【文章內容簡介】 5107500025130986785311000025 加熱煤氣的組成組成COCnHm含量/％大氣參數(shù) 入爐溫度℃焦餅中心溫度℃小 煙道 出口 廢氣 溫度,℃蓄 熱室 走廊 溫度,℃荒煤氣溫度,℃壓力Pa溫度℃相對濕度%前 半個 結交 周期后 半個 結交 周期加權平均10132524 40221079321747807767 部 位小煙道出口處總煙道處組 成CO2O2CO2O2正常加熱時的含量,%正常加熱時的含量,%焦爐的生產能力根據(jù)冶金焦的需要量而定。為了合理利用焦爐機械，提高勞動生產率，本設計一個爐組由2座焦爐構成。由于年產量不大（40萬噸），故選用由鞍山焦化耐火材料設計研究院設計的JN43—80型焦爐，規(guī)格： JN43—80型焦爐主要尺寸 項 目JN43—80項 目JN43—80炭化室全長，mm14080錐度，mm50炭化室有效長，mm13280炭化室中心距，mm1143炭化室全高，mm4300立火道中心距，mm480炭化室有效高，mm4000加熱水平，mm700炭化室平均寬，mm450炭化室有效容積，m3焦爐的生產能力由公式（）計算： /年 式（）式中 Q—一個爐組生產全焦的能力 /年 N—每座焦爐炭化室孔數(shù) M－一個爐組的焦爐座數(shù)，這里是2 B－每孔炭化室一次裝干煤量 /孔 K－干煤產全焦率 %8760－一年按正常生產365天計算小時數(shù) －考慮到檢修炭化室的減產系數(shù) －周轉周期 ，這里為18，取全焦率為80%，得N=== 圓整后N取25個，即炭化室孔數(shù)為25.焦爐生產能力核算：根據(jù)以上求取炭化室數(shù)目及炭化室主要尺寸來核算該焦爐的生產能力。把數(shù)據(jù)代入式6—1中可求得焦化廠規(guī)模為： = =年消耗干煤量：=402000/80%=故，焦爐的工藝指標如表： 爐組焦爐數(shù)焦爐孔數(shù) 結焦率,% 周轉時間,h年消耗干煤量,萬t2 2580 18JN4380型焦爐 體現(xiàn)了現(xiàn)代焦爐的特點，其特點是雙連火道帶廢氣循環(huán)，焦爐煤氣下噴，兩個蓄熱式的復熱式焦爐。它的爐體結構嚴密，磚型少，磚爐體磚型總數(shù)為266種。向高向長向加熱均勻，根據(jù)我國弱粘結性煤比重日益加大特點，加熱水平由600mm～800mm,能夠降低爐頂空間溫度，減少化學產品的熱解損失。與此同時能改善勞動環(huán)境?？傊琂N4380型焦爐對比之下設計最優(yōu)良的爐型之一，具有結構嚴密，爐頭不易開裂，高向加熱均勻，熱工效率高，磚型少投資低等優(yōu)點。 凈煤氣標準流量與計算孔板設計參數(shù)：P=10000Pa；t=25℃；=實際設計參數(shù)：=6785Pa；=31℃；=13098m3/h煤氣重度按其組成計算：凈煤氣標準流量：查資料《焦爐的物料平衡與熱平衡》附表3，知：=25℃時，=；=31℃時，=。 式（）式中 ,——加熱煤氣的標準流量和表流量，m3/h；,——標準狀態(tài)下和非標準狀態(tài)下加熱煤氣的重度，kg/m3；,——標準狀態(tài)和非標準狀態(tài)下加熱煤氣中水分含量，kg/m3；,——標準狀態(tài)和非標準狀態(tài)下加熱煤氣的絕對溫度，℃。所以，凈煤氣的標準流量為： 加熱煤氣標準流量的換算孔板設計參數(shù)：=5000Pa，=25℃，=∕m179。實際工作參數(shù)：=5107Pa，=℃，=∕m179。查資料《焦爐的物料平衡與熱平衡》附表3，知：=25℃時，=；=℃時，=，=5792m3/h。 燃燒計算以100m3干焦爐煤氣為單位，進行的燃燒計算的結果列于表。 干焦爐煤氣的燃燒計算成分組成%反應式理論氧量m3廢 氣 組 成 m3VCO2VH2OVN2VCO2COO2H2N2CH400000000000000000總計100當=1時所需理論干空氣量及其組成當=理論干空氣量及其組成1 空氣系數(shù)計算 式（）式中 —空氣系數(shù)常數(shù)；—燃燒1煤氣所產生的理論量；—燃燒1的理論需氧量。