同时在加热热风炉炉壳时支架还可用于提升垂直段和上述设备且没有任何拉伸应力;
从分配阀至预燃室,空气管道连接件有两层(114mm和5mm);
空气主管路分配阀的要求与煤气主管分配阀的要求相同。
17.
o;
的水平烟气支管,与每座热风炉成轴向45两路内径为1600mm两个三杆烟气分配阀,直径1600mm;
两个波纹补偿器;
外部烟道,直径4520x10mm,带内外保温;
烟道至煤气和助燃空气换热器间的带烟气节流切断阀的支管,内径为2800mm,位于煤气换热器前,内径为2600mm,位于助燃空气换热器前;
内径为2600mm的煤气换热器和内径为2400mm的空气换热器之间的支管,换热器用于预热煤气和空气;
装配冷却烟道;
带烟气节流阀的旁路烟道,用于将烟道和烟囱隔开,节流阀直径为4000mm。
冷风主管,直径1220x6mm;
冷风支管,直径1220x6mm;
“万向”型补偿器;
冷风阀,直径1100mm;
冷风混风管道,直径900mm;
混合节流阀,直径900mm;
混合切断阀,直径900mm。
18.
每座热风炉热风连接管道;
砌衬热风闸阀,直径1500mm;
两个波纹补偿器通过调节装置连接,形成“万向”补偿器;
在热风闸阀和补偿器间应装有带螺丝的支架。
用于在维修阀门时提升连接件并将其支撑在要求位置处;
从各热风炉至热风主管道的热风支管;
热风管道,标高26.600mm,内径1598mm;
补偿器间通过气流调节装置连接,形成“万向”型补偿器,以及“直抽烟囱”与垂直段间的连接段;
本次设计在热风管道间为每座热风炉安装“万向”补偿器,由于压力的经常变化会影响补偿器的寿命,进而导致周期性金属疲劳。
从热风炉方面看,压力在每个切换周期均会改变。
从主管道方面看,压力只有在发生炉停炉时发生改
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