【正文】 表14 自動機(jī)循環(huán)百分比階段吹風(fēng)上吹下吹二次上吹吹凈百分比26263684（1）計算基準(zhǔn)為10kg無煙塊煤，基準(zhǔn)溫度為0℃（2）100kg無煙塊煤可制半水煤氣238Nm3（3）上吹蒸汽分解率為：%（4）上吹及空氣吹凈產(chǎn)生的氣量占半水煤氣總量的百分比：Z=Z1/Z2Z—上吹及空氣吹凈產(chǎn)生的氣體占半水煤氣總量的百分比，%Z1—上吹，二次上吹，吹凈百分比之和，%Z2—上吹，下吹，二次上吹，吹凈百分比之和，%Z=38/74100%=%（5）上吹未分解蒸汽占未分解蒸汽總量的百分比：Z=Z1/Z2Z—上吹未分解蒸汽占未分解蒸汽總量的百分比：Z1—上吹加二次上吹百分比，%Z2—上吹，下吹，二次上吹百分比之和，%Z=34/70100%=%（6）進(jìn)廢鍋的煤氣溫度：600℃，出廢鍋的煤氣溫度為200℃（7）半水煤氣千克分子數(shù)：238/=（8）100kg煤氣化時需要蒸汽量：18=103kg（9）水的分子量：18（10）水蒸汽在0℃時的熱焓：（11）100kg煤氣化時需消耗空氣：199Nm3或許199/= （12）廢鍋進(jìn)水溫度：102℃，溫度為115℃，蒸汽焓為2415kJ/kg（13）設(shè)鍋爐的用水量為X千克，產(chǎn)蒸汽量為Ykg，軟水進(jìn)口總固體150ppm，排污水2000ppm（14）煤氣與未分解蒸汽混合比熱：＋＋＋＋＋＋＋=（15）100kg煤氣化時所得吹風(fēng)氣產(chǎn)量為218Nm3 熱量衡算 ：（1）上吹及空氣吹凈產(chǎn)生的氣體顯熱計算：組分 千克分子量 組分含量（%） 溫度（℃） 比熱（kJ） 物理熱（kJ）CO2 600 = H2 600 = 74375CO 600 = CH4 600 = H2S 600 = N2 600 = O2 600 = 總計：已知上吹及空氣吹凈產(chǎn)生的氣體占半水煤氣總量的百分?jǐn)?shù)為：%所以上吹及空氣吹凈產(chǎn)生的氣體顯熱為：=（2）上吹未分解蒸汽的顯熱計算顯熱Q=W/18（1－η）GT（kJ）Q—上吹未分解蒸汽顯熱，W—蒸汽用量，kgη—蒸汽分解率，%G—半水煤氣千克分子數(shù)T—進(jìn)廢熱鍋爐煤氣的溫度，℃Q=103/18（%）600=（3）上吹未分解蒸汽潛熱計算潛熱Q=W（1－η）iQ上吹未分解蒸汽潛熱?！婵傆嫞海?. 出熱（1）上吹及空氣吹凈氣體經(jīng)廢熱鍋爐后的顯熱：組分 千克分子量 組分含量（%） 溫度（℃） 比熱（kJ） 物理熱（kJ）CO 200 =H2 200 =CO2 200 =H2S 200 =N2 200 =O2 200 =138CH4 200 =總計：（2）上吹未分解蒸汽經(jīng)廢熱鍋爐后顯熱及潛熱，按進(jìn)熱公式計算如下：（3）顯熱=103/18（1－%）200=潛熱=103（1－%）=顯熱＋潛熱=（＋）=（4）吹風(fēng)氣經(jīng)鍋爐后顯熱：組分 千克分子量 組分含量（%） 溫度（℃） 比熱（kJ） 物理熱（kJ）CO 200 =H2 200 =CO2 200 =H2S 200 =N2 200 =O2 200 =CH4 200 =626總計：（5）蒸汽帶出熱量為2415YkJ (6) 排污水熱焓為：（X－Y）（℃時的焓）(7) 熱損失（按入爐的3%計算）：（＋）3%=＋總計：＋＋ 熱量平衡和總固體平衡 熱量平衡＋=＋＋（1）總固體平衡：150X=2000（X－Y）（2）解方程得：X=103kg Y=96kg所以每100千克燃料產(chǎn)蒸汽量為96kg，耗軟水量為103kg。（2）軟水進(jìn)口溫度為40℃，總固體150ppm（3）排污水總固體2000ppm（4）鍋爐產(chǎn)汽壓力： f/cm2飽和蒸汽 產(chǎn)氣量及消耗兩計算 產(chǎn)氣量及消耗水量可由熱平衡計算設(shè)進(jìn)口水量為Xkg，產(chǎn)汽量為Ykg（1） 熱平衡進(jìn)項：回收廢熱量：227808=113904kJ軟水焓：168X kJ合計：113904＋168X出項：蒸汽焓：（ f/cm2（表），℃，）排污水焓：（X－Y）合計：＋平衡：113904＋168X=＋（1）（2）總固體平衡：150X=2000（X－Y）（2）（3）解方程得：X= kg Y= kg排污水：－=消耗軟水：5 設(shè)備計算 煤氣爐指標(biāo)計算Φ3000U。