【正文】 氣煤是煤化程度最低的一種煉焦用煤，可燃基揮發(fā)分高，在隔絕空氣加熱時這種煤能產(chǎn)生大量煤氣和較多的焦油。根據(jù)我國煉焦煤的特點，在發(fā)展焦化工業(yè)時，應著重考慮多用氣煤，這對合理利用我國煉焦用煤資源是十分有利的。單獨煉焦時，焦炭多成小塊，易破碎。 表 21 設計配煤方案 焦煤 肥氣煤 肥煤 氣煤 弱粘煤 % % % % % 表 22 所選煤的工業(yè)分析與元素分析 項目 工業(yè)分析 % 元素分析 % 組成 水分 灰分 揮發(fā)分 碳 氫 氧 氮 應用基 干基 干基 可燃基 符號 W yA gA gV rV gC gH gO gN 入爐煤 9 焦爐爐型選 本設計所選 擇 爐型為 JN43582 型焦爐，焦爐設計尺寸見表 23。 (1) 每座焦爐最多炭化室孔數(shù) maxN ? ?m ax 60N nt????? ??檢操 式中 ?檢 —— 檢修時間， h； n? —— 最緊張焦爐機械所承擔操作的焦爐座數(shù)； t操 —— 最緊張焦爐機械每操作一爐的時間， min。如圖所示， 原料煤自貯煤場運至配煤場，以設計比例配合后送去粉碎， 粉碎 后的 濕煤由斗槽經(jīng)旋轉(zhuǎn)閥以一定的給料速度送入干燥管下部，被來自預熱管的熱氣體流化、干燥并運輸，在干燥管上部，用初 次旋風 分離器將干燥煤和氣體分離 ，再由初次旋風分離器、旋轉(zhuǎn)閥將干燥煤粒 送入預熱管下部， 在此 被來自燃燒爐的高溫氣體夾 帶著在預熱管內(nèi)并流 上升同時被加熱到預定溫度。 由 干燥管初次旋分器 排出的 氣體則 通過一組多管的高效二次旋分器，將其中的細煤粒分出后直接送往預熱煤斗槽。紅焦裝入干熄槽，在冷卻室中與冷惰性氣體進行逆流熱交換，冷卻到 250℃以下。 加熱用煤氣相關計算 所選焦爐煤氣組成見表 24。 (3) 實 際濕空氣需要量 3 9 3 4 6 5 4 ])(1[ 5 ?????? ）（空MLL gg 3m / 3m 式中 ? ?5M空 —— 由表 62[1]第五項查取的空氣中含飽和水汽量， 3m / 3m 。 大氣參數(shù)與其它溫度見表 26。 物料平衡計算 以 1000kg 入爐煤為計算基準，入爐煤含水百分比 W=9% (1) 入爐干煤量 Gm 1 0 0 W 1 0 0 9G m 1 0 0 0 1 0 0 0 9 1 01 0 0 1 0 0??? ? ? ? ?kg/t (2) 入爐煤帶入水分 Gs W9G s 1 0 0 0 1 0 0 0 9 0 k g / t1 0 0 1 0 0? ? ? ? ? (1) 全焦量 GJ 干基全焦率按煤的揮發(fā)分 gmV 和焦餅溫 度 tJ相關式計算 昆明學院 課 程設計 16 ggJ m JK (10 3 .1 9 0. 75 V 0 .0 06 7t )?? ( 10 3 .1 9 0 .7 5 27 .6 3 0 .0 06 7 10 50 ) 75 .4 3%? ? ? ? ? ? 全焦量 J 1 0 0 wG 1 0 0 0 K100?? ? ? 1 0 0 91 0 0 0 7 5 . 4 3 % 6 8 6 . 4 3 6 k g /t100 ?? ? ? ? (2) 無水焦油量 GJY 無水焦油產(chǎn)率 r r r 2JYK [ 1 8 .3 6 1 .5 3 V 0 .0 2 6 ( V ) ]? ? ? ? 2( 18 .36 1 .53 28 .4 0 .02 6 28 .4 ) 4 .12 %? ? ? ? ? ? ? 無水 焦油產(chǎn)量 Y rJ Y J Y1 0 0 W AG 1 0 0 0 K100??? ? ? 1 0 0 9 8 .71 0 0 0 4 .1 2 % 3 3 .9 1 k g /t100??? ? ? ? (3) 粗苯量 BG 粗苯產(chǎn)率 r r r 2BK [ 1 .6 1 + 0 .1 4 4 V 0 .0 0 1 6 ( V ) ]? ? ? 