炼钢电炉炉外排烟净化系统侧吸罩及其排烟量设计探讨

炼钢电炉炉外排烟净化系统侧吸罩及其排烟量设计探讨置，即最佳捕集点的选择、吸气流速度衰减规律、罩口面积虽然对控制速度影响不大，但罩口面积增电炉烟气上升速度及其扩散规律、侧吸罩在控制点大会对侧吸罩安装及电炉冶炼操作、维护检修带来所造成的气流速度，即控制速度(也称吸捕速度 ) 不便。

的确定等。 2 烟气上升速度及其扩散规律 1 吸气流速度衰减规律高温烟气自炉内经电极孔隙上升的原因主要有

D alla,V alla 通过大量的验证得出结论:对于两方面因素:一是由于炉内金属炉料中碳的氧化，罩口为圆形或矩形( 宽长比大于 0.2)的外部吸气不断产生大量烟气，在压力作用下，烟气流以一定罩，沿罩子轴线的气流速度衰减计算公式为: 速度上升;二是由于烟气温度大大高于周围空气温

度，并通过传导和对流作用传给周围空气，在浮力

2.0/作用下产生上升速度，这两种上升速度的合成即可。()/=( 10+)/

1 !!"##!!!c x

看作是烟气上升速度。式中:—吸气罩口平均气流速度();—2345 !$

—距罩口处气流速度(); —%3 2365!"

—沿轴线距罩口的距离;—" 7 3 浮力上升速度!"# 8 ——吸气罩口面积。研究了热源上部上升 # 2 >?@A 3(

气流与周围空气的紊流混合，并又，则:9&:# !$

8提出了计算在一假想源以上任何 ()。() !9&: 1;"<#!!!!!8"高度处热气流的上升速度及其扩 =式中:—吸气罩排气量()。—& 73:5 散直径的方程式。罩口面积与控制速度关系见表。 1这一假想点源()点处于 ; 实际热源表面以下距离为3 ’ 收稿日期:$修回日期: C$1$11C$1$18("";("";处，见图。1 图 1 热源上部作者简介:刘跃军( 1967- )，男，山西原平人。1989 年 7 月毕

气流扩散业于太原工业大学，工程师。

将的公式加以整理，得出距假 ..01(2301 -/其数值大小主

要决定于高度想点源距离为断面处热气流直径与的关系 #!!" $ "

50 ) s 。随着高度的40 / ) 式及该断面处热气流平均流速的计算公式:% "

m( 30/ + 5699 :;<=>7? 20?。()#456787! 8 % !!!!!增加，急剧 $"% 2 10

*56=B ;C8 ??。() %@565A&7 !!!!!!降低，则缓%"" $ " 0.2 0.6 1.0 1.4 1.8 2.2 2.6 。!@’D( "慢下降。随% + /m ) 式中:—距假想点源距离处热气流直径; —#!>/ $" 高度的增加下图 3 !—"关系图 s 降趋势见图。——热源对流散热量， ; 8 &EFGHI$

——热源至计算断面距离，;)/) 侧吸罩在控制点所造成的控制速度受影响=—假象点源距热源表面距离，。—( /的主要因素是排烟量，对某一控制点而言，控制速

公式()经整理和修正:7 度与排烟量成正比。因为吸气罩口外气流速度衰

减 ;C8 AC;= ;C7 ??。()%@5J59A*!, C-A !!!"+ " 很快，在排烟量为某一定值时，的大小成为影!5 = 式中:—热源面积，;—* /+ 响上升烟气捕集的关键因

素。——热源与周围空气的温度差，。由公,!!) 用无限增大排烟量的方法来提高收烟率是 8

不可取的，因为这要受到资金、占地、动力消耗等式()及公式()即可求出在热源面积A8

多种条件制约。及温度一定的情况下，距热源不同高度处的热气流

) 根据上述分析，结合国内外有关资料和工浮力上升速度及该处扩散热气流直径。 7

程实例，提出一个假设:侧吸罩在控制点所造成的压力上升速度" !!吸捕速度大于该点处烟气流上升速度可以实现烟气烟气经电极孔隙喷出并的捕集。以一定扩散角在“管路”中 02 此假设结论与在太钢炼钢厂电炉烟气净化系统流动(喷射流扩散角按美日技术改造工程实际情况基本吻合。研究其值一般为 )。假定A";00 )5 结束语炉内烟气从个电极孔隙均 8 ) 侧吸罩电炉炉外排烟净化系统设计应用控制 ;匀喷出，则对某一电极孔隙速度法计算排烟量是科学合理的，具有较强的理论基 0排出的烟气流，烟气上升速 1

础，并在工程实例中得到初步验证，可普遍推广应度见图。%= . 用。传统排烟量计算方法是不可取的，应当摒弃。图 2烟气流扩散

) 侧吸罩电炉炉外排烟净化系统关键设计参 =

[1-2]数是:侧吸罩安装高度，侧吸罩排烟量及罩口 )/ (?) 。%@C 8+ /5.距电极中心距离。! 58式中:—电炉最大始发烟气量，( );—//CH 5) 对某一侧吸罩炉外排烟净化系统，只要知 8= ——上升烟气断面积，。+ /

道，及设计参数，即可计算出该净化系统)!/ 5 = = 在电极孔

处:();%@7C:8"0<0? /.5 ; 5 收烟率大小;反之，欲获得一定大小的收烟率，亦在

距热源处: ) /

= = = = ()()。()%@7/C:8"0<0? @7 /C:8"1<0?L .5 = 5 5 K 5

式中:——电极孔直径，;0 / ;

This paper makes research and analysis on engine’s harmful emission, ravels its chemical composition rea- C$("53(D ,

sons accruing and harm, consults some treating measures adopted in recent years on harmful emission, puts forward some own opinion.

burning; harmful gas emission; harm; controlJ%?F)"0,D

( 上接第 21 页)

参考文献:社， 1998.

[4] 夏敏文.热能工程设计手册 .北京:化学工业出版社，.0 ( [1]孙一坚.工

业通风 .北京:中国建筑工业出版社， ./0 1998. 1994.

( 太原钢铁(集团)有限公司，山西太原 030003) 陆耀庆.供暖通风手册 .北京:中国建筑工业出版社，.(0 [2]( 责任编辑刘长生) 1987.

许仲麟.空气洁净技术原理 .上海:同济大学出版./0 [3]

"#$% &() (*% +%,&- ). &0% 123(&) 4))0 50 627% 89*2,( )<27%

& !’’/’’:;’

627% =9*52,( >?,(%7 ). =<%3("&35< 62"’53%

@&2 A2%2B’

In this paper, the fume exhaust volume of dust-removal system in the electrical furnace has been calculated C$,("53(D