炼焦工段工艺计算.doc

2.4 加热用煤气相关计算 所选焦炉煤气组成见表 2-4。 表 2-4 焦炉煤气组成，% 2 CO 2 OCO 4 CH mn C H 2 H 2 N (80%) 24 C H 25.02.0 (20%) 66 C H 59.04.0 (1) 干煤气热值 煤气中可燃成分的低热值（）为： 3 kJ/m 12730 ， 10840 ， 35840 ， 71170CO 2 H 4 CH mn C H 则煤气的低热值为： g 24mn DW 12730CO 10840H35840CH71170C H Q 100 1 . 17670 100 2711702535840 0 . 59108400 . 712730 3 kJ/m (2) 干煤气密度 i i 0 MW 100 22.4 4 . 22100 326 . 0286444 . 2782 . 02288 . 022871625259 =0.458 3 kg/m 式中 煤气中某成分的分子量；iMW 煤气中某成分的体积，%。 i (3) 湿煤气组成 焦炉煤气温度为 31.2时，1干煤气所含水汽量为 0.0464/，则湿 3 m 3 m 3 m 煤气中氢气含量为： % S H )( 2 %38.56 0464 . 0 1 59 . 0 其它气体计算与上相同，计算结果如下： ：23.89% ，：6.69% ，：1.91% ，：2.29% ，：3.82% 4 CHCO mn C H 2 CO 2 N ：0.57% ，：4.64% 2 O 2 H O (4) 湿煤气热值 3 /16887 0464 . 0 1 1 1 . 17670mKJQ SDW (5) 湿煤气密度 3 /473 . 0 0443 . 0 4 . 22 18 )0443. 01 (458 . 0 mkg S 2.5 煤气燃烧计算 以 1干煤气燃烧计算 3 m (1) 理论空气需要量 理论需氧量为： L2424662 O0.01 0.5 HCO2CH3C H7.5C H -O =0.010.5 (59+7.0)+2 25+3 2 0.8+7.5 2 0.2-0.6 =0.902/ 3 m 3 m 式中 ，分别为煤气中该成分的体积，%。CO 4 CH 2 O 理论空气需要量为： /2952 . 4 902 . 0 21 100 21 100 Lo OL 3 m 3 m (2) 实际干空气需要量 /1542 . 5 2952 . 4 2 . 1 O g LL 3 m 3 m 式中 空气过剩系数，暂取为 1.2。 (3) 实际湿空气需要量 /3934 . 5 0464 . 0 11542 . 5 )(1 5 ）（ 空 MLL gg3 m 3 m 式中 由表 6-21第五项查取的空气中含饱和水汽量，/。5M空 3 m 3 m (4) 废气量和废气组成 完全燃烧时，废气中只有，和过剩空气中带入的，故废 2 CO 2 H O 2 N 2 O 气中各成分的量为： 2 CO242466 V0.01 COCOCH2C H +6C H =0.01(2.4+0.7+25+2 2 0.8+6 2 0.2) =0.4/ 3 m 3 m 2 g 5 H O242466 V0.01 H2 CHC H3C H0.0464LM 空 0464 . 0 1542 . 5 0464 . 0 2 . 0238 . 02252 5 . 5901 . 0 ）（ =1.4196 / 3 m 3 m /1118. 41542 . 5 79 . 0 5801. 079 . 0 01 . 0 2 2 g N LNV 3 m 3 m /1804 . 0 902 . 0 1542 . 5 21 . 0 021 2 L g O OLV 3 m 3 m 式中 ，分别为煤气中该成分的体积，%。CO 4 CH 2 O 总废气量为： 2222 COH ONO VVVVV =0.4+1.4196+4.1118+0.1804=6.1118 / 3 m 3 m 根据以上数据就可计算空气过剩系数： 2 CO 2 L2 VO0.5 CO 1 OCOCO 2 . 1 4 . 0 1804 . 0 902 . 0 4 . 0 1 式中分别为废气分析中各成分的体积，%。 