蓄热式加热炉设计.docx

河北XX大学　　毕业设计说明书（论文） 2 技术设计 2.1 燃料燃烧计算 2.1.1 燃烧计算的目的及内容 燃烧计算包括如下内容： 燃料的低位发热量（）； 单位燃料完全燃烧失的空气需要量()； 单位燃料完全燃烧时的燃烧产物量（）； 燃烧产物的成分及其密度（ρ）； 理论燃烧温度（） 燃烧计算的目的是为加热炉设计提供必要的参数。计算空气需要量的目的在于合理有效地控制燃烧过程，合理地选择燃烧设备及鼓风机和供风管道系统、设计燃烧装置提供必要的依据。燃烧产物生成量及其密度的计算是设计烟道、烟囱系统，选用引风机等必不可少的依据。 由燃烧产物成分的计算可以进行炉气黑度的计算，进而可做传热计算。 理论燃烧温度是计算炉温的重要原始数据之一。在炉子的热量总消耗已知的情况下，根据燃料的发热量即可求出总的燃料消耗量。 2.1.2 燃烧计算的已知条件 燃烧计算中必需的已知条件如下： 1. 燃料的种类及成分： 燃料种类：高炉煤气和转炉煤气 高炉煤气成分：（％） 20 20 1.6 0.48 57.92 转炉煤气成分：（％） 55 6 1.8 0 37.2 2. 燃烧方法及空气消耗系数n 由于采用蓄热式烧嘴，空气消耗系数取n＝1.05 3. 空气、燃料的预热温度。 采用双预热空气煤气都预热到1000℃。 2.1.3 燃料燃烧计算步骤 1. 换算燃料成分 3 空气消耗系数的确定。 燃烧计算中应合理地选取空气过剩系数n 。空气消耗系数的选取与燃料的种类、燃烧方法以及燃烧装置的形式有关，参考如下： 固体燃料：n＝1.20～1.50 气体燃料：无焰烧嘴n＝1.02～1.05；有焰烧嘴n＝1.10～1.20 液体燃料：低压烧嘴n＝1.10～1.15；高压烧嘴n＝1.20～1.25 蓄热式烧嘴属有焰烧嘴，取n＝1.11 6 理论燃烧温度 实际燃烧温度 1000℃时空气的平均定压比热 ＝1.4391 20℃时空气的平均定压比热 ＝1.3256 预热空气带入的物理热 ＝n ×1000-n×20 ＝1.11×1.4391×1000-1.11×1.3256×20 ＝1567.97 1000℃时煤气的平均定压比热 ＝ ＝ (1.7250×2.3＋1.398×56.59＋1.415×19.54＋1.331×1.56＋2.700×0.47＋2.215×19.54)/100 ＝1.5736 20℃时煤气的平均定压比热 ＝ ＝(1.6463×19.54＋1.2995×56.59＋1.5270×2.3＋1.3022×19.54＋1.2795×1.56＋1.5835×0.47)/100 ＝1.374 高炉煤气带入物理热量 ＝×1000-×20 ＝1.5736×1000-1.374×20 ＝1546.12 先假设温度为2000℃，可查手册计算得燃烧产物的平均比热 ＝ ＝(1.9449×4.09＋1.4851×69.53＋1.5714×0.84＋2.3715×25.72)/100 ＝1.735 查得2000℃时蒸汽分解度分别为： ＝5.5％； ＝5.55％ 可得 ＝ ＝12645×5.5％×25.72×1.54/100＋10802×5.55％×4.09×1.54/100 ＝313.23 可得理论燃烧温度： ＝2108 ℃ 与假设温度2000℃相比，理论温度高出108℃，所以理论燃烧温度再假设为2050℃。 当燃烧温度为2050℃，可查手册计算得燃烧产物的平均比热 ＝ ＝(1.9633×4.09＋2.4699×69.53＋1.5785×0.84＋2.3715×25.72)/100 ＝1.7506 由手册查得2050℃时蒸汽分解度分别为 ＝7.4％； ＝7.025％ 可得＝ ＝12645×7.4％×25.72×1.54/100＋10802×7.025％×4.09×1.54/100 ＝418.40 可得理论燃烧温度： ＝2050 ℃ 于假设温度相同，所以理论燃烧温度取2050℃。 实际燃烧温度（） ＝ ＝0.72×2050 ＝1476℃ 式中： ——炉温系数，一般由如下经验数据选取： 室状加热炉： ＝0.75～0.8 均热炉： ＝0.68～0.73 连续加热炉：炉底强度 200～300，＝0.75～0.8 炉底强度 400～600， ＝0.7～0.75 热处理炉： ＝0.65～0.7 本次加热炉炉底强度为570 所以可取 ＝0.72 2.2 炉膛热交换 炉膛热交换计算的主要目的是确定炉气经炉膛到炉料的总导来辐射