450立方米熱風爐設計計算.doc

450m3高爐自身空煤氣雙預熱熱風爐設計計算熱風爐的加熱能力（1m3高爐有效容積所具有的加熱面積）一般為80100m2/m3或更高。前蘇聯(lián)5000m3的高爐蓄熱面積為104 m2/m3，設計風溫1440，為目前最高設計風溫水平。蓄熱體面積120450=54000 m2，設計三座熱風爐，每座蓄熱面積為18000m2，蓄熱體單位體積傳熱面積48 m2/m3，每座熱風爐蓄熱體體積為375 m3。蓄熱室設計中，煙氣流速起主導作用。小于100 m3爐容，煙氣流速1.11.3Nm/s。爐容255620 m3，煙氣流速1.21.5Nm/s。爐容大于1000 m3，煙氣流速1.52.0Nm/s。根據(jù)資料核算，參考以上煙氣流速差異，設計時可采用：蓄熱體高度L/蓄熱體直徑D的方法進行計算。爐容大于1000 m3，L/D=3.54；爐容255620 m3，L/D=33.5。熱風爐結構計算實例450m3高爐熱風爐設計計算。為實現(xiàn)熱風爐外送熱風溫度1150，確定熱風加熱能力為120 m2/m3，如果設置三個熱風爐，則每個熱風爐的蓄熱面積為18000 m2。熱風爐結構的確定：假設蓄熱室高/徑=3.5，則3.14r27r48=18000，r=2.57m，蓄熱室直徑5.14m，蓄熱體高度18m。燃燒器計算實例 假設高爐利用系數(shù)為K=3.5t鐵/m3晝夜，年工作日按355天計算。450m3高爐年產(chǎn)鐵量估算為3.5355450=559125t。焦比1：0.5，則冶煉強度i=1.75t焦/m3晝夜。高爐入爐風量V0=Vuiv/1440（V0高爐入爐風量，Nm3/min；Vu高爐有效容積，m3；i冶煉強度，t焦/m3晝夜；v每噸干焦的耗風量，Nm3/ t焦）V0=4501.752450/1440=1340 Nm3/min(實際1400)。熱風平均溫度1150，送風期間熱風帶走的熱焓為：3631340=486420kcal/ min。(1250時,431.15-46.73=384.42熱焓為538188 kcal/ min,供熱717584 kcal/ min)熱風爐一個工作周期2.25h，送風期0.75h，燃燒期1.5h。熱風爐效率為75時，燃燒器每分鐘的供熱量為1/2648560(717584)kcal/ min，假設高爐煤氣的熱值為800 kcal/ Nm3，則燃燒器每分鐘的燃氣量為405(448.5) Nm3/ min，燃燒器能力24300(26910) Nm3/h。根據(jù)郝素菊等人編著的高爐煉鐵設計原理所提供數(shù)據(jù)，金屬套筒式燃燒器煙氣在燃燒室內的流速為33.5Nm/s，陶瓷燃燒器煙氣在燃燒室內的流速為67Nm/s。根據(jù)郝素菊等人編著的高爐煉鐵設計原理所提供數(shù)據(jù)，陶瓷燃燒器空氣、煤氣噴口以25300角相交。一般空氣出口速度為3040m/s，煤氣出口速度1520 m/s。燃燒器能力27000 Nm3/h，空氣量21600 Nm3/h，煙氣量48600 Nm3/h。燃燒混合室直徑2530mm，煙氣流速2.62m/h。喉口直徑1780mm，煙氣流速5.3m/h。由于增加了旁通煙道,燃燒器能力提高10%,29700 Nm3/h,空氣20790 Nm3/h,煙氣量50490 Nm3/h, 燃燒混合室直徑2300mm，面積4.15m2,煙氣流速3.38m/h.喉口直徑1736mm，面積2.37m2, 煙氣流速5.92m/h。節(jié)能計算 450m3高爐，熱風爐三個，每個熱風爐燒1.5個小時，送風0.75個小時。熱風平均風溫為1150。平均熱風溫度提高11501000=150，熱風每提高100可以節(jié)約焦碳20kg/t鐵，則使用新的熱風爐噸鐵可節(jié)約焦碳30公斤。每年節(jié)約焦碳為30559125/1000=16774噸，一級冶金焦1200元/噸，則年節(jié)能效益為2000萬元。熱風爐管道計算 管道內氣體流速參考數(shù)據(jù)：冷風管道風壓大于0.9公斤/厘米2，實際流速1520米/秒；風壓小于0.5公斤/厘米2，實際流速1015米/秒。熱風管道風壓大于0.9公斤/厘米2，實際流速3035米/秒；風壓小于0.5公斤/厘米2，實際流速2530米/秒。冷煤氣管道實際流速612米/秒。熱風圍管直徑1000mm。使用蓄熱式燃燒器的濟鋼合達式熱風爐的蓄熱室的計算預熱空氣量17000 Nm3/h，設計按空塔流速1.5m/s計算,蓄熱室面積(兩個蓄熱室)=217000/3600/1.5=6.3m2,蓄熱室直徑2800mm.蓄熱室高度700010000mm,換向時間10min.蓄熱體為孔徑10mm,壁厚5mm的蜂窩體,單位體積傳熱面積178 m2/ m3,流通斷面積0.44 m2/ m2.熱量平衡計算 空氣、煤氣預熱到260,單位空氣帶進的物理熱：2600.3148=81.8kcal/m3.單位煤氣帶進的物理熱：2600.3148=81.8kcal/m3.燃料需要量：23000 Nm3/h.卡魯金450m3熱風爐熱工參數(shù) 參數(shù)名稱單位計算結果計算一計算二熱風爐座數(shù)座33一個工作周期h2.252.25送風期h0.750.75溫度： 拱頂o C13951270 熱風o C12501150 冷風o C150150 助燃空氣o C20030 高爐空氣o C20050 煙氣（平均）o C345343 煙氣（最大）o C450450消耗量： 高爐冷風流量m3 /min15001500 一座煤氣耗量m3 /h2553926342 全部煤氣耗量m3 /h5107852684 一座空氣耗量m3 /h2051821196 全部空氣耗量m3 /h4103642392 一座燃燒產(chǎn)物m3 /h4607347556 全部燃燒產(chǎn)物m3 /h9214695112格子磚加熱面積1743717437格子磚重量t483.6483.6燃燒物發(fā)熱值Kj/ m336003600過?？諝庀禂?shù)1.1051.107高熱值燃料附加%0.000.00效率系數(shù)%76.