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炉子 计算

资源描述：

新炉子计算 一、 实测数据 1、 耗煤量 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　单位：吨 炉型 上煤 出粉 带粉率 入炉煤 新炉子 541.23 57.79 10.68% 483.44 ２、 工业分析 （１）分析数据 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　单位：％ 炉型 Ｗ Ｗ Ａ Ｖ Ｃ Ｑ（Ｊ／ｇ） 新炉子 4.5 0.67 11.18 5.89 82.26 29026 （２）转换成应用基 　　　分析基转换成应用基应乘系数： 而Ｗ=Ｗ－Ｗ，则应用基工业分析数据为： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　单位：％ 炉型 Ｗ Ｗ Ｗ A Ｖ Ｃ Ｑ（Ｊ／ｇ） 新炉子 4.5 0.64 3.86 10.75 5.66 79.09 27907 3、 元素分析 （1）实际分析数据 单位：% 炉型 Ｗ C H N S O A 合计 新炉子 0.67 79.71 2.83 1.02 0.31 4.28 11.18 100 （２）转换成应用基 　　　分析基转换成应用基应乘系数： 则应用基元素分析数据为： 单位：% 炉型 Ｗ C H N S O A 合计 新炉子 4.5 76.64 2.72 0.98 0.30 4.11 10.75 100 （3） 各炉型实际入炉煤的元素量为： 单位：千克 炉型 Ｗ C H N S O A 新炉子 21754.80 370508.42 13149.57 4737.71 1450.32 19869.38 51969.80 4、 灰渣和细灰分析 （1）分析基数据 单位：% 炉号 灰型 Ｗ A C 新1# 灰渣 0.6 91.44 8.56 细灰 0.3 17.68 82.32 新2# 灰渣 2.5 85.67 14.33 细灰 0.3 15.46 84.54 新3# 灰渣 3.2 92.45 7.55 细灰 0.7 18.85 81.15 新4# 灰渣 2.6 73.92 26.08 细灰 0.3 20.92 79.08 新5# 灰渣 1.9 73.09 26.91 细灰 0.6 23.04 76.96 新7# 灰渣 5.0 86.66 13.34 细灰 0.5 16.77 83.23 新8# 灰渣 6.8 91.45 8.55 细灰 0.6 18.2 81.8 新9# 灰渣 1.7 90.52 9.48 细灰 0.4 15.83 84.17 新10# 灰渣 1.9 90.01 9.99 细灰 0.5 19.46 80.54 干燥基转换成应用基应乘系数：，则 （2）、应用基数据为： 单位：% 炉号 灰型 Ｗ A C 新1# 灰渣 0.6 90.89 8.51 细灰 0.3 17.63 82.07 新2# 灰渣 2.5 83.53 13.97 细灰 0.3 15.41 84.29 新3# 灰渣 3.2 89.49 7.31 细灰 0.7 18.72 80.58 新4# 灰渣 2.6 72.00 25.40 细灰 0.3 20.86 78.84 新5# 灰渣 1.9 71.70 26.40 细灰 0.6 22.90 76.50 新7# 灰渣 5.0 82.33 12.67 细灰 0.5 16.69 82.81 新8# 灰渣 6.8 85.23 7.97 细灰 0.6 18.09 81.39 新9# 灰渣 1.7 88.98 9.32 细灰 0.4 15.77 83.83 新10# 灰渣 1.9 88.30 9.80 细灰 0.5 19.36 80.14 5、 灰渣和细灰重量 （1）、新炉子 单位：千克 炉号 1# 2# 3# 4# 5# 7# 8# 9# 10# 合计 灰渣 6385 7085 6320 8900 6860 4345 6935 6630 5730 59190 细灰 2315 1370 1430 2275 1470 3205 2805 1975 2315 19160 （2）、各炉炉渣和细灰的组份（分析基） 单位 ：% 炉型 灰型 水分 C A 新炉子 灰渣 2.85 14.50 85.50 细灰 0.46 81.65 18.35 （3）、各炉炉渣和细灰的组份（应用基） 单位 ：% 炉型 灰型 水分 C A 新炉子 灰渣 2.85 14.11 83.04 细灰 0.46 81.28 18.26 计算说明： 各炉灰渣和细灰的组份含量为其各单炉数据的加权平均。 