窯爐課程設計

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燃料燃燒計算
設窯爐使用的煤氣組成干基如下表：
成分 CO2 CO H2 CH4 C2H4 H2S N2
含量（%）
4.5
29
14
1.8
0.2
0.3
50.2
其中含水率為4%，α=1.1時。
基準：1Nm3濕煤氣 xu×1=xd（1－H2O）
換算成濕煤氣組成：xu=xd =0.96xd
換算後的煤氣組成如下表：
成分 CO2 CO H2 CH4 C2H4 H2S N2 H2O
含量（%）
4.32
27.84
13.44
1.73
0.19
0. 9
48.19
4.0
(1) 1Nm3煤氣燃燒所需要的空氣量
理論空氣量為：
V =( + +0.0173×2+0.0019×3+0.0029× )×
=1.195 Nm3 / Nm3
實際空氣量為：
Va=αVa0 =1.1×1.195=1.315 Nm3 / Nm3
(2) 1Nm3煤氣燃燒理論生成煙氣量為：
V0=(0.043+0.2784+13.44+3×0.0173+4×0.0019+2×0.0029+0.4819+0.04)+ V
=1.99(Nm3 /kg)
1Nm3煤氣燃燒實際生成煙氣量為：
V= V0 +(α－1)V =0.0195+(1.1－1)×1.195=2.07 Nm3 / Nm3
煙氣組分：
= ×100%=16.556%
= ×100%=10.4203%
=0.4819×V × =0.4819+1.315× =68.88%
=(α－1) V × ×100%=5.7729%
= ×100%=0.140096%
4.2實際燃燒溫度溫度
氣體燃料的發熱量:
Qnet=12600C0+10800H2+35800CH4+59000C2H4+63700C2H6+80600C3H6
+91200C3H8+118700C4H10+146000C5H12+23200H2S(KJ/Nm3)
Qnet=126×27.84+108×13.44+358×1.73+590×0.19+232×0.29=5758 KJ/Nm3
燃燒所需空氣量：
Va=1.315 Nm3/ Nm3煤氣
實際煙氣量：
V=2.07 Nm3/ Nm3煤氣
發生燃燒時煤氣溫度tg與空氣溫度ta均為20℃，其中空氣在0~20℃的平均比熱容為1.296 KJ/Nm3
理論燃燒溫度：
tth=
=
= 即2.07ctth=5818.5
設tth′=1700℃,查表知發生煤氣燃燒產物的平均比容物C′=1.67。
則Q′=2.07×1.67×1700=5876.7＞5818.5
設tth′′=1600℃，C′′=1.65則Q′′=2.07×1.67×1600=5464.8＜5818.5
此時，tth的值必在tth′與tth′′之間，可用內插法以求tth值，即：
=
=
tth=1686℃
實際燃燒溫度tp=ηtth
設取高溫系數η=0.76（陶瓷倒焰窯）
∴tp=0.76×1686=1281.6℃