【正文】 氣組成 焦?fàn)t煤氣溫度為 ℃時 ， 1 3m 干煤氣 所含水汽量為 3m / 3m ，則濕煤氣中氫氣含量為： ?SH)( 2 % ?? % 其它氣體計算與上相同，計算結(jié)果如下： 4CH ： % ， CO ： % ， mnCH： % ， 2CO ： % ， 2N ： % 2O ： % ， 2HO： % (4) 濕煤氣熱值 ? ? 3/ mKJQ SDW ???? (5) 濕煤氣密度 3/)( mkgS ??????? 煤氣燃燒計算 以 1 3m 干煤氣燃燒計算 (1) 理論空氣需要量 理論需氧量為： ? ?L 2 4 2 4 6 6 2O 0 .0 1 0 .5 H CO 2 CH 3 C H 7 .5 C H O? ? ? ? ????? =[? (59+)+2? 25+3? 2? +? 2? ] = 3m / 3m 式中 CO ， 4CH ， 2O …… 分別為煤氣中該成分的體積， %。 則焦油帶走的熱量為： ? ?2 J Y J Y 1 kQ G 4 1 9 C t? ?? ? ?33 .9 1 41 9 2 .5 02 9 74 7 77 60 8 .6 7? ? ? ? ? kJ/t (3) 粗苯帶走的熱量 3Q? 粗苯的平均比熱為： 3B 1kC 1 .0 2 5 8 1 .2 8 5 3 1 0 t?? ? ? ? 31 .0 25 8 1 .2 85 3 10 74 7 1 .9 85 8?? ? ? ? ?kJ /(kg? ℃ ) 粗苯帶走的熱量為： ? ?3 B B 1 kQ G 4 3 1 C t? ?? ? ?9 .7 9 43 1 1 .9 85 8 74 7 18 74 1 .9 0? ? ? ? ?kJ/t (4) 氨帶走的熱量 4Q? 氨的平均溫度為： 邢臺職業(yè)技術(shù)學(xué)院 課程設(shè)計 21 k 1 k 2 k2 1 2 1t t t 7 4 7 8 0 7 7 6 73 3 3 3? ? ? ? ? ? ?℃ 式中 2kt 結(jié)焦周期后半周期荒煤氣平均溫度。 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)以上計算數(shù)據(jù)，列出物料平衡表見表 29。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。每個炭化室下面設(shè)兩個寬度相同的蓄熱室，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)。但是，焦煤在結(jié)焦過程中收縮度小、膨脹力大，單獨煉焦或配量過多時，會發(fā)生推焦困難并引起焦?fàn)t的損壞。我國焦炭生產(chǎn)始終是與鋼鐵生產(chǎn)同步發(fā)展。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)。 邢臺職業(yè)技術(shù)學(xué)院 課程設(shè)計 4 2) 從貯煤塔取煤 裝煤車在貯煤塔下取煤時，必須按照車間規(guī)定的順序進(jìn)行。 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。 煉焦用煤準(zhǔn)備 煉焦煤入爐前的預(yù)處理包括來煤接受、貯存、倒運、粉碎、配合和 混勻等工序。 原料煤的接受與貯存 原料煤的接受通常在貯煤場進(jìn)行。護(hù)爐設(shè)備的作用是對砌體施加保護(hù)性壓力，使砌體在烘爐及生產(chǎn)過程中保持整體性，避免在溫度及機(jī)械沖擊下產(chǎn)生破壞。 第二階段，自平煤開始到煤斗內(nèi)煤料卸完為止。因此，干法熄焦取代傳統(tǒng)濕法熄焦已成為趨勢。 21世紀(jì)高爐將繼續(xù)向大型化、氧煤強(qiáng)化煉鐵方向發(fā)展 ,噴煤要大幅度增加 ,焦比要下降。氣煤是我國煉焦煤中儲量最多的一種，約占煉焦用煤 40%以上。 (3) 一座焦?fàn)t一天裝煤量 tNV ?????? ? 干 工藝流程的選定 本次設(shè)計所選用的工藝流程見設(shè)備連接圖。 理論空氣需要量為： ????? Lo OL 3m / 3m (2) 實際干空氣需要量 邢臺職業(yè)技術(shù)學(xué)院 課程設(shè)計 12 1 5 4 9 5 ???? Og LL ? 3m / 3m 式中 ?—— 空氣過剩系數(shù)，暫取為 。 氨帶走的熱量為： 4 A A kQ G C t 2 .0 0 2 2 .6 3 3 5 7 6 7 = 4 0 4 3 .8 3? ? ? ? ?kJ/t (5) 凈煤氣帶走的熱量 5Q? 凈煤氣的平均比熱為： 當(dāng) 1kt =747℃時： 2 2 4 m n1k 2 CO 2 O CO 4 CH m n C HC 0 .0 1 ( CO C O C CO C CH C C H C? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 222 H 2 NH C N C )? ? ? ? 3 1 4 5 6 3 3 7 8 5 0 3 3 ( ????????????? + 6 8 7 6 7 ?? kJ /( 3m? ℃ ) 式中 CO ， 4CH ， 2O …… 分別為煤氣中該成分的體積， %。 氨產(chǎn)量 gAA1 0 0 WG = 1 0 0 0 K100?? 1 0 0 91 0 0 0 0 . 2 2 % 2 . 