加热炉幻灯片1.ppt

September 1996 Introduction to Aspen Plus 管式加热炉的重要性: 管式加热炉的分类 : 管式加热炉的主要工艺指标 : 炉型的改进都是为了满足以下几点基本要求： 管式加热炉的主要结构 : 燃料的种类和组成： 燃料热值的分类 ： 1.重量热值：1Kg燃料完全燃烧时所放出的热量，叫做燃料的重量热值，单位为Kj/Kg。液体燃料都用重量热值表示。 2.体积热值：1Nm3(特指0℃、101325Pa下的体积)燃料完全燃烧时所放出的热量，叫做燃料的体积热值，单位Kj/ Nm3。气体燃料多用体积热值表示 。 3.高热值：燃料完全燃烧后所生成的水已冷凝为液态时计算出的热值，称为高热值，以Qh表示。 4.低热值。燃料完全燃烧后所生成的水为气态时计算出的热值，称为低热值，以Q表示。以为在加热炉的正常操作中，都是水处于气态的情况，所以多用低热值计算。 热值的计算 ： 热值的计算 ： 热值的计算 ： 热值的计算 ： 气体燃料热值的计算 ： 为液体燃料的理论用氧量: 反应的需氧量，扣除燃料中的含氧量（也参加反应），即为空气的供氧量。所以由空气供给之理论用氧量为 K0 = 2.67 * C% + 8 * H% + 1 * S% - O% K0 = 0.0267 C + 0.08H + 0.01 ( S – O ) kg氧/kg燃料 式中符号同前。 液体燃料的理论空气用量: 气体燃料的理论空气用量 : 空气中氧的体积含量为21%，在扣除燃料中的含氧量以外，所需的理论空气用量为 V0=[0.5H2+0.5CO+Σ(m+n/4)CmHn+1.5H2S-O2]/0.21 Nm3空气/N m3燃料 式中，H2、CO、CmHn、H2S、O2、——各组分在燃料气中的体积百分数。 过剩空气系数 : 由于空气与燃料的混合总是不很完善的，所以要想燃料完全燃烧，实际空气用量必须多于理论空气用量。实际机空气用量于理论空气用量之比值，称为过剩空气系数，以a表示，即 a=L/L0=V/V0 式中，L、V——实际空气用量的重量（kg空气/?kg燃料）和体积（Nm3空气/Nm3燃料） L0、V0——理论空气用量的重量（kg空气/?kg燃料）和体积（Nm3空气/Nm3燃料） 所以 L=aL0 kg空气/kg燃料 V=aV0 Nm3空气/ Nm3燃料 过剩空气系数对全炉热效率的影响: 1.过剩空气系数过小时，空气量供应不足，燃料燃烧不完全，严重时冒黑烟，浪费了燃料，炉子热效率降低。 2.过剩空气系数过大时，大量冷空气入炉，带来很多不良后果：A.降低火焰温度，减弱辐射传热；B.烟气量增大，烟气带出热量增多，全炉热效率下降，燃料消耗增加，操作费用增加；C.烟气中剩余氧增多，对炉管表面的氧化加剧；D.含S高的燃料油分解生成的SO3的增加，加剧了炉管的腐蚀和堵灰。所以，在保证燃料完全燃烧的前提下，应尽量降低过剩空气系数a值。 影响过剩空气系数a的因素 : 1.燃料性质 2.火嘴性能 3.炉体密封性 4.测控水平 5.操作水平 热效率计算 : 热效率计算 : 2.支出热量 支出热量包括传给被加热介质的有效利用热量、烟气带出热量、燃料的化学和机械不完全燃烧损失热量以及炉壁散热量等，即 Q0=Qe+Q1+Q2+Q3+Q4 kJ/kg (或Kj/Nm3) 烟气带走热量 :Q1=Σ（GiLi）+600 Ws*4.187 kJ/kg 燃料的化学不完全燃烧损失热量: Q2=(30.2CO+25.8H2+85.5CH4)V*4.187 kJ/kg 燃料的机械不完全燃烧热损失 :Q3=7830Vn*10-6*4.187=0.0328Vn kJ/kg 炉墙散热损失热量 :圆筒炉及四壁排管的加热炉，Q4=0.03Qi；其他炉型， Q4=0.04Qi。 热效率计算 : 根据加热炉的热平衡，有效利用热量为 Qe=Qi-Q1-Q2-Q3-Q4=QL+Qf+Qa+Qs-Q1-Q2-Q3-Q4 如果空气不预热，且Qf、Qa、Qs、Q2、Q3不予考虑时，则有效利用热量可简化为 Qe=QL-Q1-Q4 由于加热炉的热效率为其有效利用热量Qe占供给热量Qi的百分数，故热效率为