【導(dǎo)讀】指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注。和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，對(duì)本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作。了明確的說明并表示了謝意。的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。

　　

【正文】 hNV —— 理論氮?dú)怏w積． 3/m kg 或 33/mm 2ROV—— 干三原子氣體體積， 3/m kg 或 33/mm； thsmV —— 理 論煙氣 體積 ， 3/m kg 或 33/mm smV —— 實(shí)際煙氣體積， 3/m kg 或 33/mm uW —— 燃料油 應(yīng)用基水分的質(zhì)量百分敫．％： X —— 油氣混合 燃料中 相對(duì) lkg燃料油 所附加的 燃 料氣體積數(shù)． 3/m kg ? —— 過剩 空氣系敉： dfg? —— 燃料氣干燥基密度 ． 3/kgm ufg? —— 燃料氣應(yīng)用基密度， 3/kgm sm? —— 煙氣密度， 3/kgm a? —— 空氣相對(duì)混度，％． 一般規(guī)定 火筒式加熱爐天然氣燃料．在燃燒計(jì)算時(shí)的空氣體積，煙氣體枳以及焓等，按下列單位燃料基準(zhǔn)進(jìn)行： 燃?xì)鈺r(shí)，以 1 3m 干燥基燃料氣為基準(zhǔn)：。 燃燒計(jì)算 第 11 頁（共 49 頁） 燃料氣的成分略去 灰 含量不計(jì) ． 水蒸氣含量按 1m3。 干燥基 燃料氣為基準(zhǔn)， 燃料的燃燒反應(yīng) 是按完全 燃繞工況下 進(jìn)行的 ．燃 燒 計(jì)算中的燃料氣、空氣及 煙氣 （ 包括 水 蒸氣 )均按理 想 氣體考慮． 在 0c? 和 kpa 狀態(tài) 時(shí) 1kmol 氣體的 體積為 3km 空 氣和煙氣 及 其 各 組分的 焓 按 0c? 和 kpa 狀態(tài)下 1 3m 體 積計(jì)量， 焓 值以 0c? 為起算 點(diǎn)。 燃料發(fā)熱量 燃料氣的發(fā)熱量可以 根據(jù)燃料氣的組分按下式計(jì)算： 干燥基低位發(fā)熱量 22220 . 0 1 [ ( ) ]mndfg H C O H S C H m nQ Q H Q C O Q H S Q C H? ? ? ? ? ? ? ?? =*[98*35906+*87667+*93244+*123649]= 3/kJ m 燃料氣可燃組分在 0c? 和 kpa 狀態(tài)下的低位發(fā)熱量應(yīng)按 GB 11062 中的規(guī)定值查得 ： 804804udfg fg ufg d? ?=*804/(804+)= 3/kJ m 燃料氣的水 蒸氣含量一般按燃燒器進(jìn)口處相應(yīng)燃料氣壓力和溫度下的飽 計(jì)算： 在 20C? ， , KPa 時(shí) ， =804*（ ） = 3/gm 水蒸氣的飽和壓力按水蒸氣溫度（即燃料氣溫度）從飽和水蒸 氣性質(zhì)表中查得。 燃燒空氣體積 料燃燒所需的理論空氣體積按下列公式計(jì)算： 燃料氣： 2 2 20 . 0 4 7 6 [ 0 . 5 0 . 5 1 . 5 ( / 4 ) ]tha m nV H C O H S m n C H O ?? ? ? ? ? ?? =*(2*98+*+5*+* ) = 33/mm 燃料燃燒所需的實(shí)際空氣體積按下式計(jì)算： 過?？諝庀禂?shù)一般根據(jù)通風(fēng)方式 自然通風(fēng) 和 火筒爐 燃燒器型式按 SY 5263中的規(guī)804u sfg fg spd pp? ?630KW 火筒爐設(shè)計(jì) 第 12 頁（共 49 頁） 定選取。 ? = thaaVV?? =*= 33/mm 燃燒煙氣體積 燃料氣燃燒聲稱的煙氣體積按下列公式計(jì)算： ： 2 220 . 0 1 ( )R O m nV C O C O H S m C H? ? ? ? ? =(1*98+3*+3*+4*) = 33/mm b. 理論氮?dú)怏w積： 2 20 .7 9 0 .0 1th thNaV V N??=*+*1= 33/mm c. 理論水蒸氣體積： 2 220 . 0 1 ( 0 . 5 0 . 1 2 4 ) 0 . 