6、冷却水带出物量 实测新炉子回水沟流量为：275.4 m/h，水中悬浮物为：146 mg/L，则新炉子带出物为： 7、 各炉子循环百分比 炉号 项目 吹风 上吹 下吹 二次上吹 吹净 合计 新1# 时间（s） 32 33 56 10 4 135 百分比（%） 23.7 24.4 41.5 7.4 3.0 100 新2# 时间（s） 32 33 56 10 4 135 百分比（%） 23.7 24.4 41.5 7.4 3.0 100 新3# 时间（s） 32 33 56 10 4 135 百分比（%） 23.7 24.4 41.5 7.4 3.0 100 新4# 时间（s） 32 33 56 10 4 135 百分比（%） 23.7 24.4 41.5 7.4 3.0 100 新5# 时间（s） 32 33 56 10 4 135 百分比（%） 23.7 24.4 41.5 7.4 3.0 100 新7# 时间（s） 32 33 56 10 4 135 百分比（%） 23.7 24.4 41.5 7.4 3.0 100 新8# 时间（s） 32 33 56 10 4 135 百分比（%） 23.7 24.4 41.5 7.4 3.0 100 新9# 时间（s） 32 33 56 10 4 135 百分比（%） 23.7 24.4 41.5 7.4 3.0 100 新10# 时间（s） 32 33 56 10 4 135 百分比（%） 23.7 24.4 41.5 7.4 3.0 100 8、 各炉测定期间循环时间 单位：次 炉号 1# 2# 3# 4# 5# 7# 8# 9# 10# 合计 次数 708 699 686 707 693 700 713 704 702 6312 9、 各炉上、下吹蒸汽量 单位：kg 上吹量 下吹量 上吹单循环量 下吹单循环量 5556 6000 66.255 93.375 计算说明： 各炉的上、下吹蒸汽量为各炉流量表计量值的平均数。 单循环上吹蒸汽量＝上吹蒸汽量（上吹百分比＋二次上吹百分比）循环时间／3600 下吹计算方法同上吹，都为各炉加权平均数。 10、 蒸汽分解率 单位：% 炉型 项 目 新炉子 上吹蒸汽 43.2 下吹蒸汽 46.7 11、 气体成分分析 数据为各炉型所有炉子四次分析结果的平均数。 单位：% 组 份 项 目 CO2 O2 CO H2 CH4 N2 合计 上吹煤气 7.8 0.2 25.5 30.6 2.2 33.7 100 下吹煤气 5.6 0.2 30.2 53.5 2.5 8.0 100 煤气总管 6.6 0.2 29.0 39.2 2.3 22.7 100 吹风气 15.8 0.2 5.9 3.7 1.2 73.2 100 12、大气数据 实测大气平均温度为6℃，相对湿度为48%。 查资料计算空气湿含量为：0.003 干空气密度为：1.293kg/m 13、散热损失 项目 数 据 加焦机 炉底 炉体 炉号 面积（m） 5.7 15.27 25.83 1#炉 热损（kcal/ mh） 1086 1995 147 2#炉 热损（kcal/mh） 770 1664 106 3#炉 热损（kcal/mh） 965 1776 166 4#炉 热损（kcal/ mh） 873 1640 197 5#炉 热损（kcal/ mh） 1233 1958 202 7#炉 热损（kcal/ mh） 711 1950 227 8#炉 热损（kcal/ mh） 1053 1583 219 9#炉 热损（kcal/ mh） 557 1243 178 10#炉 热损（kcal/ mh） 1063 1360 169 合计（kcal/ h） 320589 二、造气炉计算（以100千克煤为基准） （1）、元素量计算 100千克入炉煤的各元素含量 单位：千克 炉型 C H N S O A 小炉子 76.64 3.22 0.98 0.30 8.11 10.75 计算说明: H、O的含量包括水中H、O元素的含量。 