煤制氣工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)(完整版)
【正文】 (1)進(jìn)項(xiàng)： ① 燃料發(fā)熱量： 1000 ? =28164600kJ 燃料煤的熱值 —② 燃料顯熱： 1000 ?? =2100kJ 燃料的入爐溫度 —20℃ 燃料的比熱容 —（ kg ，該爐在原料使用上有一定的要求，一般適用于燒山西晉城煤，燒優(yōu)質(zhì)原料時(shí)，爐子好控制，爐溫穩(wěn)定 ，產(chǎn)氣量大但對劣質(zhì)原料，該爐難以控制，爐況較差，產(chǎn)氣量低，此時(shí)爐蓖的排渣能力即破塊能力跟不上，需要人工輔助扒塊，甚至出現(xiàn)爐子結(jié)死的情況。入爐空氣總量的多少，決定了煤氣爐生產(chǎn)負(fù)荷的 23 高低。整個(gè)過程包括物理和化學(xué)兩個(gè)過程，物理過程和氣體擴(kuò)散有關(guān)，化學(xué)過程和化學(xué)反應(yīng)速度有關(guān)。 綜上所述，提高爐溫對提高氣體品質(zhì)和降低消耗都是有利的，因此，在不超過原料灰熔點(diǎn)的前提下，應(yīng)盡量提高爐溫。因此，選擇高炭層操作對整個(gè)生產(chǎn)是有利的，炭層太薄，使氣體質(zhì)量變差，甚至引起吹翻，使氣化狀況惡化，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使煤氣中氧含量增高，威脅安全生產(chǎn)。同時(shí)通過計(jì)算的數(shù)據(jù)與其他型號的煤氣爐進(jìn)行對比，分析了 Φ3600煤氣爐的優(yōu)劣以及可以在哪些方面對它進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，來減少對煤的需求和制氣效率的提高。在選擇炭層高度時(shí)，還應(yīng)根據(jù)原料的不同粒度進(jìn)行，大粒度原料可適當(dāng)提高炭層，小粒度原料則適當(dāng)降低炭層。一般以上氣道出口溫度表示，上氣道出口與氣化層溫度及氣化層位置有關(guān)，因此，操作中要綜合判斷。 根據(jù)質(zhì)量作用定律，以各組分氣體壓表示平衡常數(shù) Kp。一般情況下在原料允許的范圍內(nèi)，應(yīng)盡量提高吹風(fēng)速率，縮短吹風(fēng)時(shí)間，可使炭的燃燒反應(yīng)加快，即有 利于 11， 12反應(yīng)進(jìn)行，而縮短二氧化碳和赤熱炭接觸時(shí)間，使得吹風(fēng)中反應(yīng)不朝 13式進(jìn)行，以減少吹風(fēng)中一氧化碳含量，從而減少吹風(fēng)帶走的潛熱，亦即有利于提高 Q 反 ，減少 Q 氣 ，提高吹風(fēng)效率和提高煤氣爐氣化強(qiáng)度。由于 ，蓄熱量也大，所以，一般廠家的 使用二次風(fēng)，這樣會(huì)造成一定的浪費(fèi)和污染。℃ ） ④ 蒸汽焓： ? = 蒸汽的發(fā)熱值 —合計(jì) ： (2)出項(xiàng)： ① 吹風(fēng)氣發(fā)熱量： ? = 18 式中 單位吹風(fēng)氣大熱量 =? H2+? CO +? CH4 即為 ? +? +? = ② 干吹風(fēng)氣的焓： ? ? 400= 吹風(fēng)氣平均比熱容 —（ m3℃ ） ③ 干空氣焓： ?? = 空氣的入爐溫度 —20℃ 空氣的比熱容 —（ m3二次上吹，吹凈五個(gè)階段。 吹風(fēng)氣及上行煤氣的顯熱由火管式廢熱鍋爐回收，由于其中夾帶大量粉塵，而燃燒室作為旋風(fēng)除塵器使用效果又不理想，加之火管式廢熱鍋爐氣體流通面積小，氣體流速較大 ，因此鍋爐沖刷磨損較嚴(yán)重。 1 第一章 煤氣爐現(xiàn)狀和工作原理 煤氣爐現(xiàn)狀 目前我國化肥企業(yè)中 Φ3600造氣爐有近 50臺(tái)套，是 60年代引進(jìn)的。