烧嘴安全效验.pdf

验证在下述所给定的流量下，烧嘴运行时否安全，会不会发生回火各段烧嘴数烧嘴能力(个) 烧嘴阀通经调节阀变径管（ mm）下加热段6 个φ1400 m3/h φ200 mm φ 400 mm φ478→φ400→φ478 上左均热段、上右均热段9 个9 个φ300 m3/h φ100 mm φ 250 mm φ325→φ250→φ325 下左均热段、下右均热段6 个6 个φ 600 m3/h φ150 mm φ 250 mm φ325→φ250→φ325 上加热段18 个φ 300 m3/h φ100 mm φ 400 mm φ478→φ400→φ478 煤气压力 11.3 KPa，煤气密度1.34 Kg/m3验算：1.煤气流速的计算：（忽略煤气在流动过程中的压力损失）（1）.上加热段每个烧嘴的流量3335019.450.0054018Vmhms上加烧嘴阀通流面积220.10.007854Am上加烧嘴前煤气流速0 . 0 0 5 4 00 . 6 9 20 . 0 0 7 8 5VumsA上加 上加 上加（2）下加热段每个烧嘴的流量3350083.3330.023156Vmhms下加烧嘴阀通流面积220.20.031424Am下加烧嘴前煤气流速0 . 0 2 3 1 50 . 7 3 70 . 0 3 1 4 2Vum sA下加 下加 下加（3）上左、上右均热段每个烧嘴的流量3313014.4440.004019Vmhms上左、上右均烧嘴阀通流面积220.10.007854Am上左、上右均烧嘴前煤气流速0 . 0 0 4 0 10 . 5 1 10 . 0 0 7 8 5Vum sA上左、上右均 上左、上右均 上左、上右均（4）下左、下右均热段每个烧嘴的流量33300500.013896Vmhms下左、下右均烧嘴阀通流面积220.150.017674Am下左、下右均烧嘴前煤气流速0. 0 1 3 8 90. 7 8 60. 0 1 7 6 7Vum sA下左、下右均 下左、下右均 下左、下右均2. 火焰传播速度的计算：（1）. 煤气成分高炉煤气：0CO0（）=28，00 2（H）=3，04CH0（）=28，02CO0（）=11.5，02N0（）=57；焦炉煤气：0CO0（）=7，00 2（H）=56.4，04CH0（）=25，0nmC H0（）=3，02CO0（）=3，02N0（）=5，02O0（）=0.6转炉煤气：0CO0（）=68，00 2（H）=1.5，02CO0（）=16，02N0（）=13，02O0（）=1.5。

已知混合煤气中高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气三者配比为：33% 、54% 、13% ，所以混合煤气的成份为：0CO0（）=21.86，00 2（H）=31.641，04CH0（）=13.665，0nmC H0（）=1.62，02CO0（）=7.495，02O0（）=0.519，02N0（）=23.20混合煤气的低位发热量：4 . 1 8 73 0 . 22 1 . 8 62 5 . 83 1 . 6 4 18 5 . 71 3 . 6 6 51 5 22q31 2 1 1 6. 5kmJ（2）.火焰传播速度将烧嘴前火焰的传播近似的看作是层流火焰的传播，则可得层流火焰传播的微分方程：0HPdTddTu cwqdxdxdx边界条件：00;xT Tcc，=，∞.rxTTc，=，0∞将上述方程积分可得：000()rTHPrTucTTqwdxqw dTdTdx∞∞由任意处x的值到x∞积分：00 0rTHP rTu cdTqwdTTTdxdTdx联立上述两个方程，忽略能量方程的对流项，且在T 到 Tr之间积分，可得：2TdTqwdTdxrT忽略对流项的能量方程可化为：0ddTwqdxdx积分可得：xdTqwdxdx∞即有：02rTTqwdxqwdT∞∞所以：000()2rTHPrTu cTTqwdT由此可解得火焰传播速度为：0222 002rTHT PrquwdT cTT即22 002HPrqwucTT式中：Hu ——火焰的传播速度；WmK—— 介质的热导率，查表得=547.5q——混合煤气的地位发热量；1ws-2——混合煤气的燃烧化学反应速率，可近似的看作是二级反应取10；3 00kg m——混合煤气的密度，=1.34;;PPcckkg KJ—— 混合煤气的定压比热容，查得=1.0380; rrTTC——混合煤气的燃烧温度，取=7500 00TTC——混合煤气的燃烧前的温度，取=250。

代入数值得：222547.512116.50.010.19521.341.0387502503600Hum s即在将烧嘴前火焰的传播近似的看做为层流火焰的传播的情况下，烧嘴前的火焰传播速度近似等于0.1952 m/s 要保证烧嘴不回火，安全的运行，则烧嘴前混合煤气的气流速度应大于或等于1.25UH，即1.251.250.19520.244Huum s而在给定的流量下，各段烧嘴前的煤气流速都大于在给定流量下烧嘴燃烧所需的最小安全流速， 故：在误差允许的范围内， 在给定的流量下烧嘴的运行不会发生回火，是安全的。