【文章內容簡介】 爐氣黑度，金屬黑度，角度系數有關的參數 式中：εsm—爐氣黑度 εm—金屬表面黑度，一般取εm= 爐壁對金屬的角度系數 預熱段：Tsu1＝1115+273＝1388 K K εsm1= 將數據代入公式中： ℃ 加熱段：Tsm2＝1380+273＝1653 K K εsm2= 將數據代入公式中： ℃ 均熱段：Tsm3＝1328+273＝1601 K K 將數據代入公式中： ℃2）爐體的散熱損失 式中：――爐子砌體的散熱損失 kJ/h ――爐子砌體內表面溫度 ℃ ――外界空氣溫度 ℃ ――砌體散熱面積 m2 δ――砌體厚度 m λ――砌體的平均溫度導熱系數 W/（m?k） ――爐子砌體單位面積散熱損失 下面將按爐體的不同部為進行計算：1預熱段 A、爐頂 計算參數： ℃ ℃ δ1＝ m δ2= m m2 W/（m?k） W/（m?k） 代入公式得： 所以 kJ/hB、爐墻 計算參數： ℃ ℃ δ1＝ m δ2= m δ3＝ m m2 W/（m?k） W/（m?k） W/（m?k） kJ/h其它各部為用同樣的方法計算，經計算結果如下：2加熱段 kJ/h kJ/h3均熱段 kJ/h kJ/h考慮到經爐底向外散熱等未計算的熱損失，將所計算的結果增大20％所以 kJ/h(4)爐門的熱損失為了減少爐門的熱損失，在一般情況下爐門都用耐火粘土磚封死。其厚度取δ＝130mm= m1)傳導熱損失加熱段有檢修爐門4個 m2取 ℃所以 W/(m﹒K) kJ/h均熱段有檢修爐門4個 取 ℃ W/(m﹒℃) 于是經爐門傳導的熱損失為預熱段有檢修爐門4個 m2取所以 W/(m﹒K) kJ/h kJ/h2）輻射熱損失 由資料[2]P114 得： kJ/h式中：C0—黑度輻射系數 C0=（m2?K4） T—爐氣溫度 K A—爐門開啟面積 m2 —遮蔽系數 均熱段2個出料爐門經常開，則按開啟度為50％，則A＝9250％＝9 m2 T=1328+273=1601K代入公式中可得： kJ/h預熱段2個出料爐門經常開，則T=1115+273=1388 K代入公式中可得： kJ/h于是輻射熱損失： kJ/h 3) 經爐門的總熱損失為： kJ/h(5) 冷卻水帶走的熱量爐子設有七根步進梁（水封槽橫向連通），八根固定梁。縱向支承梁用厚壁無縫鋼管制作，由于采用大間距立柱，縱向支承梁采用雙水管結構。支承梁立柱是用無縫鋼管制作的雙層套管。這里計算的是縱向支承梁和支承梁立柱汽化冷卻時冷卻水帶走的熱量。為了節(jié)約燃料和改善爐內的熱工過程，按設計方案要求，縱向支承梁全部采用雙層絕熱包扎，有耐火纖維和澆注料組成。可降低熱損失30%以上，在熱平衡計算中將按30%進行計算。 （218）其中C= kJ/(kg﹒℃) =426 m3/h ～，所以取其溫度為150 ℃ 汽包蒸汽溫度為194 ℃ 密度取溫度為 ℃時，水的密度與溫度的關系見附錄A kg/m3所以=426(194150)()=107 kJ/h(6) 氧化鐵皮帶走的熱損失 （219） 式中：取氧化率為 δ＝ 裝爐量=202020 kg 氧化鐵皮比熱c= kJ/kg?℃ 加熱鋼氧化成鐵皮m= kg/kg ℃代入上式可得 (7) 確定燃料消耗量列出爐膛熱平衡方程式：將各項計算結果代入上式中可得則可求得 Nm3/h按以上計算結果編制爐膛熱平衡表如下： 爐膛熱平衡熱收入項107kJ/h %熱支出項107kJ/h % 合計 100100(8) 爐子的熱工特性常數 由資料[8]得1）爐子的熱效率： （220）2）單位熱耗： kJ/kg （221）為給爐子生產率的進一步提高留有余地以及考慮各種額外的熱損失，上述燃料消耗量宜再予增加 25%，則B=23624=29530 Nm3/h，此燃料消耗量即可作為有關設備能力的計算依據，此時空氣需要量和煙氣量分別為：＝BLn＝29530=55516 Nm3/h＝BVn＝37194=79435 Nm3/h1. 煙氣溫度 ℃2. 煙氣量 Nm3/h3. 空氣進換熱器溫度=20 ℃ 空氣出換熱器溫度=400 ℃ 煤氣進換熱器溫度=20 ℃ 煤氣出換熱器溫度=200 ℃4. 