【正文】 焦?fàn)t煤氣在 ℃時(shí)的飽合水含量為 3m / 3m ，則加熱煤氣顯熱為： 2g2 O J m q m q 2 H O m qQ V ( C t H O C t )? ? ? = ? ? tKJ / 7 3 9 7 4 6 8 0 ??????? (3) 漏入燃燒系統(tǒng)的荒煤氣的燃燒熱 3Q tKJG gDW / ????? ? (4) 空氣帶入的顯熱 4Q 干空氣的水分含量為 ? ′ =47%，溫度為 35℃ (蓄熱室走廊溫度 )時(shí)飽和水分壓 NP? Pa，大氣壓 P =101325 Pa mkmP 5 6 3 0 . 1 6 0 . 4 7g 0 . 0 2 6 8P P 1 0 1 3 2 5 5 6 3 0 . 1 6 0 . 4 7?? ?? ? ??? ? ?33m/m 則空氣帶入顯熱為： 2g4 O J O k g k g k H O k gQ ( V ) L ( C t g C t )G?? ? ? )() ( ??????? = /t (5) 入爐干煤代入的熱量 5Q 干煤比熱為： ggm AAC 1 1 . 0 8 8 6 0 . 7 1 1 81 0 0 1 0 0??? ? ? ? ????? 9 .7 6 9 .7 61 1 .0 8 8 6 0 .7 1 1 8 1 .0 5 0 9 k J / t1 0 0 1 0 0??? ? ? ? ? ????? 入爐煤帶入熱量為： 5 m m mQ G C t 910 1 .0509 22 210 39 .02kJ / t? ? ? ? ? 入爐煤水分代入的熱量為： 6 S S mQ G C t 90 4 .18 68 22 828 9 .86 kJ / t? ? ? ? ? 昆明學(xué)院 課 程設(shè)計(jì) 20 (1) 焦炭帶走的熱量 1Q? Jt =1050 ℃時(shí)， AJ C = kJ /( kg? ℃ ) ， C = kJ /( kg? ℃ ) ， VC = /(kg? ℃ ) 則焦炭的平均比熱為： g g gJ J JJ A J C VJA C VC C C C1 0 0 1 0 0 1 0 0 ?? ? ? 1 2 . 8 3 8 6 . 0 6 1 . 2 01 . 0 7 1 8 1 . 5 2 8 2 1 . 8 4 4 71 0 0 1 0 0 1 0 0 0 . 4 5 7? ? ? ? ? ?? ? kJ /(kg? ℃ ) 則焦炭帶走的熱量為： 1 J J JQ G C t 6 8 6 .4 3 6 1 .4 7 4 8 1 0 5 0 1 0 6 2 9 7 3 .6 0 k J/t? ? ? ? ? ? (2) 焦油帶走的熱量 2Q? 焦油的平均比熱為： ? ? 3J Y 1 kC 1 .2 7 7 1 .6 4 1 2 1 0 t?? ? ? ? ? 31 .2 77 1 .6 41 2 10 74 7 2 .5 02 9?? ? ? ? ? kJ /(kg? ℃ ) 式中 1kt 結(jié)焦周期前半周期荒煤氣平均溫度。 表 24 焦?fàn)t煤氣組成， % 2CO 2O CO 4CH mnCH 2H 2N 24CH(80%) 66CH (20%) (1) 干煤氣熱值 煤氣中可燃成分的 低熱值（ 3kJ/m ） 為： CO — 12730 ， 2H — 10840 ， 4CH — 35840 ， mnCH— 71170 則煤氣的低熱值為： g 2 4 m nDW 1 2 7 3 0 C O 1 0 8 4 0 H 3 5 8 4 0 C H 7 1 1 7 0 C HQ 100? ? ?? ???????? 3kJ/m (2) 干煤氣密度 ? ? ii0 MW100 ?? ?? ?? 昆明學(xué)院 課 程設(shè)計(jì) 11 ? ????????????????? = 3kg/m 式中 ? ?iMW—— 煤氣中某成分的分子量； i? —— 煤氣中某成分的體積， %。 JN43582 型焦?fàn)t周轉(zhuǎn)時(shí)間為 ，檢修時(shí)間為 2h， 當(dāng)兩座焦?fàn)t合用一臺(tái)熄焦車時(shí)，該昆明學(xué)院 課 程設(shè)計(jì) 9 車為最緊張機(jī)械，其操作時(shí)間為 6min，則： ? ?m a x 1 7 .2 2 6 0N 7 626?????，孔 (2) 根據(jù)焦?fàn)t生產(chǎn)能力計(jì)算定額爐孔數(shù) 焦?fàn)t生產(chǎn)能力公式如下： VKG 3 6 0 2 4 n N , t/a?? ? ? ?干 式中 G—— 每個(gè)爐組的年生產(chǎn)焦炭能力，本 設(shè)計(jì)中 G=106 t/a； n—— 每個(gè)爐組的焦?fàn)t座數(shù)，取為 4； N—— 每座焦?fàn)t的炭化室孔數(shù)； μ —— 考慮炭化室檢修等原因的減產(chǎn)系數(shù)，取為 ； V—— 炭化室有效容積， m3/孔； ρ 干 —— 裝爐煤堆積密度（干基）取為 t/m3； K—— 干煤全焦率，取為 75%； τ —— 周轉(zhuǎn)時(shí)間， h。在焦化時(shí)氣煤一般都能單獨(dú)結(jié)焦，但在結(jié)焦過程中收縮大，焦碳多細(xì)長(zhǎng)而易碎，并常有較多的縱裂紋，在煉焦時(shí)多配入這種煤，可以降低焦?fàn)t的膨脹壓力，增大焦餅收縮，增加化學(xué)產(chǎn)品的產(chǎn)率，有利于綜合利用，降低煉焦成本。