2( 1 .61 0 .14 4 28 .4 0 .00 16 28 .4 ) 1 .19 %? ? ? ? ? ? ? 粗苯產(chǎn)量 Y rBB1 0 0 W AG 1 0 0 0 K100??? ? ? 1 0 0 9 8 . 71 0 0 0 1 . 1 9 % 9 . 7 9 k g / t100??? ? ? ? (4) 氨量 AG 氨產(chǎn)率 ggA 1 7 1 7K ( b N ) 0 . 1 4 1 . 2 8 % 0 . 2 2 %1 4 1 4? ? ? ? ? ? ? 式中 b為氮轉(zhuǎn)變成氨的轉(zhuǎn)化系數(shù)，取為 。G 為 ，則每小時裝煤量 G 為： G htNG /, ???? ? 每噸入爐煤所需加熱煤氣量為： tmGVV OJ / 3 ??? 則加熱煤氣燃燒熱為： tKJV OJDWg / 1 1 3 2 8 6 3 7 6 7 01 ???? (2) 加熱用焦爐煤氣帶入的顯熱 Q2 加熱煤氣溫度 mqt ? ℃ 加熱煤氣平均比熱為： 2 2 2m q CO 2 CO N 2 H 2C 0 .0 1 ( C CO C CO C N C H? ? ? ? ? ? ? ? ? 4 2 m nCH 4 O 2 C H m n+ C CH C O C C H )? ? ? ? ? 20 0 6 0 9 7 8 8 1 3 3 ( ??????????????? = /（ 3m ? ℃） 昆明學院 課 程設計 19 式中 CO ， 4CH ， 2O …… 分別為煤氣中該成分的體積， %。 當 2kt =807℃時： 2kC 0 .01 ( 2 .4 2 .13 36 0 .4 1 .45 07+ 871 +2 2 .5029+? ? ? ? ? ? ? + 2 .2 3. 64 80 + 59 .5 1. 31 72 + 4. 0 1. 36 78 ) = 1. 69 65? ? ?kJ /( 3m? ℃ ) 凈煤氣帶走的熱量為： gmg5 1 k 1 k 2 k 2 k0G 21Q C t C t33? ??? ? ? ????? )( ???????? kJ/t (6) 水分所消耗的熱量 6Q? 各溫度段水汽的平均比熱： 在 0～ 747℃時， sqC = kJ /(kg? ℃ ) 在 0～ 450℃時， sqC?? = kJ /(kg? ℃ ) 則水分的平均比熱為 ： sq 7 4 7 2 .0 5 8 2 4 5 0 1 .9 6 2 8C 2 .2 0 2 77 4 7 4 5 0??? ??kJ/(kg? ℃ ) 昆明學院 課 程設計 22 入爐煤帶入水分所消耗的熱量： ? ?6 1 S s q 1 kQ G 2 5 0 1 C t?? ?? ? ?90 25 01 2 .0 58 2 74 7 36 34 62 .7 9? ? ? ? ? kJ/t ? ?6 2 S S X s q 1 kQ ( 0 .2 5 G 1 .2 5 G ) C t 4 5 0 2 0 9 3??? ??? ? ? ??? ? ?( 0 .2 5 9 0 1 .2 5 1 9 .8 3 8 ) 2 .2 0 2 7 7 4 7 4 5 0 2 0 9 3? ? ? ? ? ? ?????= ? ?6 3 S SXQ 65 94 0 .2 5 G G?? ? ? ? ? 6594 0 .25 ( 90 19 .838) =? ? ? ? kJ/t 則水汽所消耗的熱量為： 6 6 1 6 2 6 3Q Q +Q +Q? ? ? ?? =+=(7) 廢氣帶走的熱量 7Q? 