這樣勢必影響煤氣除塵效果，加大煤氣系統(tǒng)阻力，造成產(chǎn)氣量下降。根據(jù)生產(chǎn)工藝和安全需要，制氣循環(huán)分為吹風(fēng)，上吹制氣，下吹制氣。 表 21 燃料煤的組分 Table21 Coal ponents 成分 C H O N S 水 灰分 合計(jì) 重量 % 2 100 表 22 灰渣組分 Table22 Ash ponents 成分 C S 灰分 合計(jì) 重量 % 10 100 表 23 帶出物組分 Table23 Out of ponents 成分 C S 灰分 合計(jì) 重量 % 35 100 設(shè)每 1000kg燃料的帶出物為 20kg (4)成灰渣生成量： 灰渣生成量 = 灰渣中灰分的百分?jǐn)?shù) 帶出物中的灰分燃料中的灰分 ? (21) 灰渣生成量 = ??? = (22) (5)灰渣中各組分的量： 碳的含量 =? = 硫的含量 =? = 灰分的含量 =? = (6)帶出物中各組分的量： 碳的含量 =20? =7kg 硫的含量 =20? = 灰分的含量 =20? = 4 (7)燃料轉(zhuǎn)入煤氣中 的元素量： 碳的含量 =1000? –（ +7） = 氫的含量 =1000? +20?182= 氧的含量 =1000? +20?1816= 氮的含量 =1000? =8kg 硫的含量 =1000? –（ +） = 空氣吹風(fēng)階段物料衡算 表 24 吹風(fēng)氣組成 Table24 Winds of culture 成分 CO2 CO CH4 H2S H2 N2 O2 合計(jì) 體積 % 100 (1)每標(biāo)準(zhǔn)立方米吹風(fēng)氣中含有的元素量 碳 = （ CO2+CO+CH4） = （ ++） = 氫 = （ CH4+H2S+H2） = （ ? 2++） = 氧 = （ CO2+CO+O2） = (+? +)= 氮 = ? N2= ? = 硫 = ? H2S= ? = (2)按碳平衡算吹風(fēng)氣量 吹風(fēng)氣量 = 量每標(biāo)準(zhǔn)立方米中的含碳 燃料中含碳量 = = (3)按氮平衡算耗空氣量 空氣量 = ? ? 帶出物中的碳吹風(fēng)氣中含碳量= ? ??= (4)空氣帶入水汽量 查得氣溫是 20℃ 時(shí)， 1立方米的空氣中可以含水汽量是 5 水汽量 =? == (5)碳的平衡 進(jìn)項(xiàng)： 燃料中的碳 =1000? =822kg 出項(xiàng)： 吹風(fēng)氣中的碳 =? = 灰渣中的碳 = 帶出物中的碳 =7kg 合計(jì) ： (6)氫的平衡 進(jìn)項(xiàng)： 燃料中的氫 = 水汽中的氫 =? 182 = 合計(jì) ： 出項(xiàng)： 吹風(fēng)氣中的氫 =? = 吹風(fēng)氣水汽中的氫 == 合計(jì) ： 由吹風(fēng)氣中水汽含氫量得吹風(fēng)氣水汽量 吹風(fēng)氣水汽量 =? 218 = 每標(biāo)準(zhǔn)立方米中水汽含量 = 吹風(fēng)氣量吹風(fēng)氣水汽含量 = = (7)氧的平衡 進(jìn)項(xiàng)： 燃料中的氧 = 空氣中的氧 =? ? = 空氣中水汽帶入氧 =? 1816 = 合計(jì) ： 6 出項(xiàng)； 吹風(fēng)氣中的氧 =? = 吹風(fēng)氣水汽中的氧 =?1816= 合計(jì) ： (8)硫的平衡 進(jìn)項(xiàng)： 燃料中的硫 =5kg 出項(xiàng)： 吹風(fēng)氣中的硫 =? = 灰渣中的硫 = 帶出物中的硫 = 合計(jì) ： 表 25 吹風(fēng)階段物料平衡表 Ta
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