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配套作业 5.7 烟气换热

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16. 湿法脱硫后烟气温度48℃， 采用蒸汽换热器使烟温升至80℃， 换热量为10430400kJ/h，

答案：C
《教材下册（第四版） 》《袋式除尘工程通用技术规范》（HJ2020-2012）P818（新版 P900）， 《教材上册（第四版） 》P310， 𝐺𝑊 = 10430400 2268× 103 = 4.59𝑡/ℎ

52. 高温烟气冷却方式分为直接冷却和间接冷却，下面的冷却方式哪些是间接冷却？

答案：BCD
《教材上册（第四版） 》P305，烟气不与冷却介质直接接触，称为间接冷却。间接冷却有间 接自然风冷、间接水冷（水冷夹套） 、间接机械风冷（机力风冷）几种形式。可知A 为直接 冷却，BCD 为间接冷却。

54. 下列哪些烟气冷却装置属于直接冷却方式？

答案：BD
《教材上册（第四版） 》P305，烟气与冷却介质直接接触，为直接冷却，烟气不与冷却介质 直接接触，为间接冷却，选 BD。

35. 工程中常将高温烟气冷却过程按等压过程来处理，若采用换热器将600℃高温烟气冷却

答案：B
《教材下册（第四版） 》P877《袋式除尘工程通用技术规范》（新版 P900），《教材上册（第 四版） 》P184： 𝑉1 𝑇1 = 𝑉2 𝑇2 （等压过程） 将T1 = 600 + 273K，T2 = 200 + 273K 代入得 V1 600 + 273 = V2 200 + 273， 解得 V2 V1 = 0.542 即体积减少1 − 0.542 = 0.458

2. 0 × 107kJ/h，换热器综合传热系数为32W/m2 ∙ ℃，气—水换热器对数平均温差为650℃，

答案：C
《教材下册（第四版） 》P876《袋式除尘工程通用技术规范》（新版 P900），《教材上册（第 四版） 》P308： Q = KF∆t F = Q K∆t = 2.0 × 107kJ/h 32W/m2 · ℃ × 3.6 × 650℃ = 267m2

48. 某湿式除尘系统管道气体中水分含量为 10%（体积） ，测定断面面积为2m2，断面的气

答案：C
《教材下册（第四版） 》《袋式除尘工程通用技术规范》（HJ2020-2012）P818（新版 P900）， 《教材上册（第四版） 》P184： 工况下湿气体流量：Q1 = 2 × 20 × 3600 = 144000m3/h 则标准状态下干气体流量：𝑄 = 𝑄1 × (1 − 10%) × 273 273 + 60 × 90000+ 1000 101325 = 95421.9𝑚3/ℎ

41. 净烟气换热器出口烟温与下列哪项最接近？

答案：B
首先根据题意可知工艺流程：吸收塔出口净烟气通过烟气换热器与原烟气进行热量交换。 《教材下册（第四版） 》《袋式除尘工程通用技术规范》（HJ2020-2012）P818（新版 P900）： 原烟气放热量：Q1 = L1Cp(t1 − t2) = 2136000× 1.31 × (122 − 87) 净烟气吸热量：Q2 = L2Cp(t2 − t1) = 2243000× 1.39 × (t2 − 51) 不考虑烟气换热器热损失，故：Q1 = Q2 解得：t2 = 82.41℃。

42. 若工艺水温度25℃， 烟气在吸收塔内的放热量为1.007 × 108kJ/h，则每小时水的蒸发量

答案：B
解法 1： 按照《教材下册 （第四版） 》《袋式除尘工程通用技术规范》（HJ2020-2012）P818（新版 P900）， 《教材上册（第四版） 》P310，公式 5-68。 水的蒸发量： 𝐺𝑊 = 1.007 × 108 2500+ 1.88 × 51 − 4.19 × 25 = 40.5𝑡/ℎ 解法 2：根据能量守恒 𝐺𝑊 = 1.007 × 108 2378+ 4.18 × (51 − 25) = 40.5𝑡/ℎ

41. 某除尘器整体保温， 保温面积400m2， 烟气量为70000m3/h（标态） ， 进口烟气温度230℃，

答案：A
《教材下册（第四版） 》《袋式除尘工程通用技术规范》（HJ2020-2012）P818（新版 P900）。 除尘器散热量： 𝑄1 = KF∆t = 23.8 × 400 × 210 = 1999200kJ/h 根据热量平衡，除尘散热量=烟气放热量 𝑄2 = Q1 = 23.8 × 400 × 210 = 1999200kJ/h = 70000 22.4 × 32 × (230 − t) 则：t = 210℃

49. 某熔炼炉D = 1.5m，Q = 6 × 103m3/h，T = 546℃，顶排烟罩直径 2m，罩口吸冷空气

答案：B
《教材下册（第四版） 》《袋式除尘工程通用技术规范》（HJ2020-2012）P818（新版 P900）。 吸入空气流量（标况） ：𝑄2 = 𝜋 4 (𝐷1 2 − 𝐷2 2)𝑣 = 3.14 4 × (22 − 1.52) × 1 = 1.374𝑚3/𝑠 = 4946.4𝑚3/h 烟气流量（标况） ：𝑄1 = 6 × 103 × 273 273 + 546 = 2000𝑚3/h 设排烟温度为 t，由烟气放热量=空气吸热量 𝑄1 × (546 − t) × Cp = Q2 × (t − 0) × Cp 即：2000× (546 − t) = 4946.4 × (t − 0) 解得t = 157.2℃。