22 O, CO , CO 将=1.2 代入以上煤气燃烧计算式中，可得到以下结果： =5.1542 /， =5.3934/， g L 3 m 3 m s L 3 m 3 m =0.4 /， =1.4196 /， 2 CO V 3 m 3 m 2 H O V 3 m 3 m =4.1118 /， =0.1804 /， 2 N V 3 m 3 m 2 O V 3 m 3 m =0.4+1.4196+4.1118+0.1804=6.1118/V 3 m 3 m 故在废气中的百分比为：=6.5% 2 CO065 . 0 1118 . 6 4 . 0 在废气中的百分比为：=23.23% 2 H O2323 . 0 1118 . 6 4196 . 1 在废气中的百分比为： =67.28% 2 N6728 . 0 1118 . 6 1118 . 4 在废气中的百分比为： =2.95% 2 O0295 . 0 1118 . 6 1804 . 0 2.6 焦炉的物料平衡与热量平衡计算 结焦时间与加热煤气参数见表 2-5。 大气参数与其它温度见表 2-6。 小烟道及总烟道废气组成见表 2-7。 入炉煤与焦炭的工业分析和元素分析见表 2-8。 表 2-5 结焦时间与加热煤气参数 加热煤气孔板设计参数 流量压力温度压力温度重度 实际裝 湿煤量 t 结焦 时间 hm3/hPaPa 3 kg/m 175391.5510731.24903250.47 17.9/ 1 0.09 19.67 表 2-6 大气参数与其它温度 大气参数荒煤气温度 压 力 Pa 温 度 相对 湿度 % 入炉 煤温 度 焦饼 中心 温度 小烟 道出 口废 气温 度 蓄热 室走 廊温 度 前半 个结 焦周 期 后半 个结 交周 期 加权 平均 101325244722105032135747807767 表 2-7 小烟道及总烟道废气组成 部位小烟道出口处总烟道 组成 2 CO 2 O 2 CO 2 O 正常加热含量%6.042.925.24.1 停止加热含量%0.627.87 表 2-8 入炉煤与焦炭的工业分析和元素分析 项目工业分析%元素分析% 灰分挥发分 组成水分 应用基干基干基可燃基 碳氢氧氮 符号W y A g A g V r V g C g H g O g N 入炉煤98.79.7627.6328.478.924.354.981.28 焦炭12.831.201.27886.060.61 2.6.1 原始数据的处理与计算 (1) 加热煤气表流量换算成标准流量 流量孔板设计参数： 压力(P)为 4903 Pa，温度(t)为 25，水汽含量(f)为 0.026，重度() 3 kg/m 为 0.47，大气压力(P0)为 101325 Pa 3 kg/m 加热用焦炉煤气工作状态参数： 表流量()为 5391.5，压力()为 5107 Pa，温度()为 31.2，水汽 1 V 3 m /h P t 含量()为 0.0378 f 3 m /h 则 11 f0.804f TP VV f0.804fTP 0.470.0260.8040.026273251013255107 5391.5 0.451 0.03780.8040.037827331.21013254903 =5342.5 3 m /h (2) 空气过剩系数的计算 小烟道处： 0.40062.920 11.21 0.91936.040 总烟道处： 0.40064.1 0 11.35 0.91935.20 (3) 漏入燃烧系统的荒煤气量 g 12 1 g 22 21 V LCO = COCOL 31.641 1542 . 5 35 . 1 %62 . 0 4 . 0 %62 . 0 1542 . 5 35 . 1 9 . 5304 3 m /h 式中 总烟道废气空气系数； 停止加热后干废气中含量，%； 2 1 CO 2 CO 1荒煤气燃烧后生成体积，/。 2 2 CO 3 m 2 CO 3 m 3 m 2.6.2 物料平衡计算 A.物料入方计算物料入方计算 以 1000kg 入炉煤为计算基准，入炉煤含水百分比 W=9% (1) 入炉干煤量 Gm kg/t 100W1009 Gm10001000910 100100 (2) 入炉煤带入水分 Gs W9 Gs1000100090kg/t 100100 B.