热风炉设计说明书(共29页).doc





《热风炉设计说明书(共29页).doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《热风炉设计说明书(共29页).doc(29页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上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152.7.1 热风炉炉壳15
2、2.7.2 热风炉区框架及平台(包括吊车梁)15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 CH4 C2H4 H2O H2 CO CO2 N2 O2 含量% 1.7 0.4 4.2 12.7 30.3 2.3 48.2 0.2 100.00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2.3t/m3d,风量为3800m3/min,t热风=1100,t冷风=
3、120,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T=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=126.3630.3107.8512.7+258.811.7+594.40.4=6046.14 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
4、=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=1.23 m3。(3)实际空气需要量La=1.11.23=1.353 m3。(4)燃烧1m3发生炉煤气的实际生成物量V产=2.1416 m3。(5)助燃空气显热Q空=C空t空La=1.3193001.353=535.38 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=1.3503001=405 KJ/ m3。(7)生成物的热量Q产=(Q空Q煤QDW)/V产=(535.384056046.14)/2.1416=3262.29 KJ/ m3。表1.2煤
5、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/m3O2CO2H2ON2合计H2O4.24.24.2CH41.7CH42O2CO2 2H2O3.41.73.45.1C2H40.4C2H43O22CO2 2H2O1.20.80.81.6O20.2-0.20CO22.3CO2CO22.32.3CO30.3CO1/2O2CO215.1530.330.3H212.7H21/2O2H2O6.3512.712.7N248.2N2N248.248.2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
6、物总量/ m32.5935.121.1155.37152.03物成分/ m%1.2116.49.8572.54100.004.理论燃烧温度计算t理=(Q空Q煤QDWQ分)/V产C产Q分CO212600VCO2Vnf分CO210-4Q分H2O10800VH2OVnf分HO10-4Q分Q分CO2 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HO(1900)1.4; C产(200
7、0) = 1.6906kJ/( m3. ), f分CO2(22000000) 6,f分HO(2000)2;则取C产=1.6817 kJ/( m3. ), f分CO24.0, f分HO1.5,再代入上式,则有Q分12600VCO2Vnf分CO210-410800VH2OVnf分HO10-416.42.1416410-4108009.852.14161.510-4121.5t理=(Q空Q煤QDWQ分)/V产C产=(535.38+405+6046.14121.5)/(2.14161.6817)=1906 。热风炉实际燃烧煤气量和助燃空气量计算热=V风(t热c热t冷c冷)/V煤(Q空Q煤QDW)0.9
8、=380045(11001.4241201.306)/ V煤1.4(535.384056046.14)则V煤=27383.26 m3/h取27383m3/h。V空=V煤 La=273831.353=37049.2 m3/h。1.2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 =1.4h,T=0.1h, Tf=0.75h=45min。烟气流量Vm=53603 m3/h。冷风流量Vf=3800 m3/min。(2)热风炉漏风率Lf,取3%。2.热平衡计算(1)热量收入项目燃料化学热量:Q1=VmTr QDW=273831.46046.14=.7KJ/周期。燃料化学热量:Q
9、2= VmTr(cmtmCme-te) =273831.4(3001.35251.332) =.54 KJ/周期。助燃空气物理热量:Q3= VmTrLas(CKtKCkete) =273831.41.53(3001.319251.300) =KJ/周期。冷风带入的热量:Q4=VfTf(1-Lf)(cf1tf1-cfete) =38000.8645(1-0.03)(1.31120-1.3025) =.54KJ/周期。热收入总热:Q=Q1Q2Q3Q4=231.8014.2521.3017.79=285.14GJ/周期。(2)热量支出项目热风带出的热量:Q1= VfTf(1Lf)(cf2tf2cfe
10、te) =38000.8645(10.03)(1.42411001.3025) =KJ/周期。烟气带走的热量:Q2=VmTrVgb(cg2tg2cgete) =273831.42.281(1.4353501.393325) =.54KJ/周期。化学不完全燃烧损失热量:Q3=0 KJ/周期。煤气中机械水吸收的热量:Q4=0 KJ/周期。冷却水吸收的热量:Q5= KJ/周期。冷风管道散热量:Q6=K(tfAi) Tf=62.850.33438.10.75 =.25 KJ/周期。炉体表面散热:Q7=K(tfAi) T= KJ/周期。热风管道散热量:Q8= KJ/周期。热平衡差值:Q=Q-( Q1Q2
11、Q8) =285.14(218.8140.86002.20.100.433.03) =19.71 GJ/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的热量Q热量/GJ231.8114.2521.3017.79285.14%81.305.007.476.24100.00项目热风带出的热烟气带走的热化学不完全燃烧损失煤气中机械水吸收的热量冷却水吸收热量冷风管道散热炉体表面散热热风管道散热热平衡差值Q热量/GJ218.8140.86002.20.100.433.0319.71285.14%76.7414.33000770.040.15
12、1.066.91100.00 4.热效率计算(1)热风炉本体热效率:1 =(Q1Q4Q6Q8)/(QQ4)100% =(218.8117.790.103.03)/(285.1417.79)100% =76.36%(2)热风炉系统热效率(Q1Q4)/(QQ4)100%= (218.8117.79)/(285.1417.79)100%=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 项目参数发生炉容积 /m3发生炉利用系数 /t/m3发生炉入炉风量 /m3/min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
13、预热温度 /送风制度 燃料 18002.3380012011001300350300300两烧一送制发生炉煤气 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、
14、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;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结构性能参数确定已知:发生炉有效容积为1800m3,每立方米发生炉有效容积应具有的蓄热面积为98m2/m3,选定三座热风炉。热风炉全部蓄热面积为:981800=m2。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:58790 m2。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1发生炉容积m
15、318002热风温度11003入炉风量m3/min38004热风炉座数座3顶燃式5热风炉全高mm451906热风炉炉壳内径mm9430/ 7000/111207蓄热室断面积m255.48发生炉煤气燃烧量Nm3/ h273839格子砖高度m21.8410热风炉高径比H/Dm/m4.0611一座热风炉蓄热面积m25879012格子砖型式19孔30mm13单位鼓风蓄热面积m2 /m34414单位发生炉容积蓄热面积m2 /m39815单位鼓风量格子砖重量t/m31.222.4蓄热室格子砖选择20世纪50年代,我国热风炉用耐火材料主要是黏土砖,格子砖是片状平板砖,品种也比较单一。基本上满足了当时8009
16、00风温要求。60年代,由于发生炉喷煤技术的发展,风温有了很大的提高,在热风炉的高温部开始用高铝砖砌筑,格子砖也由板状砖,发展到整体穿孔砖,基本上满足了风温10001100的要求。70年代,开始将焦炉用硅砖移植应用到热风炉,使热风炉的耐火材料又上升了一个新台阶。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
17、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1格子砖安装面积m20.2格子砖安装体积m30.31M3格子砖加热面积 fm2/m348.5743 4活面积
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 热风炉 设计 说明书 29

限制150内