廢氣組成為： 2CO %=%， 2HO%=%， 2N %=%， 2O %=% 小煙道出口廢氣溫度 t=321℃ ,此時各種氣體比熱為： 2COC=，2HOC=，2NC=，2OC= 則廢氣平均比熱為 : ) 0 8 6 0 4 7 7 6 ( ?????????fqC = kJ /( 3m? ℃ ) 則廢氣帶走熱量為： ? ?2sg7 O J n f q f O J 2 k H O fQ V / G V C t V H O C t?? ? ? ? ? ? ????????????? ?? =(8) 表面散熱 1)裝煤口蓋 對流傳熱系數(shù) : sfa 2 2 .2 1 5 .1 W 2 2 .2 1 5 .1 3 .4 = 7 3 .5 4? ? ? ? ? 2kJ/(m h??℃ ) 式中 fW 為風速，當 fW 5m/s? 時即采用此公式。 輻射傳熱系數(shù) : 44f58 273 43+ 100 100a = 26 .2158 43???? ? ? ?????? ? ? ?? ? ? ??? ? 2kJ/(m h??℃ ) 則此處散熱量為 : ? ? ? ?15s 17q 1 8 . 1 3 2 6 . 2 1 3 . 6 4 5 8 4 3 2 0 9 2 . 31 9 . 6 7? ? ? ? ? ? ?kJ/t 16)機側隔熱罩 對流傳熱系數(shù) : 44s b sa A t t 9 .2 1 6 6 4 3 2 0 .1 7? ? ? ? ? ? 2kJ/(m h??℃ ) 輻射傳熱系數(shù) : 44f66 273 43+ 100 100a = 27 .2766 43???? ? ? ?????? ? ? ?? ? ? ??? ? 2kJ/(m h??℃ ) 則此處散熱量為 : ? ? ? ?16s 17q 2 0 . 1 7 2 7 . 2 7 2 . 2 5 6 6 4 3 2 1 2 1 . 81 9 . 6 7? ? ? ? ? ? ?kJ/t 17)焦側鋼柱 對流傳熱系數(shù) : 44s b sa A t t 9 .2 1 3 5 2 8 1 4 .9 8? ? ? ? ? ? 2kJ/(m h??℃ ) 輻射傳熱系數(shù) : 44f35 273 28+ 100 100a = 21 .8735 28???? ? ? ?????? ? ? ?? ? ? ??? ? 2kJ/(m h??℃ ) 則此處散熱量為 : 昆明學院 課 程設計 28 ? ? ? ?17s 17q 1 4 . 9 8 2 1 . 8 7 3 . 6 0 4 3 5 2 8 8 0 3 . 51 9 . 6 7? ? ? ? ? ? ?kJ/t 18)焦側隔熱罩 對流傳熱系數(shù) : 44s b sa A t t 9 .2 1 3 7 2 8 1 5 .9 5? ? ? ? ? ? 2kJ/(m h??℃ ) 輻射傳熱系數(shù) : 44f37 273 28+ 100 100a = 22 .1037 28???? ? ? ?????? ? ? ?? ? ? ??? ? 2kJ/(m h??℃ ) 則此處散熱 量為 : ? ? ? ?18s 17q 1 5 . 9 5 2 2 . 1 0 2 . 2 5 3 7 2 8 6 6 5 . 91 9 . 6 7? ? ? ? ? ? ?kJ/t e. 爐墻 19)護墻 對流傳熱系數(shù) : sfa 22 .2 15 .1W 22 .2 15 .1 3 .4= ? ? ? ? ? 2kJ/(m h??℃ ) 輻射傳熱系數(shù) :44f53 273 24+ 100 100a = 23 .4853 24???? ? ? ?????? ? ? ?? ? ? ??? ?2kJ/(m h??℃ ) 則此處散熱量為 : ? ? ? ?19s 17q 7 3 . 5 4 2 3 . 4 8 0 . 9 3 5 3 2 4 2 2 6 1 . 51 9 . 6 7? ? ? ? ? ? ?kJ/t 20)抵抗墻 對流傳熱系數(shù) : sfa 22 .2 15 .1W 22 .2 15 .1 3 .4= ? ? ? ? ? 2kJ/(m h??℃ ) 輻射傳熱系數(shù) :44f50 273 24+ 100