物料出方计算物料出方计算 (1) 全焦量 GJ 干基全焦率按煤的挥发分和焦饼温度 tJ相关式计算 g m V gg JmJ K(103.19-0.75V0.0067t ) (103.190.75 27.630.0067 1050)75.43% 全焦量 J 100w G1000K 100 1009 100075.43%686.436kg/t 100 (2) 无水焦油量 GJY 无水焦油产率 rrr2 JY K 18.36 1.53V0.026(V ) 2 ( 18.36 1.53 28.40.026 28.4 )4.12% 无水焦油产量 Y r JYJY 100WA G1000K 100 10098.7 10004.12%33.91kg/t 100 (3) 粗苯量 B G 粗苯产率 rrr2 B K 1.61+0.144V0.0016(V ) 2 ( 1.61 0.144 28.40.0016 28.4 )1.19% 粗苯产量 Y r BB 100WA G1000K 100 10098.7 10001.19%9.79kg/t 100 (4) 氨量 A G 氨产率 gg A 1717 K(b N)0.14 1.28%0.22% 1414 式中 b 为氮转变成氨的转化系数，取为 0.14。 氨产量 g AA 100-W G =1000K 100 1009 10000.22%2.002kg/t 100 (5) 净煤气量 mq G 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： g m C100 78.92%78.92kg 焦炭含碳量： g J C100 75.43% 86.06%=65.17kg 焦油含碳量： g JY 1009.76 C100 4.12%0.863.2kg 100 粗苯含碳量： g B 1009.76 C100 1.19%0.9120.98kg 100 净煤气产率为： g mq %35.1767.223 . 3 max V 净煤气产量为： gg mqmq 100W G1000K 100 =1000tkg /885.157%35.17 100 9100 (6) 化合水量 SX G 化合水产率按煤中氧转化为化合水经验公式： gg SXm 18 Ka O 16 18 0.39 4.98%2.18% 16 式中 装炉煤中干基含氧量； g m O a 转化系数，取为 0.39。 则化合水量为: g SXSX 100W G1000K 100 100-9 10002.18%19.838kg/t 100 根据以上计算数据，列出物料平衡表见表 2-9。 表 2-9 物料平衡表 收入支出 项目数值 kg/t 占湿煤 % 项目数值 kg/t 占湿 煤 % 干煤 Gm91091全焦 GJ686.43668.64 入炉煤带入水 Gs909焦油 GJY33.913.39 粗苯 B G9.790.98 氨 A G2.0020.20 净煤气 mq G157.88515.55 化合水 SX G19.8381.98 入炉煤带入水 Gs909.00 差值0.1390.25 合计1000100合计1000100 2.6.3 热量平衡计算 A.A.热量收入计算热量收入计算 (1) 加热煤气燃烧热 加热煤气低发热量为=17918.5KJ/ g DW Q 3 m 全炉每小时平均入炉煤量表示为，因为全炉炭化室孔数 N 为 8 孔，结焦G 时间为 17h，每孔装煤量为 17.9t，则每小时装煤量为： GG GhtNG/42 . 8 17/ 9 . 178/ , 每吨入炉煤所需加热煤气量为： tmGVVOJ/04.63042 . 8 / 9 . 5304/ 3 1 则加热煤气燃烧热为： tKJVQQ OJ DW g / 8 . 1113286904.630 1 . 17670 1 (2) 加热用焦炉煤气带入的显热 Q2 加热煤气温度 mq t31.2 加热煤气平均比热为： 222 mqCO2CON2H2 C0.01 (CCOCCOCNCH 42mn CH4O2C Hmn +CCHCOCC H ) 20066 . 2 6 . 03096 . 1 255786 . 1 592812 . 1 0 . 6295 . 1 0 . 7300 . 1 246337. 1 (01. 0 =1.3806/（）kJ 3 m 式中 ，分别为煤气中该成分的体积，%。CO 4 CH 2 O 焦炉煤气在 31.2时的饱合水含量为 0.0464 3 m / 3 m ，则加热煤气显热为： 2 g 2OJmq mq2H O mq QV (CtH OCt) =tKJ /59.5738 2 . 314976 . 1 0464 . 0 2 . 313806 . 