450立方米熱風(fēng)爐設(shè)計(jì)計(jì)算.doc

450m3高爐自身空煤氣雙預(yù)熱熱風(fēng)爐設(shè)計(jì)計(jì)算熱風(fēng)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(shè)計(jì)風(fēng)溫1440，為目前最高設(shè)計(jì)風(fēng)溫水平。蓄熱體面積120450=54000 m2，設(shè)計(jì)三座熱風(fēng)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(fēng)爐蓄熱體體積為375 m3。蓄熱室設(shè)計(jì)中，煙氣流速起主導(dǎo)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(shè)計(jì)時(shí)可采用：蓄熱體高度L/蓄熱體直徑D的方法進(jìn)行計(jì)算。爐容大于1000 m3，L/D=3.54；爐容255620 m3，L/D=33.5。熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)計(jì)算實(shí)例450m3高爐熱風(fēng)爐設(shè)計(jì)計(jì)算。為實(shí)現(xiàn)熱風(fēng)爐外送熱風(fēng)溫度1150，確定熱風(fēng)加熱能力為120 m2/m3，如果設(shè)置三個(gè)熱風(fēng)爐，則每個(gè)熱風(fēng)爐的蓄熱面積為18000 m2。熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)的確定：假設(shè)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(jì)算實(shí)例 假設(shè)高爐利用系數(shù)為K=3.5t鐵/m3晝夜，年工作日按355天計(jì)算。450m3高爐年產(chǎn)鐵量估算為3.5355450=559125t。焦比1：0.5，則冶煉強(qiáng)度i=1.75t焦/m3晝夜。高爐入爐風(fēng)量V0=Vuiv/1440（V0高爐入爐風(fēng)量，Nm3/min；Vu高爐有效容積，m3；i冶煉強(qiáng)度，t焦/m3晝夜；v每噸干焦的耗風(fēng)量，Nm3/ t焦）V0=4501.752450/1440=1340 Nm3/min(實(shí)際1400)。熱風(fēng)平均溫度1150，送風(fēng)期間熱風(fēng)帶走的熱焓為：3631340=486420kcal/ min。(1250時(shí),431.15-46.73=384.42熱焓為538188 kcal/ min,供熱717584 kcal/ min)熱風(fēng)爐一個(gè)工作周期2.25h，送風(fēng)期0.75h，燃燒期1.5h。熱風(fēng)爐效率為75時(shí)，燃燒器每分鐘的供熱量為1/2648560(717584)kcal/ min，假設(shè)高爐煤氣的熱值為800 kcal/ Nm3，則燃燒器每分鐘的燃?xì)饬繛?05(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(shè)計(jì)原理所提供數(shù)據(jù)，金屬套筒式燃燒器煙氣在燃燒室內(nèi)的流速為33.5Nm/s，陶瓷燃燒器煙氣在燃燒室內(nèi)的流速為67Nm/s。根據(jù)郝素菊等人編著的高爐煉鐵設(shè)計(jì)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(jì)算 450m3高爐，熱風(fēng)爐三個(gè)，每個(gè)熱風(fēng)爐燒1.5個(gè)小時(shí)，送風(fēng)0.75個(gè)小時(shí)。熱風(fēng)平均風(fēng)溫為1150。平均熱風(fēng)溫度提高11501000=150，熱風(fēng)每提高100可以節(jié)約焦碳20kg/t鐵，則使用新的熱風(fēng)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(jí)冶金焦1200元/噸，則年節(jié)能效益為2000萬元。熱風(fēng)爐管道計(jì)算 管道內(nèi)氣體流速參考數(shù)據(jù)：冷風(fēng)管道風(fēng)壓大于0.9公斤/厘米2，實(shí)際流速1520米/秒；風(fēng)壓小于0.5公斤/厘米2，實(shí)際流速1015米/秒。熱風(fēng)管道風(fēng)壓大于0.9公斤/厘米2，實(shí)際流速3035米/秒；風(fēng)壓小于0.5公斤/厘米2，實(shí)際流速2530米/秒。冷煤氣管道實(shí)際流速612米/秒。熱風(fēng)圍管直徑1000mm。使用蓄熱式燃燒器的濟(jì)鋼合達(dá)式熱風(fēng)爐的蓄熱室的計(jì)算預(yù)熱空氣量17000 Nm3/h，設(shè)計(jì)按空塔流速1.5m/s計(jì)算,蓄熱室面積(兩個(gè)蓄熱室)=217000/3600/1.5=6.3m2,蓄熱室直徑2800mm.蓄熱室高度700010000mm,換向時(shí)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(jì)算 空氣、煤氣預(yù)熱到260,單位空氣帶進(jìn)的物理熱：2600.3148=81.8kcal/m3.單位煤氣帶進(jìn)的物理熱：2600.3148=81.8kcal/m3.燃料需要量：23000 Nm3/h.卡魯金450m3熱風(fēng)爐熱工參數(shù) 參數(shù)名稱單位計(jì)算結(jié)果計(jì)算一計(jì)算二熱風(fēng)爐座數(shù)座33一個(gè)工作周期h2.252.25送風(fēng)期h0.750.75溫度： 拱頂o C13951270 熱風(fēng)o C12501150 冷風(fēng)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(fēng)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過剩空氣系數(shù)1.1051.107高熱值燃料附加%0.000.00效率系數(shù)%76.