預熱空氣量＝55516 Nm3/h 預熱煤氣量＝23624 Nm3/h設計方案：空氣換熱器采用帶插入件金屬管狀換熱器，在其煙氣入口側設有保護管組。煤氣換熱器采用金屬管狀換熱器。由于提高了空氣預熱溫度，為了降低預熱器管組的最高管壁溫度，空氣預熱器采用帶順流的保護管組。預熱器管組的材質在低溫段采用滲鋁鋼管，高溫段管組采用滲鋁的1Cr18Ni9不銹鋼管。煤氣預熱器的管組采用耐低溫腐蝕的低合金鋼管并進行滲鋁。(1) 預熱空氣所需熱量由資料[2]P247式（76）可得 （222） 式中：——預熱空氣量Nm3/h 、——預熱器空氣出口及入口溫度℃ 、——空氣出口及入口溫度下空氣的平均比熱容 kJ/（Nm3．℃） kJ/h 由資料[7]P268表7 可得其中： kJ/(m3℃) kJ/(m3℃)(2) 出預熱器煙氣溫度 （223）式中：——煙氣量 Nm3/h——進預熱器煙氣溫度 ℃、——煙氣出口及入口溫度下煙氣的平均比熱容 kJ/（Nm3．℃） m——預熱器熱損失系數，m=～. 設=600 ℃ ℃ 與假設相差不大，認為有效。故=576 ℃(3) 求對數平均溫差 采用錯、逆流方案： ℃ ℃ 查圖228c,得 ℃ （224）(4) 煙氣側傳熱系數 管子外經d1=70 mm,管子內徑d2=64 mm,錯列管束，管子間距S1=100 mm, S2=90 mm,煙氣流速W=5 Nm/s。1）求雷諾準數Re 入口處 Nm/s 出口處 Nm/s 查[2]附錄中表C3, m2/s 入口處 出口處2）煙氣側對流換熱系數假定入口壁溫 ℃，出口壁溫 ℃，由圖713可查得各參數 對流換熱系數 W/(m2﹒℃) 入口處 W/(m2﹒℃) 出口處 W/(m2﹒℃)3）煙氣側輻射傳熱系數輻射厚度 m 由圖220當煙氣溫度為850 ℃和576 ℃時，分別查得： 由圖22222當煙氣溫度為850℃和576℃時及值： 入口處 出口處 輻射導熱系數 W/(m2﹒℃) 由℃，查［2］圖714得=49 W/(m2﹒℃)，則入口處： W/(m2﹒℃) 由 ℃，查714得=28 W/(m2﹒℃)，則出口處： W/(m2﹒℃) 此時，煙氣側傳熱系數為 入口處 W/(m2﹒℃) 出口處 W/(m2﹒℃)(5) 空氣側傳熱系數 W/(㎡﹒℃) 取=15 Nm/s，管子內徑d2= m, 查附錄中表C4, m2/s m2/s1）求雷諾準數Re 入口處空氣流速 Nm/s 出口處空氣流速 Nm/s 入口處 出口處2）空氣側對流換熱系數 由資料[2]圖715可查得各參數 入口處=531= W/(m2﹒℃) 出口處=1101= W/(m2﹒℃)(6) 綜合傳熱系數K 入口處 W/(m2﹒℃) 出口處 W/(m2﹒℃) W/(m2﹒℃)(7) 預熱器傳熱面積A m2 考慮到預熱器體積灰和氣流分布不均勻等不利因素，適當將傳熱面積增大至A=411m2(8) 預熱器管束的排列 1）管子每米長度的傳熱面積A 2）所需管子總長度L m3）每根單管的空氣流量Vk Nm3/s4）并聯管子根數n ，取n=3205）單管長度l ，取l= m6）面對煙氣橫向管束列數y 所需流通面積 m2 已知管子間距S1= m管子外徑d1= m，則 ,取y=407）面對煙氣縱向管束排數x ，取x=8 管子排列結果：雙行程，,單管總數為2320=680根，橫向40根，縱向16根。 8）預熱器的外形尺寸 管子距集氣箱邊緣b=～,取b= m. 兩集氣箱間距a=～,取a= m. 預熱器有效高度（不含集氣箱） m. 預熱器有效寬度B=(y1)S1+2b=(401)+2= m 預熱器長度L=2(x1)S2+4b+a=2(161)+4+= m(9) 預熱煤氣所需的熱量由資料[2]P247式（76）可得 式中：——預熱煤氣量 Nm3/h 、——預熱器煤氣出口及入口溫度℃ 、——煤氣出口及入口溫度下煤氣的平均比熱容 kJ/（Nm3．℃） kJ/（Nm3．℃） kJ/（Nm3．℃）(10) 出預熱器煙氣溫度 式中：——煙氣量 Nm3/h——進預熱器煙氣溫度℃、——煙氣出口及入口溫度下煙氣的平均比熱容 kJ/（Nm3．℃） m——預熱器熱損失系數，m=～. 設=500℃ ℃ 與假設相差不大，認為有效。故=519 ℃(11) 求對數平均溫差