1 84.126 (3) 漏入燃烧系统的荒煤气的燃烧热 3 Q tKJGQQ g DW /64.1345844 42 . 8 31.641 1 . 17670/ 3 (4) 空气带入的显热 4 Q 干空气的水分含量为=47%，温度为 35(蓄热室走廊温度)时饱和水分 压 5630.16 Pa，大气压 P =101325 Pa N P m k m P5630.16 0.47 g0.0268 PP101325-5630.16 0.47 33 m /m 则空气带入显热为： 2 g 4OJOkg kgkH O kg Q(V)L (C tg Ct ) G )35498.02681 . 0 352983. 1 (2952 . 4 ) 42 . 8 31.641 04.630( =142096.46/tkJ (5) 入炉干煤代入的热量 5 Q 干煤比热为： gg m AA C11.08860.7118 100100 9.769.76 11.08860.71181.0509kJ/t 100100 入炉煤带入热量为： 5mm m QG C t910 1.0509 2221039.02kJ/t 入炉煤水分代入的热量为： 6SS m QG C t90 4.1868 228289.86kJ/t B.B.热量支出计算热量支出计算 (1) 焦炭带走的热量 1 Q =1050时，=1.0718/()，=1.5282 /()， J t AJ CkJkg C CkJkg =1.8447/() V CkJkg 则焦炭的平均比热为： ggg JJJ JAJCV J ACV CCCC 100100100 12.8386.061.20 1.07181.52821.8447 100100100 0.457 /()1.4748kJkg 则焦炭带走的热量为： 1JJ J QG C t686.436 1.4748 10501062973.60 kJ/t (2) 焦油带走的热量 2 Q 焦油的平均比热为： 3 JY1k C1.277 1.641210 t /() 3 1.277 1.6412107472.5029 kJkg 式中 -结焦周期前半周期荒煤气平均温度。 1k t 则焦油带走的热量为： 2JYJY 1k QG419C t 33.914192.5029 74777608.67kJ/t (3) 粗苯带走的热量 3 Q 粗苯的平均比热为： 3 B1k C1.0258 1.2853 10t /() 3 1.0258 1.2853 107471.9858 kJkg 粗苯带走的热量为： 3BB 1k QG431 C t 9.79431 1.9858 74718741.90kJ/t (4) 氨带走的热量 4 Q 氨的平均温度为： k1k2k 2121 ttt747807767 3333 式中 -结焦周期后半周期荒煤气平均温度。 2k t 氨带走的热量为： 4AA k QG C t2.002 2.6335 767=4043.83 kJ/t (5) 净煤气带走的热量 5 Q 净煤气的平均比热为： 当=747时： 1k t 224mn 1k2CO2OCO4CHmnC H C0.01(COCOCCO CCHCC HC 22 2H2N HCNC) 3142 . 1 595563 . 3 24334 . 2 253787 . 1 74507 . 1 6 . 01336 . 2 4 . 2(01. 0 +/()6876 . 1 3678 . 1 0 . 4kJ 3 m 式中 ，分别为煤气中该成分的体积，%。CO 4 CH 2 O 当=807时： 2k t 2k C0.01 (2.4 2.13360.4 1.4507+6.0 1.3871+25.5 2.5029+ /()+2.2 3.6480+59.5 1.3172+4.0 1.3678)=1.6965kJ 3 m 净煤气带走的热量为： g mg 51k 1k2k 2k 0 G 21 QC tC t 33 33.435621)8076876 . 1 3 1 7476650. 1 3 2 ( 458 . 