0 0 1 6th u thH O m n fg a aV H H S n C H d d V? ? ? ? ?? =*[*(2*98+3*+4*+5*) +*]+** =*+= 33/mm d. 理 論煙氣體積 2 2 2th th thsm RO N H OV V V V? ? ?=++= 33/mm 煙氣體積 (1 0 . 0 0 1 6 1 ) ( 1 )th thsm sm a aV V d V?? ? ? ? =+ (1+*)*()* = 33/mm ： 22 0 .0 0 1 6 1 ( 1 )th thH O H O a aV V d V?? ? ? =+*** = 33/mm 空氣的水蒸氣含量根據(jù)相對(duì)濕度及大氣壓力按下式計(jì)算： 622 100 asa b a spd pp? ?? ?=*（ 100**） = /gkg 在設(shè)計(jì)時(shí)，大氣壓力，空氣的相對(duì)濕度及水蒸氣飽和壓力均按所處環(huán)境的年平均值確定。 煙氣特性 煙氣中三原子氣體的體積份額和分壓力按下列公式計(jì)算： a. 干三原 子氣體的體積份額： 燃燒計(jì)算 第 13 頁（共 49 頁） 22ROROsmVV? ? =b. 干三原子氣體的分壓力： 22RO sm ROpp???=*= C. 水蒸氣的體積份額： 22HOHOsmVV? ? = 水蒸氣分壓力： 22H O sm H Opp???=*= d. 三原子氣體的總體積份額： 22t H O RO? ? ???=+= e. 三原子氣體的總分壓： t sm tpp??? =*= 煙氣的質(zhì)量和密度按下列公式計(jì)算： a. 燃料氣的煙氣質(zhì)量： 0 . 0 0 1 1 . 2 9 3 (1 0 . 0 0 1 )u u ths m fg fg a am d d V??? ? ? ? =+*+*(1+*)** = b. 燃料氣干燥基密度： 2 2 2 2 20 . 0 1 [0 . 0 8 9 9 1 . 2 4 9 8 1 . 4 2 7 6 1 . 2 4 9 7 1 . 9 6 3 5 1 . 5 2 0 3(0 . 5 3 6 0 . 0 4 5 ) ]ufgmnH N O C O C O H Sm n C H? ? ? ? ? ? ???? =*[*1+(*1+*4)*98+(*3+*6)*+(*3+*8)*+( *4+*10)*] = 3/kgm c. 燃料氣應(yīng)用基密度： 804()804u d ufg fg fg ufgd d???? ?= (+)*804/(804+) = 3/kgm d. 煙氣密度： smsmsmmV? ? = 煙氣焓 空氣，氮?dú)猓扇託怏w體積和水蒸氣的體積焓均按表 1查得。 理論空氣焓： 630KW 火筒爐設(shè)計(jì) 第 14 頁（共 49 頁） th tha a aH h V?? =*= 理論煙氣焓： 2 2 2 2 2 2th th thsm R O R O N N H O H OH h V h V h V? ? ? ? ? ? =4770*+2917*+* = 實(shí)際煙氣焓： ( 1)th thsm sm aH H H?? ? ?=+*= 空氣，氮?dú)?，干三原子氣體體積和水蒸氣的體積焓均按表 1查得。 燃燒計(jì)算 第 15 頁（共 49 頁） 630KW 火筒爐設(shè)計(jì) 第 16 頁（共 49 頁） 5 熱平衡計(jì)算 。 熱平衡 火筒式加熱爐的熱平衡是指加熱爐體系的輸入熱量與輸出熱量之間在數(shù)量上的平衡。熱平衡的目的在于表明輸入加熱爐 體系熱量的利用情況，并計(jì)算出加熱爐體系的熱效率和燃料消耗量。 火筒式加熱爐的熱平衡是在穩(wěn)定的熱力狀態(tài)下， 1燃料氣為基準(zhǔn)進(jìn)行。熱平衡計(jì)算基準(zhǔn)規(guī)定如下： a. 溫度基準(zhǔn)為 0C? ； b. 燃料發(fā)熱量基準(zhǔn)為應(yīng)用基低位發(fā)熱量。 加熱爐體系由加熱爐本體和輔機(jī)所組成。熱平衡如圖 2所示。 熱平衡方程式如下： 1 2 3 4 5 6uf f a pQ Q Q Q Q Q Q Q Q Q? ? ? ? ? ? ? ? ? 或 1 2 3 4 5 6100 q q q q q q? ? ? ? ? ? 輸入熱量 體系的輸入熱量按下式計(jì)算： ui f f a pQ Q Q Q Q? ? ? ? = 燃料的低位發(fā)熱量引根據(jù)加熱爐所用燃料的種類按 熱平衡計(jì)算 第 17 頁（共 49 頁） 定。 