I煤氣發(fā)生爐每臺每小時產(chǎn)水煤氣7500Nm3。，以上指標(biāo)是平均值。G。1000003300/（30024）=臺數(shù)的確定（1）爐堂面積F=2/4=/432=（2）生產(chǎn)強(qiáng)度7500/=1061Nm3/（3）臺數(shù)的確定煤氣爐在生產(chǎn)中加入煤和除灰要停車，一天的生產(chǎn)時間沒有24小時，實際生產(chǎn)時間取22小時，另外，由于氣化爐不能長期達(dá)到最大產(chǎn)氣量，則：（24）/（750022）=根據(jù)需要，備用2臺所以本設(shè)計共有煤氣發(fā)生爐9臺。1. 干空氣用量（吹風(fēng)空氣）25℃空氣 相對濕度80% (干)/h 大氣壓力 760mmHg2. 二次空氣用量根據(jù)實踐二次風(fēng)量可取一次風(fēng)量的15%左右15%=3. 空氣含水蒸汽量25℃空氣 相對濕度80% 濕含量H=（干空氣）（＋）==（＋）＋=實際情況下空氣用量（273＋25）/273760/760=28270Nm3/h空氣損失取18%（泄漏）V=28270/（1－18%）=76 各設(shè)備的選型及工藝指標(biāo) ：生產(chǎn)能力6500~7500米3/時燃料消耗量~爐體內(nèi)徑Φ3000毫米夾套鍋爐受熱面積19米2爐篦形式寶塔式灰盤轉(zhuǎn)速0~1410轉(zhuǎn)/分鐘爐灰盤傳動電動機(jī)爐灰盤傳動減速機(jī)PM350IV2g夾套鍋爐蒸汽壓力40~60千帕（表壓）設(shè)備外形尺寸（長寬高）7235449710700毫米爐膛高度4970毫米有效容積20米3煤氣出口內(nèi)徑Φ1050毫米 燃料室的工藝指標(biāo)：工作壓力工作溫度+500~800℃介質(zhì)水煤氣和半水煤氣設(shè)備等級級外高 10192毫米外徑Φ3350毫米內(nèi)徑Φ2743毫米磚拱半徑1295毫米上部九層格子磚間隙下部降層格子磚間隙76毫米耐火磚體積燃燒空間火磚格子高2057毫米拱頂?shù)降拙嚯x4520毫米底部氣道口寬（進(jìn)氣）底部氣道口高（進(jìn)氣）上部氣道口外徑（出氣） 1370毫米上部氣道口內(nèi)徑（出氣）1066毫米頂部放空口內(nèi)徑750毫米下吹蒸汽、氮空氣進(jìn)氣口內(nèi)徑300毫米底部排灰口305毫米總重（金屬） 洗氣箱工藝指標(biāo)：工作壓力700毫米水柱工作溫度80℃設(shè)備等級級外物料名稱水煤氣和水全容積15米3直徑3000毫米高（下包括錐體）1950毫米總高3100毫米洗氣箱總面積分布器總面積分布器有效面積分布器插入封高度75~100毫米分布器總高1288毫米分布器插入箱內(nèi)高度1040毫米分布器內(nèi)徑Φ996毫米分布器外徑Φ1046毫米分布器進(jìn)口內(nèi)徑Φ750毫米側(cè)室水封高度1330毫米：額定蒸發(fā)量（在間歇操作條件下）2~4噸/小時工作壓力實驗壓力給水溫度102℃受熱面積480米2加熱介質(zhì)煤氣、廢氣火管長度7340毫米上火箱高1860毫米下火箱高1340毫米總高10668毫米內(nèi)徑2300毫米19毫米上下循環(huán)管數(shù)共16根上下循環(huán)管內(nèi)徑99毫米上火箱內(nèi)徑2400毫米12毫米下火箱內(nèi)徑2340毫米12毫米汽包長度4010毫米汽包內(nèi)徑1400毫米14毫米拉撐管數(shù)96根拉撐管直徑76毫米7毫米加熱管數(shù)220根加熱管直徑76毫米7毫米爐體傾度7176。加焦開始時盤形法門開啟角度35176。本設(shè)計是年產(chǎn)10萬噸合成氨廠造氣工段的車間布置（見附圖）。