H：2.72＋4.5＝3.22kg O：4.11＋4.5＝8.11kg 100千克入炉煤的出灰渣量 灰渣量=新炉子灰渣总量/新炉子入炉煤量100 =kg 100千克细灰量及其组份含量 细灰量=／新炉子入炉煤量100 = kg C=4.140.8128=3.38 kg A=4.140.1835=0.76 kg 灰渣重量按灰平衡计算： =kg 灰渣各组分为： C=12.030.1411=1.70 kg A=12.030.8304=9.99 kg 水=12.030.0285=0.34 kg 实测灰渣量与计算值误差为 各组分转入气体中的元素量 单位：千克 炉型 C H N S O 大炉子 71.56 3.22 0.98 0.30 8.11 计算说明： C的计算： （2）、吹风阶段物料计算 计算每m吹风气中元素量（单位：千克） C： H： O： N： 根据碳平衡计算吹风气量（100千克入炉煤全部产吹风气量） = = 计算一次空气带入水蒸汽量 空气密度空气湿含量=524.871.2930.003＝2.04kg 根据氢平衡计算吹风气中水蒸汽量 煤中氢+空气中水含氢=吹风气中氢+吹风气水中含氢 吹风气水中含氢=3.22+2.04－570.650.005357=0.39kg 吹风气中水蒸汽量=0.39=3.51kg 每m吹风气含水量==0.0062 kg 氧平衡计算 入方=煤中含氧+一次风中含氧+一次风中水蒸汽含氧 出方=吹风气中含氧+吹风气水蒸汽中含氧 入方=8.11+524.870.21+2.09=167.43 出方=570.650.275＋3.51=160.05 氧平衡误差= （3）、吹风阶段热量计算 入方 煤的热值 =27907kJ =10027907=2790700 kJ 煤的显热 温度t=4℃，=1.045 =10041.045=418kJ 空气显热 温度t=4℃，=0.795 =524.8740.795=1669 kJ 空气中水蒸汽热量 温度t=4℃，i=2526kJ/kg =2.042526=5153 kJ ==2798355 kJ 出方 吹风气热值 单位： 名称 CO H2 CH4 热值 12642 12767 39851 =（126420.062＋127670.036＋398510.012）570.65=982447 kJ 吹风气显热 温度t=240℃ 单位： 名称 CO2 O2 CO H2 CH4 N2 热容 1.819 1.356 1.308 1.291 1.818 1.312 ==1.8190.16＋1.3560.002＋1.3080.062＋1.2910.036＋1.8180.012＋1.3120.728=1.398 =570.651.398240=191464 kJ 吹风气中蒸汽热量 温度t=240℃，i=2803 kJ/kg =28033.51=9839 kJ 细灰的热量 细灰热值 碳的发热量为：33858 kJ/kg =338583.38=114440 kJ 细灰的显热 查资料并按细灰各组分计算比热为：1.375 kJ/kg =4.141.375240=1366 kJ =+=114440+1366=115806 kJ 灰渣的热量 温度t=160℃ 灰渣的热值 =338581.70=57559 kJ 灰渣的显热 查资料并按灰渣各组分计算比热为：0.839 kJ/kg 干灰渣量为：12.03－0.34=11.69kg =11.690.839160=1569 kJ =+=57559+1569=59128 kJ 夹套锅炉吸热量（根据液位下降法计算） 实测新炉子夹套锅炉24.5小时产汽量为：87318kg 每100千克入炉煤产汽量为：18.06 kg 脱氧水温度：t=78℃，i=326 kJ 蒸汽温度为：t=119℃，i= 2704 kJ =（2704－326）18.06=42947 kJ 表面散热损失（用热流仪实测） =6801 kJ ==1408432 kJ 根据热平衡求蓄积碳层热量 =－=2798355－1408432=1389923 kJ （4）、制气阶段物料计算 每m煤气中各元素量（kg） C： H： O： N： 根据碳平衡计算煤气量（100kg入炉煤全部产半水煤气量） = 根据氮平衡计算制气阶段加入空气量（氮空气量、吹净空气量） = = 计算上、下吹制气耗煤量 设100千克入炉煤全部制气的吹净气量为：7.88m 上、下吹制气量为：352.44－7.88=344.56 m 由吹风阶段物料计算可知： 每m空气产生吹风气m 吹净阶段耗煤为：kg 上、下吹制气耗煤为：100－1.38=98.62kg 计算氮空气量及其水蒸汽含量 吹净阶段的空气量为： =7.23 m 氮空气量为：100.30－7.23=93.07m 