:1001-6988(2004)0320041205高效节能热风炉设计与计算胡秀和(黑龙江省庆钢股份有限公司设计院,绥化152400)摘要:热风炉是为粮食烘干提供洁净空气的热源设备。为了解决烘干过程粮食污染问题,开发设计出RFL系列燃煤热风炉。该炉具有机械化程度高,故障率低,操作方便,高效节能,无污染等优点。广泛应用于世行贷款的国储库改造等粮食干燥机招标项目中。关键词:燃煤热风炉;参数选择;设计原则;工作原理;应用效果:TS21013文献标识码:BDesignandCalculationofHighEfficiencyEnergySavingHot2AirFurnaceHUXiu2he(DesignInstiuteQing’anIronSteelCo.,Ltd.,Suihua152400,China)Abstract:Hot-airfurnaceistheheat-sourceequipmentforsupplyingclean-airtodrygrain.RFLseriescoal-burninghot-airfurnaceisdevelopedanddesigned,inordertodealwiththegrainpollution.Thefurnacehasthead2vantagesofhighmechanization,lowfailure,convenientoperation,andhighefficiencyenergy-saving,no-pollutionetc.ItiswidelyusedinthebiddingprojectssuchasoftheWorldBankloan,reconstrctionofnationalstorageware2houseetc.Keywords:coal-burninghot-airfurnace;selectionofparameters;designprinciples;workingprinciples;ef2fectivenessofapplication0前言随着粮食干燥技术与规模的不断发展,对粮食干燥过程使用燃煤热风炉的技术性、科学性、适用性提出了更高要求。从提高炉膛燃烧温度,降低不完全燃烧损失入手,科学地确定炉体结构尺寸,提出了高效节能、低污染FRL系列热风炉设计原则。该炉采用了机械链条炉排燃煤机,炉内采用新型节能拱燃烧技术,各拱采用掺304不锈钢纤维的耐热混凝土浇注,耐高温,抗氧化,显著提高了炉体的使用寿收稿日期:2004-04-15作者简介:胡秀和(1966—),男,工程师,从事燃煤热风炉和粮食烘干机的开发和设计工作.命。换热器采用螺旋管和热浸铝新技术,既强化了传热过程又提高了换热器的耐高温性能,延长了使用寿命。RFL系列热风炉的各项技术指标及性能居国内领先地位,可满足粮食干燥的需要。1热风炉燃烧理论计算111煤种及其成分热风炉适应煤种较多,可燃烧无烟煤、烟煤、优质煤、劣质煤等。但是,热风炉的设计计算及实际选用一般都以工业锅炉设计代表性煤种(Ⅱ类烟煤)为依据,其成分见表1。41VrCyHyOyNySyAyWy38.546.553.066.110.861.9432.489.00QyV+VNdVQV+V2=HNdN表1山东良庄Ⅱ类烟煤的成分组成dw/(kJ·kg-1)17690112理论空气量理论空气量是根据燃料完全燃烧(氧化)所需要的必要氧气量,再根据氧在空气中所占百分数而求出的所需空气量。经计算整理,理论空气量(V0)表达式如下:V0=0.0889(Cy+0.375Sy)+0.265(Hy-0.1260y)=4.18(m3/kg)(代入上述代表性煤种的成分组成)113理论烟气量风炉的鼓风机和引烟风机。2热风炉主要参数选择计算211炉排面积决定炉排面积大小的主要指标是炉排热负荷(也称炉排热强度),单位是kJ/(m2·h)。热风炉的炉排热负荷一般按工业锅炉的炉排热负荷取偏小值,即炉排面积较锅炉偏大。热风炉的炉排面积用下式表示:y2)1kg燃料完全燃烧时,理论上所产生的烟气量叫理论烟气量。理论烟气量(VO)的表达式如下:Fp=BQdw/qp(m式中:B—每小时耗煤量,kg/hyy=VROOOO220.01866(Cy+0.375Sy)+0.111Hy+0.0124Wy+0.0161V0+0.008Ny+Qdw—煤的应用基低位发热值,kJ/kgqp—炉排热负荷,kJ/(m2·h)212炉膛容积决定炉膛容积大小的主要指标是炉膛热负荷0.79V0=5.22(m3/kg)(也称炉膛热强度),单位是kJ/(m3·h)。热风炉的式中:VRO2VRO2V0—RO2气体量,m3/kg=0.01866(Cy+0.375Sy)3炉膛热负荷一般按工业锅炉的炉膛热负荷取偏小值,即炉膛容积较锅炉偏大。热风炉的炉膛容积用下式表示;炉排和炉膛热负荷见表2。H0—理论水蒸汽量,m/kg2VT=BQy/q(m3)V0yy0TH0=0.111H2+0.0124W+0.0161V式中:B—每小时耗煤量,kg/h0—理论氮气量,m3/kg2y—煤的应用基低位发热值,kJ/kg0=0.008Ny+0.79V02114空气系数q—炉膛热负荷,kJ/(m3·h)T表2炉排热负荷和炉膛热负荷(链条炉排)为使燃料在炉内能完全燃烧,考虑炉内的燃烧不均性和不稳定性,送入炉内的实际空气量必须大炉排热负荷/kJ·(m2·h)-1炉膛热负荷y/kJ·(m3·h)-1于理论空气量,两者之比称为...