0 885.157 kJ/t (6) 水分所消耗的热量 6 Q 各温度段水汽的平均比热： 在 0747时，=2.0582 /() sq CkJkg 在 0450时，=1.9628 /() sq C kJkg 则水分的平均比热为： /() sq 7472.0582-450 1.9628 C2.2027 747-450 kJkg 入炉煤带入水分所消耗的热量： 6 1Ssq 1k QG2501C t 9025012.0582 747363462.79kJ/t 6 2SSXsq1k Q(0.25G1.25G) Ct4502093 =-68051.55 (0.25 90 1.25 19.838) 2.20277474502093 kJ/t 6 3SSX Q6594 0.25GG 6594 0.25 (90 19.838)=181067.943kJ/t 则水汽所消耗的热量为： 66-16-26-3 QQ+Q+Q =363462.79-68051.55+181067.943=476479.18kJ/t (7) 废气带走的热量 7 Q 废气组成为：%=6.5%，%=23.23%，%=67.28%，%=2.95% 2 CO 2 H O 2 N 2 O 小烟道出口废气温度 t=321,此时各种气体比热为： =1.8969，=1.5474，=1.3088，=1.3607 2 CO C 2 H O C 2 N C 2 O C 则废气平均比热为: )28.673088 . 1 95 . 2 3607 . 1 23.235474 . 1 5 . 68769. 1 (01 . 0 fq C =1.4035 /()kJ 3 m 则废气带走热量为： 2 sg 7OJnfq fOJ2kH O f QV/GV C tVH O Ct 3215474 . 1 047 . 0 16.1023214035 . 1 2617 . 6 42 . 8 31.641 04.630 =1995196.07kJ/t (8) 表面散热 a.a.炉顶炉顶 1)装煤口盖 对流传热系数: ) sf a22.2 15.1W22.2 15.1 3.4=73.54 2 kJ/(mh 式中 为风速，当时即采用此公式。 f W f W5m/s 辐射传热系数: 44 bs f bs TT 19.38 100100 a tt ) 44 23227324+273 19.38 100100 =53.35 232-24 2 kJ/(mh 式中为物体表面温度，为物体表面空气温度，。 b t s t 则装煤口盖部位散热量为： 1sfsbs qaaFtt G 17 73.5453.350.389232248873.3 19.67 kJ/t 式中 F - 炉体各部位此处为装煤口盖的表面积； - 结焦时间； - 每孔炭化室裝湿煤量。 G 2)装煤口座 对流传热系数: ) sf a22.2 15.1W22.2 15.1 3.4=73.54 2 kJ/(mh 辐射传热系数: ) f a 44 22027324+273 19.38 100100 =50.72 220-24 2 kJ/(mh 则装煤口座处散热量为: 2s 17 q73.5450.720.203220244272.5 19.67 kJ/t 3)看火孔盖 对流传热系数: ) sf a22.2 15.1W22.2 15.1 3.4=73.54 2 kJ/(mh 辐射传热系数: ) 44 f 18027324+273 19.38 100100 a =42.65 180-24 2 kJ/(mh 则看火孔处散热量为: 3s 17 q73.5442.650.371180245811.8 19.67 kJ/t 4)看火孔座 对流传热系数: ) sf a22.2 15.1W22.2 15.1 3.4=73.54 2 kJ/(mh 辐射传热系数: ) 44 f 18727324+273 19.38 100100 a =43.98 187-24 2 kJ/(mh 则看火孔座处散热量为: 4s 17 q73.5443.980.156187242582.7 19.67 kJ/t 5)炭化室顶砖 对流传热系数: ) sf a22.2 15.1W22.2 15.1 3.4=73.54 2 kJ/(mh 辐射传热系数: ) 44 f 5627324+273 19.38 100100 a =23.83 56-24 2 kJ/(mh 则此处散热量为: 5s 17 q73.5423.835.252562414878.3 19.67 kJ/t 6)燃烧室顶砖 对流传热系数: ) sf a22.2 15.1W22.2 15.1 3.4=73.54 2 kJ/(mh 辐射传热系数: ) 44 f 8227324+273 19.38 100100 a =27.07 82-24 2 kJ/(mh 则此处散热量为: 6s 17 q73.5427.079.355822447180.0 19.67 kJ/t b.b.