窑炉课程设计

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燃料燃烧计算
设窑炉使用的煤气组成干基如下表：
成分 CO2 CO H2 CH4 C2H4 H2S N2
含量（%）
4.5
29
14
1.8
0.2
0.3
50.2
其中含水率为4%，α=1.1时。
基准：1Nm3湿煤气 xu×1=xd（1－H2O）
换算成湿煤气组成：xu=xd =0.96xd
换算后的煤气组成如下表：
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煤气燃烧所需要的空气量
理论空气量为：
V =( + +0.0173×2+0.0019×3+0.0029× )×
=1.195 Nm3 / Nm3
实际空气量为：
Va=αVa0 =1.1×1.195=1.315 Nm3 / Nm3
(2) 1Nm3煤气燃烧理论生成烟气量为：
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煤气燃烧实际生成烟气量为：
V= V0 +(α－1)V =0.0195+(1.1－1)×1.195=2.07 Nm3 / Nm3
烟气组分：
= ×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实际燃烧温度温度
气体燃料的发热量:
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
燃烧所需空气量：
Va=1.315 Nm3/ Nm3煤气
实际烟气量：
V=2.07 Nm3/ Nm3煤气
发生燃烧时煤气温度tg与空气温度ta均为20℃，其中空气在0~20℃的平均比热容为1.296 KJ/Nm3
理论燃烧温度：
tth=
=
= 即2.07ctth=5818.5
设tth′=1700℃,查表知发生煤气燃烧产物的平均比容物C′=1.67。
则Q′=2.07×1.67×1700=5876.7＞5818.5
设tth′′=1600℃，C′′=1.65则Q′′=2.07×1.67×1600=5464.8＜5818.5
此时，tth的值必在tth′与tth′′之间，可用内插法以求tth值，即：
=
=
tth=1686℃
实际燃烧温度tp=ηtth
设取高温系数η=0.76（陶瓷倒焰窑）
∴tp=0.76×1686=1281.6℃