由于燃料和空氣輸入時(shí)的溫度相對(duì)氣體燃燒溫度可以忽略不計(jì)，且不考慮輔機(jī)的能量，所以： fQ =0， aQ =0， pQ =0， 熱損失率 排煙熱損失率按下式計(jì)算： 設(shè)定排 煙溫度為： 250C? 查焓溫表得 煙氣成分體積焓 如下 3/KJ m 2ROh 2Nh 2HOh ah 326 氣體體積 成分如下 3m thaV 2ROV 2NV 2HOV 則， 理論空氣 的焓： th tha a aH h V?? =*= 理論煙氣的焓： 2 2 2 2 2 2th th thsm R O R O N N H O H OH h V h V h V? ? ? ? ? ? =*+326*+* = 實(shí)際煙氣的焓： ( 1)th thsm sm aH H H??? ? ? ? =+* = 排煙熱損失率按下式計(jì)算 24(100 )smiHqqQ????*100%=*（ 1000） /= % 煙氣焓根據(jù)排煙溫度由焓溫表查得。 可燃?xì)怏w未完全燃燒熱損失率與可燃固體未完全燃燒熱損失率按表 3 選取 630KW 火筒爐設(shè)計(jì) 第 18 頁（共 49 頁） 3q = 4q =0 氣體含灰量很少， 6q 可以忽略。 散熱損失率 當(dāng)加熱爐沒計(jì)進(jìn)行熱平衡計(jì)算時(shí)．散熱損失 5q 可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)值確定．一般根據(jù)加熱爐熱功率的大小及保溫防護(hù)結(jié)構(gòu)情況按 %%范圍選?。疅峁β瘦^大及保溫良好者取較小值．反之取較 大 值。 這里取 5q =1%。 在加熱爐的保溫防護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)．應(yīng)按 GB 8175 中有關(guān)規(guī)定進(jìn)行，并對(duì)所選取的表面散熱損失率進(jìn)行校核。 熱效率和燃料消耗量 火筒式加熱爐的熱效率按下列公式計(jì)算： % 2q 3q 4q 5q 6q 0 1 0 2 3 4 5 61 0 0 ( )q q q q q? ? ? ? ? ? ? =100（ ++1） = % 火筒式加熱爐的熱效率包括下列各項(xiàng)式中的一項(xiàng)或幾項(xiàng)，按下列公式計(jì)算 ： a. 加熱 水 ： ()oi m oi oi oi oi oiP q C t C t?? ?? ? ??? =630KW (給定值 ) b. 加熱爐的熱功率： 這里 gP =0， wP =0 oi g wP P P P? ? ? =630KW 根據(jù)所得的熱功率進(jìn)行修約，確定熱功率，使之符合 SY/T 0540 中規(guī)定的系列。 燃料消耗量按下式計(jì)算： a. 實(shí)際燃料消耗量： 100iPB Q???=630*100/b. 計(jì)算燃料消耗量： 40 .0 1 (1 0 0 )cB B q??=**（ 1000） = /kgs c. 有效利用熱量按下式計(jì) 算： 熱平衡計(jì)算 第 19 頁（共 49 頁） 1 PQ B?=630/= /kJ kg 保熱系數(shù) ： 551qq? ???? =11/（ +1） = 630KW 火筒爐設(shè)計(jì) 第 20 頁（共 49 頁） 6 火筒熱力計(jì)算 符號(hào)說明 ftA—— 火筒受熱面面積， 2m C —— 火筒輻射系數(shù)， 24/ ( )KW m K? iftD —— 火筒內(nèi)直徑， m ftH?? —— 火筒出口煙氣焓， kJ/Kg 或 3/kJ m ftL —— 火筒軸線計(jì)算長度， m iftQ —— 火筒的輸入熱量， kJ/Kg 或 3/kJ m bftQ —— 按熱平衡方程計(jì)算的煙氣放熱量， kJ/Kg 或 3/kJ m tftQ —— 按輻射換熱方程計(jì)算的火筒傳熱量， kJ/Kg 或 3/kJ m lftQ —— 火筒有效輸出熱量， kJ/Kg 或 3/kJ m sq —— 火筒截面熱流密度， 2/KW m ftq —— 火筒受熱面熱流密度， 2/KW m vq —— 火筒容積熱流密度， 3/KWm ftS —— 火筒截面面積， 2m wftv —— 火筒煙氣測的壁面溫度， K ftV —— 火筒容積， 3m ft? —— 火筒熱流量， KW ftT?? —— 火筒出口煙氣溫度， K wftT —— 火筒壁面溫度， K 其余符號(hào)同以前各章。 結(jié)構(gòu)特性計(jì)算