氮空气水蒸汽含量为：95.221.2930.003=0.361kg 根据氢平衡分别计算上、下吹制气量 上吹蒸汽量及上吹煤气含水量 每循环用煤量为：483440/6312=76.59 kg 设100kg入炉煤用于制气的为：68kg 则：100kg入炉煤全部制气消耗上吹蒸汽量 kg 上吹煤气含水： 下吹蒸汽量及下吹煤气含水量 下吹蒸汽量： kg 下吹煤气含水：179.29（1－0.467）=95.56 kg 上吹阶段氢平衡计算上、下吹煤气量 设上吹煤气量为Xm 入方： A：煤带入氢：（H+Ｗ）上吹煤气耗煤量 = B：上吹蒸汽带入氢： C：氮空气水带入氢： 14.13+0.0093324X 出方： A：上吹煤气带出氢：（）%X =（0.306+20.022）X=0.03125X B：上吹未分解蒸汽带出氢：72.26=8.03 =8.03+0.03125X ，解得X=278.32m 下吹为：344.56－278.32=66.24 m 同法，下吹阶段氢平衡计算上、下吹煤气量 设下吹煤气量为Ym 入方： A：煤带入氢：（H+Ｗ）下吹煤气耗煤量 = B：下吹蒸汽带入氢： C：氮空气水带入氢： 19.92+0.0093324Y 出方： A：下吹煤气带出氢：（）%X =（0.535+20.025）Y=0.05223Y B：下吹未分解蒸汽带出氢：95.56=10.62 =10.62+0.05223Y ，解得Y=216.80m 上吹为：344.56－216.80=127.76 m 取两阶段的平均数，则： 上吹煤气量为：203.04m 下吹煤气量为：141.52 m 对吹净气量进行校核 上、下吹混和气的N含量 吹净气量为： 前面对吹净气的假设成立。 根据上吹、下吹、吹净气量计算煤气总管成分，见下表： 项目 单位 CO2 O2 CO H2 CH4 N2 合计 混和煤气 % 6.72 0.20 29.20 40.01 2.32 21.55 100 m 23.15 0.69 100.61 137.84 8.00 74.26 344.56 吹净气 % 16.0 0.2 6.2 3.6 1.2 72.8 100 m 1.26 0.02 0.49 0.28 0.09 5.74 7.88 计算成分 % 6.93 0.20 28.68 39.19 2.30 22.70 100 m 24.41 0.70 101.09 138.13 8.10 80.00 352.44 实测成分 % 6.6 0.2 29 39.2 2.3 22.7 100 m 23.26 0.70 102.21 138.16 8.11 80.00 352.44 误差 % -4.96 0 1.09 0.02 0.08 0.004 根据氢平衡计算上、下吹蒸汽量 上吹蒸汽量设为：X kg 入方： A：煤带入氢：0.009216203.04=1.871 kg B：上吹蒸汽带入氢： C：氮空气水中带入氢：0.0001164203.04=0.02363 kg 1.89463+0.11111 X 出方： A：上吹煤气带出氢：0.03125203.04=6.345 kg B：上吹蒸汽未分解水带出氢：（1-0.432）X=0.06311 X =6.345+0.06311 X ，解得上吹蒸汽量为：92.72 kg 上吹未分解蒸汽量为92.72（1-0.432）=52.66 kg 同理，下吹蒸汽量设为：Y kg 入方： A：煤带入氢：0.009216141.52=1.304 kg B：下吹蒸汽带入氢： C：氮空气水中带入氢：0.0001164141.52=0.0165 kg 1.3205+0.11111 Y 出方： A：下吹煤气带出氢：0.05223141.52=7.39 kg B：下吹蒸汽未分解水带出氢：（1-0.467）Y =0.05922 Y =7.39+0.05922Y ，解得下吹蒸汽量为：116.97 kg 下吹未分解蒸汽量为116.97（1-0.467）=62.35 kg 氧平衡计算 入方： A：煤带入氧：O+Ｗ=4.11+4.5=8.11 B：蒸汽带入氧：（92.72+116.97）=186.39 C：空气带入氧：100.300.21=30.09 D：空气中水带入氧：100.301.2930.003=0.35 224.94 出方： A：煤气带出氧：352.44（0.066+0.50.29+0.002）=107.24 B：上、下吹未分解蒸汽带出氧：（52.66+62.35）=102.23 