代入數(shù)值的： 與理論空氣系數(shù)一致，故空氣系數(shù)為。 漏入燃燒系統(tǒng)的荒煤氣的量 式（）式中 ——每小時荒煤氣的漏失量，m3/h；——燃燒每立方米混合煤氣（加熱煤氣與漏入加熱系統(tǒng)的荒煤氣）所需理論干空氣量，m3/m3；——總煙道處廢氣空氣系數(shù)，——停止加熱后干廢氣中的二氧化碳量，%；——每立方米荒煤氣（或焦爐煤氣）燃燒后生成的二氧化碳的體積，m3/m3，分別代入數(shù)值，得漏入燃燒系統(tǒng)的荒煤氣的量： 空氣中水分含量空氣中相對濕度=40%；大氣溫度t=24℃；飽和水分壓為2986Pa。 式（）以1000kg入爐煤為計算單位，對有關參數(shù)進行計算。 物料收入由于采用預熱煤煉焦，故入爐干煤量為：Gm=1000kg 物料支出①全焦量（GJ）:干基全焦率按煤的揮發(fā)分（）和焦餅中心溫度（）相關聯(lián)式計算。設煤的揮發(fā)分=，焦餅中心溫度為=1079℃ = 式（） =1079 =%全焦量： GJ=1000%=②無水焦油量（GJY）產率據(jù)下經驗公式計算： ，% 式（）；為經驗系數(shù)，～， =﹪無水焦油量： GJY=1000％=③粗苯量（GB）粗苯產率用下經驗公式： ，% 式（） =+ =%粗苯量： GB=1000%=④氨量（GA）氨的產率由公式（）下經驗公式求算： ，% 式（）式中 b—煤中總氮量轉為氨的轉化系數(shù)，～,；Ng—入爐煤干基氮含量，%，% %17/14=%氨量： GA=1000%=⑤凈煤氣量(Gmq)用入爐煤氣揮發(fā)分含量求煤氣產率： ，% 式（）K為比例系數(shù)，其數(shù)值的大小與入爐煤氣的性質等因素有關；對于氣煤K=；焦煤K=；對于一般配合煤K=。 凈煤氣產量： Gmq=1000%=⑥化合水量（GSX）化合水產率用下經驗公式計算： ，% 式（）式中 ——入爐煤干基含氧量，% 這里取為5%； a——煤中總氧量轉化成化合水的轉化系數(shù)，～， 化合水量： =1000%=⑦差值物料平衡差值為入方物料總和與出方物料的總和的差（G），即 ，kg/t 式（）差值是物料平衡中的最后一項，也是最重要的一項。它將判斷在物料平衡的計量和計量中的誤差或在生產過程中產品的損失（包括產率少的產品）?；谏a條件，較難規(guī)定物料平衡差值的允許范圍。但一般不應大于1%。否則，應對物料平衡的收入和支出各項做進一步的檢驗，一邊查明產生誤差的原因。對此物料平衡核算，得: 差值 G=由 %1%, 故符合要求所以，該差值在物料平衡差值的允許范圍，可以視為平衡。根據(jù)以上計算，列出的物料平衡表示如下 物料平衡表 收 入支 出項 目數(shù) 值Kg/t項 目數(shù) 值Kg/t占干煤%干煤 GM合計 G10001000全焦 GJ焦油 GJY粗苯 GB氨 GA凈煤氣 Gmq化合水 GSX差值 G合計 G1000100 熱量收入計算①加熱煤氣燃燒熱（Q1）全爐平均小時裝入的煤量： 式（）式中—全爐平均小時裝入的煤量，t/h；—每孔炭化室裝入的煤量，t；—每座焦爐炭化室孔數(shù)；—周轉時間，h。=每噸入爐煤所需加熱煤氣量：VOJ=V1/G 式（）式中 VOJ—每噸入爐煤氣所需的加熱煤氣量，m3/t； V1—標準狀態(tài)下的加熱煤氣流量，m3/h。 VOJ=6108/= m3/t加熱煤氣低發(fā)熱量： ，kJ/m3 式（）=++=加熱煤氣的燃燒熱： Q1=VOJ==4006354kJ/t②加熱煤氣顯熱（Q2）查資料《焦爐的物料平衡與熱平衡》附表1,當t=℃時，煤氣中各組分的比熱為：cCO2=； cCO=； cCmHn=； cO2=； cH2=； cN2=； cCH4= cH2O=；H2Og=.則，加熱煤氣的平均比熱cmq=(cCO2CO2+ cCOCO+ cO2O2++cH2H2+cN2N2+ cCH4CH4) =(++++++)=(m3℃)加熱煤氣的顯熱 式（） =（+） = kJ/t③漏入的荒煤氣燃燒熱（Q3）Q3=/G 式（）=648/=426376 kJ/t ④空氣帶入顯熱（Q4）燃燒每立方米混合煤氣（Lg）所需