0 0 2 k g / t100 ?? ? ? ? (5) 凈煤氣量 mqG 邢臺職業(yè)技術(shù)學(xué)院 課程設(shè)計 17 100kg 干煤及其所生成的焦炭、焦油、粗苯中的含碳量： 干煤含碳量： gmC 100 78 .92% 78 .92kg? ? ? 焦炭含碳量： gJC 1 0 0 7 5 .4 3 % 8 6 .0 6 % = 6 5 .1 7 k g? ? ? 焦油含碳量： gJY 1 0 0 9 . 7 6C 1 0 0 4 . 1 2 % 0 . 8 6 3 . 2 k g100?? ? ? ? ? 粗苯含碳量： gB 1 0 0 9 . 7 6C 1 0 0 1 . 1 9 % 0 . 9 1 2 0 . 9 8 k g100?? ? ? ? ? 凈煤氣產(chǎn)率為： ??gmq % a x ???? V? 凈煤氣產(chǎn)量為： ggm q m q1 0 0 WG 1 0 0 0 K100?? ? ? =1000? tkg /% 9100 ??? (6) 化合水量 SXG 化合水產(chǎn)率按煤中氧轉(zhuǎn)化為化合水經(jīng)驗公式： ggSX m 18K a O 16? ? ? 180 .3 9 4 .9 8 % 2 .1 8 %16? ? ? ? 式中 gmO —— 裝爐煤中干基含氧量； a —— 轉(zhuǎn)化系數(shù)，取為 。冷卻的焦炭由干熄槽底 部排焦設(shè)備排到膠帶輸送機(jī)送往用戶。 該焦?fàn)t是由鞍山焦化耐火材料設(shè)計研究院在多年焦?fàn)t生產(chǎn)實踐經(jīng)驗基礎(chǔ)上，吸取國外爐型優(yōu)點 所設(shè)計成的， 為雙聯(lián)火道、廢氣循環(huán)、焦?fàn)t煤氣下噴的復(fù)熱式焦?fàn)t。焦煤在受熱時能形成穩(wěn)定性很好的膠質(zhì)體，單獨煉焦時能得到塊度大、裂紋少、耐磨性好的焦炭，配入煤料中可以起到提高焦炭機(jī)械強(qiáng)度的作用，因此，焦煤是配煤中的重要成分。據(jù)統(tǒng)計 70%焦炭用于冶金行業(yè) ,主要用于高爐煉鐵。在干熄爐中，焦炭與惰性氣體直接進(jìn)行熱交換，冷卻至 250℃以下。 焦?fàn)t生產(chǎn)操作 1 裝煤 1) 煤塔貯煤 貯煤塔，用于貯存入爐煤料，以保證焦?fàn)t穩(wěn)定生產(chǎn)。 煉焦生產(chǎn) 煉焦?fàn)t及其 輔助 設(shè)備 焦?fàn)t分類 1) 按照裝煤方式可分為頂裝焦?fàn)t和側(cè)裝焦?fàn)t； 2) 按照加熱用煤氣種類可分為復(fù)熱式焦?fàn)t和單熱式焦?fàn)t； 3) 按空氣和加熱用煤氣的供入方式可分為側(cè)入式焦?fàn)t和下噴 式焦?fàn)t； 4) 按氣流調(diào)節(jié)方式可分為上部調(diào)節(jié)式焦?fàn)t和下部調(diào)節(jié)式焦?fàn)t； 5) 按拉長火焰方式可分為多段加熱式焦?fàn)t、高低燈頭式焦?fàn)t、廢氣循環(huán)式焦?fàn)t。因此，高溫?zé)捊故敲壕C合利用的重要方法之一。焦化廠設(shè)置貯煤場的目的：一是要保證 洗選 干燥 解凍 煤場 搗固 來煤 接受 干燥，預(yù)熱 與卸煤 配煤槽 粉碎 部分成型 煤倉 裝爐 配添加劑 煤槽 粉碎 配合 混合 圖 11 煉焦煤的預(yù)處理基本流程 焦?fàn)t的連續(xù)性生產(chǎn)；二是要穩(wěn)定裝爐煤質(zhì)量 ，貯煤場由卸煤機(jī)械、倒運機(jī)械、轉(zhuǎn)運皮帶和受煤斗槽以及貯煤場地等組成 配 煤 與粉碎 1 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。 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)。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)。 發(fā)展前景 世界焦炭生產(chǎn)發(fā)展趨勢 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?，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。根據(jù)我國煉焦煤的特點，在發(fā)展焦化工業(yè)時，應(yīng)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。如圖所示， 原料煤自貯煤場運至配煤場，以設(shè)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(yù)熱管的熱氣體流化、干燥并運輸，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)并流上升同時被加熱到預(yù)定溫度。 (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 。 當(dāng) 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? ℃ ) 邢臺職業(yè)技術(shù)學(xué)院 課程設(shè)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