C：吹净气中水带出氧：7.880.0062=0.0434 =209.51 氧平衡误差==6.86% （5）、制气阶段热量计算 入方 煤的热值 Ｑ=27907kJ =10027907=2790700 kJ 煤的显热 温度t=4℃，=1.045 =10041.045=418kJ 蒸汽带入热 入炉蒸汽温度为：196℃，i=2790 kJ/kg =（92.72+116.97）2790=585035 kJ 空气带入热量 温度t=4℃，=0.795 =100.300.7954=319 kJ 空气中水带入热量 温度t=4℃，i=2526kJ/kg = 100.301.2930.0032526=983 kJ ==3377455 kJ 出方 煤气热值 每m煤气的热值： 127670.392+126420.29+398510.023=9587.417 kJ =9587.417352.44=3378989 kJ 煤气的显热 温度t=240℃ 查资料可知： 单位： 名称 CO2 O2 CO H2 CH4 N2 热容 1.819 1.356 1.308 1.291 1.818 1.312 ==1.8190.075＋1.3560.002＋1.3080.285＋1.2910.306＋1.8180.022＋1.3120.31=1.354 ==1.8190.056＋1.3560.002＋1.3080.302＋1.2910.535＋1.8180.025＋1.3120.08=1.341 ==1.8190.16＋1.3560.002＋1.3080.062＋1.2910.036＋1.8180.012＋1.3120.728=1.398 =1.354203.04240+1.341141.52160+1.3987.88240=98988 kJ 煤气中水蒸汽热量 名称 蒸汽量（kg） 温度（℃） 焓（kJ/kg） 上吹 52.66 240 2803 下吹 62.35 160 2757 吹净 0.049 240 2803 计算说明 吹净气的水蒸汽含量=7.880.0062=0.049kg =52.662803+62.352757+28030.049=319642 kJ 细灰热量 同吹风阶段=115806 kJ 灰渣的热量 同吹风阶段=59128 kJ 夹套锅炉吸热量 同吹风阶段=42947 kJ 表面散热损失 同吹风阶段=6801 kJ ==4022311 kJ 根据热平衡计算碳层吸热量 =－=4022311－3377455=644856 kJ （6）、总过程的计算 吹风阶段蓄积碳层热量：1389923 kJ/100kg入炉煤 制气阶段碳层吸热量：644856 kJ/100kg入炉煤 计算100kg入炉煤使用分配 设100kg入炉煤用于制气为X kg，吹风为（100－X）kg 则：1389923（100－X）=644856X 解得X=68.31kg，占100kg入炉煤的68.31% 用于吹风煤量为31.69kg，占100kg入炉煤的31.69% 100kg入炉煤的生产指标 1) 吹风气生成量：570.650.3169=180.84 m 2) 一次风消耗量：524.870.3169=166.33 m 3) 上吹煤气产量：203.040.6831=138.70 m 4) 下吹煤气产量：141.520.6831=96.67 m 5) 吹净气量：7.880.6831=5.38 m 6) 半水煤气产量：138.70+96.67+5.38=240.75 7) 氮空气消耗量：93.070.6831=63.58 m 8) 吹净空气量：7.230.6831=4.94 m 9) 上吹蒸汽量：92.720.6831=63.34 kg 10) 下吹蒸汽量：116.970.6831=79.90 kg 11) 消耗蒸汽总量：63.34+79.90=143.24 kg 12) 上吹煤气含水：63.34（1－0.432）=35.98 kg 13) 下吹煤气含水：79.90（1－0.467）=42.59 kg 14) 吹风气含水：180.840.0062=1.12 kg 15) 吹净气含水：5.380.0062=0.033 kg 经计算吨氨理论耗氢气为：1976 m 100kg入炉煤产煤气240.75 m，有效成分CO+H为68.2% 则100kg入炉煤产煤气有效成分为164.19 m 吨氨煤耗为1203.48kg

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