46. 某电炉炼钢烟气除尘系统，屋顶排烟量为500000m3/h，排烟温度为40℃；炉内排烟经

答案：D
《教材下册（第四版） 》《袋式除尘工程通用技术规范》（HJ2020-2012）P818（新版 P900）。 设混合后烟气温度为 t 温度为 t 时屋顶烟气量：Q1 = 500000m3/h × 273 + t 273 + 40 温度为 t 时炉内排烟烟气量：Q2 = 100000m3/h × 273 + t 273 + 250 混合后：Q1(t − 40)C = Q2(250 − t)C 联立解得：t = 62℃。

47. 对高温煤气喷雾降温冷却，原始煤气量8000𝑚3/h，温度550℃，喷水 900kg/h，完全蒸

答案：D
《教材上册（第四版） 》P311。 湿煤气流量=煤气流量+水蒸气流量 Q = Q1 + Q2 = 8000× 150 + 273 550 + 273 + 900 × 1.93 = 5848.8𝑚3/h

39. 某电炉车间设屋顶排烟，电炉炉口直径 4m，加料时炉口烟气温度819℃，炉口烟气平

答案：B
《教材下册（第四版） 》《袋式除尘工程通用技术规范》（HJ2020-2012）P818（新版 P900）。 819℃时烟气流量： Q1 = πD2 4 v = 3.14 × 42 4 × 4 = 50.24m3/s 60℃时烟气流量：Q1 ′ = Q1 × 273 + 60 273 + 819 = 50.24 × 273 + 60 273 + 819 = 15.32m3/s 设混入空气在60℃时流量为Q2，则Q1 ′ × (819 − 60) × C = Q2 × (60 − 0) × C 解得：Q2 = 193.8m3/s 屋顶排烟工况：Q = Q1 + Q2 = 15.32 + 193.8 = 209.12m3/s = 753000/h

45. 某喷雾冷却塔入口工况烟气量为63000𝑚3/h，烟气温度为300℃，喷水量为3.139t/h。

答案：C
《教材下册（第四版） 》《袋式除尘工程通用技术规范》（HJ2020-2012）P818（新版 P900）， 《教材上册（第四版） 》P310。 水蒸气体积： V1 = 22.4 18 × GW × (273 + tg2) 273 = 22.4 18 × 3.139 × 103 × (273 + 100) 273 = 5337.3m3/h 冷却后烟气体积：V2 = 63000× 273 + 100 273 + 300 = 41010.5m3/h 总的湿烟气体积：V = 5337.3 + 41010.5 = 46348m3/h 注：此题比 2011 年案例上午第 47 题难度增加，需要自己计算水蒸气比容。

38. 某高温烟气温度300℃，对其进行喷雾降温冷却，冷却后烟气温度 100℃，烟气放热量

答案：C
《教材下册（第四版） 》《袋式除尘工程通用技术规范》（HJ2020-2012）P818（新版 P900）， 《教材上册（第四版） 》P310，根据能量守恒。 GW = Q r0 + C × (T2 − T1) = 7.5 × 105 2500+ 4.18 × (100 − 20) = 264.6kg/h

31. 烟气净化系统烟气量为 36000m3/h（标况）， 温度200℃， 热熔30kJ/kmol∙ ℃， 逆流换

答案：A
《教材下册（第四版） 》 《袋式除尘工程通用技术规范》（HJ2020-2012）P818（新版 P900）， 《教材上册（第四版） 》P308： Q = KF∆t Q = 36000 22.4 × 30 × (200 − 120) = 3857142.8kJ/h ∆tm = ∆t1 − ∆t2 Ln ∆t1 ∆t2 = (200 − 40) − (120 − 30) Ln 200 − 40 120 − 30 = 70 0.5753 = 121.67℃ F = Q K∆t = 3857142.8 100 × 121.67 = 317m2

1. 01kJ/（kg · ℃），可燃有机物平均热值为43000kJ/kg]

答案：C
《教材上册（第四版） 》P243。 浓缩后废气质量：m = 100000 22.4 × 103 × 29 × 10−3 ÷ 10 = 12946.4𝑘𝑔 有机物燃烧放热量：Q = 200 × 100000× 10−6 × 0.95 × 43000 = 817000𝑘𝐽 气体温度：T = 300 + 𝑄 𝑚 × 1.01 = 300 + 817000 12946.4 × 1.01 = 362.4℃

33. 某炉窑排烟气量500000m3/h， 烟气温度200℃； 已知烟气平均定压容积比热𝐶𝑝与烟气温

答案：B
《教材下册（第四版） 》 《袋式除尘工程通用技术规范》HJ2020-2012）P818（新版 P900）： 高温烟气放热量：Q1 = L1Cp(t1 − t2) = 500000× 273+200 × [(1.315 + 0.000112× 200) × 200 − (1.315 + 0.000112× 100) × 100]) = 38918372kJ 设冷却空气量为L2，则： 冷却烟气吸热量：Q2 = L2Cp(t2 − t1) = L2 × 273+32 × [(1.295 + 0.0001× 100) × 100 − (1.295 + 0.0001× 32) × 32] = 38918372kJ 解得：L2 = 488801𝑚3/ℎ

5. 某高温含尘气体采用袋式除尘系统如图， 要求除尘器入口处温度不高于110℃， 试计算𝑄2

答案：B
《教材下册（第四版） 》 《袋式除尘工程通用技术规范》（HJ2020-2012）P818（新版 P900）， 《教材上册（第四版） 》P184： 工况下湿气体流量：Q1 = 8000Nm3/h 则根据热量守恒：8000× Cp(200 − 110) = Q2Cp(110 − 40) 得：Q2 = 10286Nm3/h