預(yù)計(jì) 21世紀(jì)初期我國(guó)鋼鐵產(chǎn)量 不會(huì)有大的增長(zhǎng) ,鋼產(chǎn)量將在 112億 t/a上下保持相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間。鍋爐產(chǎn)生的蒸汽或并入廠內(nèi)蒸氣管或送去發(fā)電。 3) 裝煤與平煤 裝煤順序是裝煤操作重要環(huán)節(jié)，往炭化室裝平煤操作大致可分為三個(gè)階段： 第一個(gè)階段，從裝煤開始到平煤桿進(jìn)入爐內(nèi)，該階段延續(xù)時(shí)間約為 60 秒。 5) 煙道與基礎(chǔ)：蓄熱室下部設(shè)有分煙道，來自各下降蓄熱室的廢氣流經(jīng)各廢氣盤，分別匯集到機(jī)側(cè)或焦側(cè)分煙道。 煉焦煤的預(yù)處理基本流程見圖 11。若來煤是灰分較高的原煤，還應(yīng)包括選煤、脫水工序。 爐體結(jié)構(gòu) 1) 炭化室與燃燒室：炭化室是煤隔絕空氣干餾的地方；燃燒室是煤氣燃燒的地方，兩者依次相間，其間的隔墻面平均溫度為 1300℃，炭化室平均溫度為 1100℃，局部區(qū)域還要高些。 昆明學(xué)院 課 程設(shè)計(jì) 4 2) 從貯煤塔取煤 裝煤車在貯煤塔下取煤時(shí)，必須按照車間規(guī)定的順序進(jìn)行。冷卻后的焦炭經(jīng)排 焦裝置卸到膠帶輸送機(jī)上，送篩焦系統(tǒng)。我國(guó)焦炭生產(chǎn)始終是與鋼鐵生產(chǎn)同步發(fā)展。但是，焦煤在結(jié)焦過程中收縮度小、膨脹力大，單獨(dú)煉焦或配量過多時(shí)，會(huì)發(fā)生推焦困難并引起焦?fàn)t的損壞。 每個(gè)炭化室下面設(shè)兩個(gè)寬度相同的蓄熱室，在蓄熱室異向氣流之間的主墻內(nèi)設(shè)有垂直磚煤氣道，焦?fàn)t煤氣通過它供入爐內(nèi)。冷的惰性氣體由循環(huán)風(fēng)機(jī)送入干熄槽，與紅焦換熱后，溫度升到 800℃ 左右。 則化合水量為 : gS X S X1 0 0 WG 1 0 0 0 K100?? ? ? 1 0 0 91 0 0 0 2 . 1 8 % 1 9 . 8 3 8 k g /t100? ? ? ? 根據(jù)以上計(jì)算數(shù)據(jù)，列出物料平衡表見表 29。 當(dāng) 2kt =807℃時(shí)： 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(shí)， sqC = kJ /(kg? ℃ ) 在 0～ 450℃時(shí)， 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(xué)院 課 程設(shè)計(jì) 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(shí)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(duì)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(fēng)速，當(dāng) fW 5m/s? 時(shí)即采用此公式。 (3) 實(shí) 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(xiàng)查取的空氣中含飽和水汽量， 3m / 3m 。如圖所示， 原料煤自貯煤場(chǎng)運(yùn)至配煤場(chǎng)，以設(shè)計(jì)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(yù)熱管的熱氣體流化、干燥并運(yùn)輸，在干燥管上部，用初 次旋風(fēng) 分離器將干燥煤和氣體分離 ，再由初次旋風(fēng)分離器、旋轉(zhuǎn)閥將干燥煤粒 送入預(yù)熱管下部， 在此 被來自燃燒爐的高溫氣體夾 帶著在預(yù)熱管內(nèi)并流 上升同時(shí)被加熱到預(yù)定溫度。根據(jù)我國(guó)煉焦煤的特點(diǎn)，在發(fā)展焦化工業(yè)時(shí)，應(yīng)著重考慮多用氣煤，這對(duì)合理利用我國(guó)煉焦用煤資源是十分有利的?，F(xiàn)在有條件的大鋼鐵企業(yè)高爐噴煤已接近或達(dá)到 200kg/t鐵左右。 發(fā)展前景 世界焦炭生產(chǎn)發(fā)展趨勢(shì) 世界焦炭產(chǎn)量于 20世紀(jì) 70年代末發(fā)展到頂峰 ,達(dá)到 318億 t/a左右。一般不應(yīng)超過 120 秒，該階段是裝煤最重要階段，它決定是否符合裝煤標(biāo)準(zhǔn)。 煤氣設(shè)備 煤氣設(shè)備包括干餾煤氣導(dǎo)出設(shè)備和加熱煤氣供入設(shè)備兩套系統(tǒng)。 配 煤 與粉碎 配煤 配煤系統(tǒng)有兩種，一種是配煤槽，靠其下部的定量給料設(shè)備進(jìn)行配煤，這種系統(tǒng)精確度高，但設(shè) 備多、投資高。 由高溫?zé)捊沟玫降慕固靠捎糜诟郀t冶煉、鑄造、氣化和化工等工業(yè)部門作為燃料或原料；煉焦過程中得到的干餾煤氣經(jīng)過回收、精制得到各種芳香烴和雜環(huán)化合物，可供合成纖維、染料、醫(yī)藥、涂料和國(guó)防等工業(yè)作為原料；經(jīng)凈化過的焦?fàn)t煤氣既是高熱值燃料，又是合成氨、合成燃料和一系列有機(jī)合成工業(yè)的原料。 在煤結(jié)焦過程的收縮階段，隨溫度升高，揮