氧气顶吹转炉余热锅炉模拟分析计算.docxVIP

氧气顶吹转炉余热锅炉 模 拟 分 析 计 算杨丽霞1 ， 氧气顶吹转炉余热锅炉 模 拟 分 析 计 算 杨丽霞1 ，王振平2 ( 1． 内蒙古科技大学，内蒙古 包头 014010; 2． 中冶东方控股有限公司，内蒙古 包头 014010) 摘 要: 本文将机械工业部公布的热力计算方法与对流传热计算相结合，并重新修整辐射传热，给出新的计算 方法，并用于解释工程现象。 关键词: 氧气顶吹转炉余热锅炉; 计算方法 中图分类号: TK229 文献标识码: A Calculation Model of Evaporation Cooling for Oxygen Top － blown Converter Yang Lixia1 ，Wang Zhenping2 ( 1． Inner Mongolia University of Science and Technology，Baotou 014010，China; 2． Seductive east engineering Ltd，Baotou 014010，China) Abstract: The Thermodynamic calculation method and heat convention calculation will be combined，red- iation heat will be corrected，and a new calculation will be given to explain engineering phenomena． Key words: oxygen top － blown converter exhaust － heat boiler ; calculation method 1 热力计算目的 大中型氧气转炉余热锅炉主要由活 动 烟 罩、 2 转炉烟气的组成 转炉中主要含 CO，其次是 CO2 ，N2 及微量的 炉口段烟道、各段烟道组成，还包括锅筒、引出管、 下降管等。而通过大中型氧气转炉余热锅炉的相 关计算，我们主要需要直接得到的结果有以下几 项: 各段烟道的炉气出口温度、各段烟道的热回收 量、烟气流速。各段烟道的炉气出口温度是一个 非常重要的安全生产指标，因为当炉气温度低于 610 ℃ ［1］时，需要对烟道进行防爆处理。各段烟 道的热回收量的总和关系到余热锅炉的工作效率 与蒸汽产出，主要用于衡量余热锅炉的经济价值。 H2 和 O2 ，而炉气中还会包含少量的水蒸气。一般 认为，大型转炉 CO 含量可取 90% ，CO2 含量可取 10% ，中型转炉 CO 含量可取 86% ，CO2 含量可取 ［2］ 10% ，N2 含量可取 4% 。炉气中的成分在很大 程度上与空气过剩系数有关，空气过剩系数主要 表明了 不再燃烧的空气比例。除了以上的气体 外，炉气中还会还有烟尘，炉气中的烟尘直径与空 气过剩系 数 有 关，当空气过剩系数不大于 0． 15 时，则烟尘直径一般取 5． 5 微米，而当空气过剩系 收稿日期: 2011 － 05 － 26 作者简介: 杨丽霞( 1986 － ) ，女，2009 年 7 月毕业于内蒙古科技大学，现就读于内蒙古科技大学攻读硕士学位。 第 4 期杨丽霞，等: 氧气顶吹转炉余热锅炉模拟分析计算·11·数大于 0． 15 小 于 0． 75 时，则烟尘直径一般取 3微米，当空气过剩系数大于 0． 75 时，一般认为烟 尘直径为 1 微米［2］。其 中，炉气量是描述炉气的最基本的参 数［2］:Vl = 1866 × u × G × 60 / ( CO + CO2 )Vl 第 4 期 杨丽霞，等: 氧气顶吹转炉余热锅炉模拟分析计算 ·11· 数大于 0． 15 小 于 0． 75 时，则烟尘直径一般取 3 微米，当空气过剩系数大于 0． 75 时，一般认为烟 尘直径为 1 微米［2］。 其 中，炉气量是描述炉气的最基本的参 数［2］: Vl = 1866 × u × G × 60 / ( CO + CO2 ) Vl—炉气量，Nm3 / h ; G—最大铁水装入量，t ; u—平均脱碳速度，% / min ; CO2 、CO—炉气中 CO 和 CO2 的容积百分数，% ; 3 典型结构计算 3． 1 计算模型的确定 氧气顶吹转炉余热锅炉系统一般采用全段自 然循环汽化冷却、水冷却以及根据转炉烟道不同段 的不同特点分别采用强制循环汽化冷却和自然循 环汽化冷却相结合即复合冷却三种方式。复合冷 却方式具有既能回收蒸汽，又安全可靠、使用寿命 长等优点; 不足之处是系统及操作复杂。结合生 产实际，复合冷却方式是应用较广泛的一种形式。 计算模型主要参考复合冷却方式来确定。转 炉烟道简化为活动烟罩、炉 口 段、固 定