机侧机侧 7)小炉头 对流传热系数: ) sf a22.2 15.1W22.2 15.1 2=52.4 2 kJ/(mh 辐射传热系数: ) 44 f 8627324+273 19.38 100100 a =27.6 86-24 2 kJ/(mh 则此处散热量为: 7s 17 q52.427.60.5886242486.3 19.67 kJ/t 8)钢柱 对流传热系数: ) sf a22.2 15.1W22.2 15.1 2=52.4 2 kJ/(mh 辐射传热系数: ) 44 f 7627324+273 19.38 100100 a =26.9 76-24 2 kJ/(mh 则此处散热量为: 8s 17 q52.426.95.565762419832.9 19.67 kJ/t 9)炉门 对流传热系数: ) sf a22.2 15.1W22.2 15.1 2=52.4 2 kJ/(mh 辐射传热系数: ) 44 f 9327324+273 19.38 100100 a =28.5 93-24 2 kJ/(mh 则此处散热量为: 9s 17 q52.428.955.68932427402.5 19.67 kJ/t 10)炉门框 对流传热系数: ) sf a22.2 15.1W22.2 15.1 2=52.4 2 kJ/(mh 辐射传热系数: ) 44 f 11427324+273 19.38 100100 a =31.5 114-24 2 kJ/(mh 则此处散热量为: 10s 17 q52.431.54.811142431390.2 19.67 kJ/t c.c.焦侧焦侧 11)小炉头 对流传热系数: ) sf a22.2 15.1W22.2 15.1 2.5=59.95 2 kJ/(mh 辐射传热系数: ) 44 f 5727324+273 19.38 100100 a =23.95 57-24 2 kJ/(mh 则此处散热量为: 11s 17 q59.9523.950.5857241386.2 19.67 kJ/t 12)钢柱 对流传热系数: ) sf a22.2 15.1W22.2 15.1 2.5=59.95 2 kJ/(mh 辐射传热系数: ) 44 f 5927324+273 19.38 100100 a =24.19 59-24 2 kJ/(mh 则此处散热量为: 12s 17 q59.9524.195.565592414163.8 19.67 kJ/t 13)炉门 对流传热系数: ) sf a22.2 15.1W22.2 15.1 2.5=59.95 2 kJ/(mh 辐射传热系数: ) 44 f 8327324+273 19.38 100100 a =27.2 83-24 2 kJ/(mh 则此处散热量为: 13s 17 q59.9527.205.65832425105.1 19.67 kJ/t 14)炉门框 对流传热系数: ) sf a22.2 15.1W22.2 15.1 2.5=59.95 2 kJ/(mh 辐射传热系数: ) 44 f 9227324+273 19.38 100100 a =28.41 92-24 2 kJ/(mh 则此处散热量为: 14s 17 q59.9528.414.81922424977.8 19.67 kJ/t d.d.蓄热室蓄热室 15)机侧钢柱 对流传热系数: ) 4 4 sbs aA tt9.21584318.13 2 kJ/(mh 式中 A 当散热面垂直于地平面时取 9.21。 辐射传热系数: ) 44 f 5827343+273 19.38 100100 a =26.21 58-43 2 kJ/(mh 则此处散热量为: 15s 17 q18.1326.213.6458432092.3 19.67 kJ/t 16)机侧隔热罩 对流传热系数: ) 4 4 sbs aA tt9.21664320.17 2 kJ/(mh 辐射传热系数: ) 44 f 6627343+273 19.38 100100 a =27.27 66-43 2 kJ/(mh 则此处散热量为: 16s 17 q20.1727.272.2566432121.8 19.67 kJ/t 17)焦侧钢柱 对流传热系数: ) 4 4 sbs aA tt9.21352814.98 2 kJ/(mh 辐射传热系数: ) 44 f 3527328+273 19.38 100100 a =21.87 35-28 2 kJ/(mh 则此处散热量为: 17s 17 q14.9821.873.6043528803.5 19.67 kJ/t 18)焦侧隔热罩 对流传热系数: ) 4 4 sbs aA tt9.21372815.95 2 kJ/(mh 辐射传热系数: ) 44 f 3727328+273 19.38 100100 a =22.10 37-28 2 kJ/(mh 则此处散热量为: 18s 17 q15.9522.102.253728665.9 19.67 kJ/t e.e. 炉墙炉墙 19)护墙 对流传热系数: ) sf a22.2 15.1W22.2 15.1 3.4=73.54 2 kJ/(mh 辐射传热系数:) 44 f 5327324+273 19.38 100100 a =23.48 53-24 2 kJ/(mh 则此处散热量为: 19s 17 q73.5423.480.9353242261.5 19.67 kJ/t 20)抵抗墙 对流传热系数: ) sf a22.2 15.1W22.2 15.1 3.4=73.54 2 kJ/(mh 辐射传热系数:) 44 f 5027324+273 19.38 100100 a =23.13 50-24 2 kJ/(mh 则此处散热量为: 20s 17 q73.5423.673.5450247494.3 19.67 kJ/t 21)蓄热室部位 对流传热系数: ) 4 4 sbs aA tt9.21602821.91 2 kJ/(mh 辐射传热系数: ) 44 f 6027328+273 19.38 100100 a =24.75 60-28 2 kJ/(mh 则此处散热量为: 21s 17 q21.9124.751.560281935.7 19.67 kJ/t f.f.其它其它 22)基础顶板 对流传热系数: ) 4 4 sbs aA tt9.21533413.11 2 kJ/(mh 辐射传热系数: ) 44 f 5327334+273 19.38 100100 a =24.60 53-34 2 kJ/(mh 则此处散热量为: 22s 17 q13.1124.6016.0953349963.5 19.67 kJ/t 则以上所散热之和为: s1s2s3s4s5s6s7s8s9s10s11s12s qq +q +q +q +q +q +q +qq +q+q+q 13s14s15s16s17s18s19s20s21s22s +q+q+q+q+q+qq+q+q+q 8873.342725.55811.82582.7+14878.3+47180.0+2486.3+19832.9 +27402.5+31390.2+1386.2+14163.8+25105.1+24977.8+2092.3 +2121.8+803.5+665.9+2261.5+7494.3+1935.7+9963.5 =257681.9 kJ/t 则传入地下的热量为: ss q =0.1q0.1 257681.925768.2kJ/t 打开炉门时损失的热量为: ss q =0.09q0.09 257681.923191.4kJ/t 所以炉体表面总的散热量为: 9sss Qq +q +q 257920.325768.223191.4=306641.5kJ/t 根据以上计算，列出炉体表面散热计算结果于表 2-10。 2-10 炉体表面散热计算结果 区域编 号 部位面积 物体 温度 环境 温度 风速 m/s 对流 传热 系数 辐射 传热 系数 散热量 kJ/t 占总 热量 比例 % 1 装炉煤 口盖 0.389232243.473.5453.358873.32.89 2 装炉煤 口座 0.203220243.473.5450.724272.51.39 3看火孔盖0.371180243.473.5442.655811.81.90 4看火孔座0.156187243.473.5443.982582.70.84 5 炭化室 顶砖 5.52556243.473.5423.8314878.34.85 炉 顶 6 燃烧室 顶砖 9.35582243.473.5427.0747180.015.39 7小炉头0.588624252.427.62486.30.81 8钢柱5.5657624252.426.919832.96.47 