炉子热运行的特点,计算的基础
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炉子热运行的特点,计算的基础
热释放过程,烟气运动和传热的紧密互连是所有类型炉子的特征。炉子的主要任务是将热量传递给工艺材料,然而,同时,部分热量被封闭结构吸收,被废气带走,通过技术开口等损失。因此,炉子的热工计算必须全面进行(以涵盖所有热工过程)。炉子的热工计算基于热导率理论和外部传热规律。
炉内70%以上的能量来自燃烧液体和气体燃料。各种天然气的组成和热特性列于表中。4.1。
在表中。4.2显示了液体燃料的一些热特性。
燃料的燃烧热可近似通过下式计算:
- 液体燃料
kJ / kg;
kJ / kg,
其中C,H,O和S是燃料中碳,氢,氧和硫的含量,第一种和第二种配方的%
,
其中W是燃料的含水量%;
-用于气体燃料
,千焦/摩尔,
其中q SO,-可燃气体的燃烧反应热千焦/米3 ;
CO,H 2,CH 4 -可燃气体的含量,%。
表4.3给出了燃料及其组分的一些特性。
通过体积计算燃烧燃料所需的空气量(kg / kg)是方便的。
^ 表4.1 天然气的平均成分和热特性。 您的浏览器不支持内置框架,或者未配置为显示它们。 |
表4.2 。 液体燃料的一些热特性
|
表4.3 ^ 燃料及其组分的特征
|
对于天然气:
用于固体和液体燃料:
。
大约用于燃烧燃料的干燥空气的理论上必需量(kg / kg)可通过下式确定:
- 天然气:(
在^ Q n <41 868 kJ / m 3 - D L = 0.02;在Q n > 41 868 kJ / m 3 - D L = 0);
-焦炉煤气:
;
- topgas:
;
- 液体燃料(<29 308 kJ / kg):,
D L = 0.06。
为了防止供给到炉的空气的实际量的不完全燃烧总是稍高于:
,
其中,α -流动速率比(为气体和液体燃料α= 1,051,25)。
总体积(米3),燃烧产物可以通过近似公式可以找到:
-天然气:
,
(对于^ Q Ñ <34541千焦/米3 - d V = 1.0;当Q Ñ > 34541千焦/米3 - );
- 焦炉煤气:(
在^ Q n > 16 747 kJ / m 3 - а = + 0.014; atQ n <16 747 kJ / m 3 - a = -0.024);
- topgas:
;
-燃料油(> 29308千焦耳/公斤)
。
燃料油W gr = 2%,其他W gr = W r。
表中给出了燃烧所需的空气量和具有不同燃烧热值的燃料的烟气量。4.4。
当燃烧燃料时,化学燃尽是可能的,这是由于缺乏空气,燃料和空气混合不良或者解离现象造成的。如果前两个原因,这取决于燃料的类型,结构燃料燃烧装置中,燃烧条件和技术培养维护人员可被消除,这种现象的解离引起的不完全燃烧的分解产物,导致不完全燃烧产物的形成:CO,H 2和一定自由氧气。燃料燃烧过程中解离现象的定量特征是表征完全燃烧产物的分解程度的系数 - 解离系数。它等于腐朽物质与原始物质的比例。离解度的依赖性和从图中确定温度和分压。
表4.4 ^ 具有不同热值的燃料的空气量和烟气量
|
考虑到解离,燃烧产物的组成可以通过下式(CO的实例),%:
m 3来确定。
同样确定其他组件的内容。
^ 燃烧
温度。燃烧温度应理解为燃料气态产物由于燃料燃烧期间释放的热量而产生的温度。
存在真实的,理论的和量热的(产热)燃烧温度。
实际温度是燃烧产物在特定燃料燃烧条件下的温度:
K。
这个温度取决于质量和特定燃料消耗,空气消耗系数,燃料和空气引入的物理热量,热交换条件等。然而,由于难以确定q 汗,因此无法确定T D,因此,理论温度的概念燃烧:,K。如果我们忽略燃烧产物离解造成的热量损失,我们得到燃烧的热量温度:K。在没有燃料和空气加热的情况下:K。
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