因 為生產(chǎn)過程中以煤為原料，生產(chǎn)過程大部分裝置都會放出大量的熱，并且易產(chǎn)生有毒氣體。設(shè)備采用三列布置，煤氣發(fā)生爐布置在框架屋面上為第一列，燃燒室、廢熱鍋爐、洗氣箱、洗滌塔、煙囪為第二列完全布置，泵房安裝在另一單層封閉式廠房為第三列。所有管道沿框架柱子布置，既整齊美觀又不需要單獨數(shù)設(shè)管架，節(jié)約投資費用。整個裝置根據(jù)各類設(shè)備特點、操作要求，采用露天、框架及室內(nèi)相結(jié)合的方式布置，滿足了生產(chǎn)工藝的要求，并有效地利用了建筑面積和土地。8 安全技術(shù)與節(jié)能 安全技術(shù)A、為了保證國家的財產(chǎn)和工作人員的安全，合成氨廠造氣工段使用的安全裝置有：、吹掃裝置及排放裝置；、泄露閥（或防爆膜）、鐘罩閥、止逆閥、安全水封、汽封裝置及水位計算；；、行程限位裝置；（1）安全救護(hù)用具和測一起以及消防器材；（2）儀表指示和訊號控制裝置；（3）電器設(shè)備和照明采用防爆型燈；（4）通風(fēng)裝置。 節(jié)能我國中小型氨廠都以煤（或焦）為原料進(jìn)行常壓間歇制氣，采用變換、水洗（或硫化）銅洗和合成的生產(chǎn)工藝，由于采用煤為原料，而且是常壓氣化，能耗較高，約在46～671000000kJ/T氨之間。一般而言，原料煤和燃燒兩者之和約占能耗的70%，電耗約占30%。單位氨產(chǎn)量所消耗的原料煤（或焦）和燃料煤構(gòu)成了合成氨廠主要原因能耗的部分。A、造氣的節(jié)能造氣工段是合成氨廠料煤消耗所在，又是工藝蒸汽（制氣用）的主要用戶，其能耗約占全廠60%。其節(jié)能措施大致有：（1）采用新型爐篦間歇式造氣爐為移動床氣固加工式設(shè)備，其中造氣爐爐篦系關(guān)鍵部件。除此之外，為了實現(xiàn)高溫制氣條件，爐篦還必須具有強(qiáng)力的碎渣能力。（2）采用過熱蒸汽制氣和蒸汽自調(diào)過熱蒸汽制氣可延長制氣層長度，提高蒸汽分解率和煤的燒出率，并能增加制氣強(qiáng)度，蒸汽自調(diào)是使蒸汽流量隨制汽時間而逐漸下降，它能提高蒸汽分解率并降低蒸汽消耗。實踐已證明，這一措施有利于增大制氣能力并降低消耗。應(yīng)保證干燥煤（焦）入爐，并且粉煤必須篩盡。此時，應(yīng)探求合適的泥煤比和石灰/煤比，使制出的煤球具有較高的灰熔點，又具有合理的破碎強(qiáng)度（通常以40～60kgf/個為宜），只有這樣，才能獲得高產(chǎn)低耗的氣化效果。（6）造氣余熱回收改善改善余熱回收是節(jié)能降耗電量的重切問題，例如，未回收吹風(fēng)氣潛熱的小氨廠可增設(shè)風(fēng)氣燃燒爐，以回收吹風(fēng)氣中CO潛熱，產(chǎn)生低壓蒸汽供制氣用。B、中小型氨廠中，造氣、變換和合成工段存在一定的余熱，可以加以利用，而造氣變換和銅洗工段又需要供應(yīng)一定的蒸汽。總而言之，在中小型氨廠中，分級利用過程余熱，日益受到工廠的重視。其余低溫余熱做預(yù)熱鍋爐熱水之用等等，這些方法都已為眾多氨廠所使用。適當(dāng)?shù)匕才啪蜆I(yè)人員及就業(yè)人員的勞動強(qiáng)度，人員編制如下：制氣工段：工段長：1人值班公長：17=7人自動機(jī)控制室：27=14人控制室操作工：27=14人爐操作工：27=14人下灰工：27=14人分析工：17=7人風(fēng)機(jī)工：17=7人合計：80人 一年支付工資及附加費 每人每月平均工資按1000計算，工資附加費按工資的5%計：10008012（1＋5%）= 總投資計算 固定資金 （1）設(shè)備費，見表，單位：萬元表17 設(shè)備費項目數(shù)量（臺）單價（萬元）金額（萬元）煤氣發(fā)生爐945405廢熱鍋爐918162燃燒室925225湍球塔917153洗氣箱9煙囪及除塵器9436自動控制機(jī)9風(fēng)機(jī)615水泵107管道閥門40儀表25合計（2）安裝