9炉门5.689324252.428.527402.58.94 机 侧 10炉门框4.8111424252.431.531390.210.24 11小炉头0.5857242.559.9523.951386.20.45 12钢柱5.56559242.559.9524.1914163.84.62 13炉门5.6583242.559.9527.225105.18.19 焦 侧 14炉门框4.8192242.559.928.4124977.88.15 15钢柱3.645843018.1326.212092.30.68蓄 热 机 侧 16隔热罩2.256643020.1727.272121.80.69 17钢柱3.6043528014.9821.87803.50.26室焦 侧18隔热罩2.253728015.9522.10665.90.22 19护炉墙0.9353243.473.5423.482261.50.74 20抵抗墙3.5450243.473.5423.137494.32.4炉 墙 21 蓄热室 部位 1.56028021.9124.751935.70.63 22基础顶板16.095334013.1124.609963.53.25 其它 2348959.615.97 合计306641.5100 综上所述，列出焦炉热量平衡表见表 2-11。 表 2-11 热平衡表 热收入热支出 数值数值 项目 kJ/t% 项目 kJ/t% 加热燃烧煤气热11132869.887.97焦炭带出热量1062973.608.4 加热煤气带入显 热 5738.590.045焦油带出热量77608.670.61 漏入荒煤气燃烧 热 1345844.6410.63粗苯带出热量18741.900.15 助燃空气显热142096.461.12氨带出热量4043.830.044 入炉煤带入显热21039.020.17净煤气带出热量435621.333.44 入炉煤水分显热8289.860.065水分带走热量476479.183.76 废气带走热量1995196.0715.76 炉体表面总散热量306641.52.42 差值8278572.2965.41 合计12655878.37100合计12655878.37100 2.6.4 焦炉热效率 12345656 56 Q +Q +Q +Q +Q +Q - Q +Q QQ +Q %16.16 86.828902.2103937.12655878 86.828902.2103918.476479 6 . 14080183.404367.77608 6 . 1062973 2.6.5 炼焦耗热量 (1) 湿煤耗热量: 87.111321000/04.630 1 . 176701000/ OJ g DW s VQqkJ/kg (2) 换算成 7%水分的相当湿煤耗热量: 25.11074)79(31.2987.11132)7(31.29Wqq s h kJ/kg (3) 相当干煤耗热量: 92.12233910/04.6301 .17670 / mOJ g DW g GVQqkJ/kg (4) 计算包括荒煤气漏入燃烧室的炼焦湿煤耗热量: fg DWOJ qQV/G /1000 =17670.1 (630.04+641.31/8.42)/1000=12478.71kJ/kg 4 结论 本次设计对整套炼焦工艺流程作了初步的设计，并进行了焦炉的物料衡算、 热量衡算、煤气的燃烧计算、炉体各部位水压计算并最终确定了烟囱的高度。 通过以上计算和研究可以得到以下结论： (1) 本次设计采用了预热煤与干熄焦相结合的炼焦工艺，可以起到稳定焦 炉操作、提高焦炭产量、改善焦炭质量和节能、环保等效果。 (2) 设计中采用了 JN43-58-2 型焦炉，其主要参数与尺寸为：每座焦炉炭 化室孔数为 8 孔，炭化室平均宽度 450mm、有效长度 13280mm、有效高度 4000mm、有效容积 23.9m3，结焦时间为 17h，加热水平高度为 800mm，该焦炉为 双联火道、煤气下喷、废气循环的复热式锅炉，其生产能力和结构性能能够满 足此次设计要求。 (3) 根据焦化生产自身特性和本次设计的生产流程特点制定了相应的环保 措施，即对装煤烟尘、推焦烟尘、熄焦烟尘、筛焦系统的污染、焦化废水等制 定了处理方案，使三废排放满足国家标准。 袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