西南科技大学本科生毕业论文
第5章 燃料消耗计算及燃料燃烧计算
5.1 燃料消耗计算
玻璃液形成温度为1450℃，其他数据可根据前面的配料计算及总工艺计算得知。 根据查图法[10]，可查得烧重油时熔化1kg玻璃液耗热5620kj，重油热值为40.14Mj/kg，本设计日产量为600t/d，则每天消耗重油量为：
5620?600?（40.14?103）=84t/d
每小时消耗重油量为：
84?1000?24=3500kg/h
每年（340d）消耗重油为：
84?340=28560t/a
5.2 燃料燃烧计算
5.2.1 空气量的计算
1kg重油完全燃烧所需要的理论空气消耗量为：
?0.87220.11500.00210.0030?3L0?22.4?4.762??????10.82m/kg ?43232??12取空气过剩系数?=1.2，则实际空气消耗量为：
L???L0=1.2?10.82=12.98m3/kg
压缩空气占空气的5%~10%[11]，此处取值5%，则压缩空气消耗量为：
3L0=5%?12.98=0.65m/kg ?助燃空气消耗量为：
3L1??12.98?0.65?12.33m/kg
5.2.2 烟气量的计算
1kg重油完全燃烧所生成的理论烟气生成量为：
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?0.87220.11500.00210.00250.0030?3V0?22.4???????2.92m/kg ?122322818??实际烟气生成量为：
V??V0+(?-1)L0=2.92+（1.2-1）?10.82=5.08m3/kg
5.2.3 每日空气消耗量与烟气生成量
每日空气消耗量为：
12.98?84?103=1090320m3
每日压缩空气消耗量为：
0.65?84?103=54600m3
每日助燃空气消耗量为:
12.33?84?103=1035720m3
每日烟气生成量为：
5.08?84?103=426720m3
5.2.4 实际燃烧温度
热收入项有：
1）重油的低位热值Qnet=40.14Mj/kg；
2）重油带入的物理热，重油温度为25℃时，cf=1.80 kj/(kg·℃)，则
Qf?1.80?25?45kj；
3）空气带入的物理热，实际空气消耗量为L?=12.98m3/kg，空气预热到200℃时，空气的比热容为c?=1.308 kj/(m3·℃)，则Q??12.98?1.308?200?3395.57kj。
热支出项有：
燃烧产物带走的物理热，实际烟气生成量为V?=5.08 m3/kg，则Qc?5.08cptc，其他热支出项为零。
热支出项与热收入项相等，则有
5.08cptc?40.14?103?45?3395.57=43580.57
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设tc'=4400℃时，查表得cp=1.71 kj/(m3·℃)，则
5.08?1.91?4400?42692.32?43580.57
设tc\=4500℃时，查表得cp=1.92 kj/(m3·℃)，则有
5.08?1.92?4500?43891.2?43580.57
因此，有
4500?tp4500?4400?43891.2?43580.57
43891.2?42692.32解得 tc=4474.09℃
气体燃料或固体燃料的窑炉高温系数在0.78~0.83之间，此处取值0.8。则实际燃烧温度为：
tp?0.8?4474.09?3579.27℃
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第6章 池窑结构设计
6.1 玻璃熔制部分
6.1.1 熔化部设计
1、池窑的设计 1）熔化区尺寸设计
对熔化量为600t/d的浮法玻璃池窑，其熔化率取K=2.605t/(m2·d)[12]，则池窑的熔化区面积为：
Fm?Q600??230.33m2 K2.605根据经验公式可计算熔化区宽度为：
Bm?0.75?10?2Q?6.75?0.75?10?2?600?6.75?11.25m
熔化区长度有三种不同的计算方法，需要根据三种方法计算出的长度进行调整。 （1）第一种方法计算出的熔化区长度为：
lm?Q600??20.47m KBm2.605?11.25（2）第二种计算熔化区长度的公式为：
lm?d1?d2??n?1??1
其中d1一般在3.5~4m之间，d2通常在3~3.5m之间，本设计取d1=4m，d2=3.5m。 则可计算出熔化区长度为：
lm?4?3.5??6?1??1?22.5m
（3）第三种计算方法是根据熔化区长度与熔化部宽度存在的比例关系进行计算，其计算式如下：
lm?kBm
式中：k—熔化区的长宽比，有6~8对小炉时，k=2.5~3.5（大型窑取低值）。
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则可计算出熔化区长度为：
lm?2.5?11.25?28.12m
综合考虑之后，取熔化区长度为22.5m。 2）澄清区尺寸设计
对熔化量为600t/d的池窑，其澄清率取K=3.629 t/(m2·d)[13]，则澄清区面积为：
FR?Q600??165.33m2 K3.629因为熔化区宽度与澄清区宽度相同，则澄清区长度为：
lR?FR165.33??14.70m2 Bm11.253）熔化池深度
我国玻璃池窑过去大多数将池深设为1.5m，而国外的浮法玻璃池窑则一般将池窑深度设计为1.2m。熔化池浅一些，不仅可以减少玻璃液的对流量，有利于节能，而且由于上层玻璃液流厚度与熔化池的深度成正比，熔化池改浅，上层流厚度随之减小，有利于玻璃液的澄清，有利于提高玻璃液的质量。本设计的玻璃组分中氧化铁含量<0.12%，则池深设计为1.2m。
4）池壁与池底的砌筑
池壁采用整块大砖竖缝干砌，与玻璃液相接触的池壁最上一层砖容易被玻璃液侵蚀、冲刷，因此最上一层200mm高的砖厚度减薄50mm。
池底用1000mm×400mm×300mm的粘土大砖砌筑，砌筑时砖缝纵横对齐砌筑，并在粘土大砖上先铺一层25mm的锆英石捣打料，再在其上铺一层75mm厚的电熔锆刚玉砖。
2、耳池
本设计的耳池布置在熔化部最末一对小炉之后、卡脖之前，耳池大小设计为2m×2m，耳池与所在部位的窑池深度相同，其拱高设为跨度的1/10，为200mm。
3、火焰空间的设计
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