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煤气主要设备计算选择

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4、焦炉煤气冷凝鼓风主要设备及工艺管道计算与选择4．1主要设备计算选择4.1.1煤气初冷器计算依据：选择横管初冷器一段冷却，第二段采用空喷塔冷却第一段粗煤气进口温度：82℃粗煤气出口温度：45℃循环冷却水进口温度：32℃循环冷却水出口温度：45℃△t1=（37-13）/㏑(37/13)=22.97℃第二段粗煤气进口温度：45℃粗煤气出口温度：25℃低温冷却水进口温度：23℃低温冷却水出口温度：43℃△t1=(2+2)/2=2℃第一段煤气放出热量：实际煤气处理量：Q0=95000*（273+64）101.325/273(101.325-1.96)=119500m3/h Q1=119500（2324.16-284.32）=243800000KJ/h冷凝液量：G1=119500（3481.104-351.538）/1000=379500Kg/h第一段的冷凝液的平均温度为43℃，所需冷却水量W1=（243800000-70337×43）/1000×(45-32)=18521.19m3/h冷却面积：F1=Q/K△t1=243800000/22.97×836=12696m2初冷器三台，两用一备。

根据面积选择6200m2的第二段采用直冷塔冷却，分一段冷却，处理煤气量为9.5万m3/h煤气实际处理量为：Q=95000*（273+35）101.325/273(101.325-3.92)=109600m3/h 1、换热量的计算，煤气在此过程中放热为Q2=109600（67.83-37.68）=3310000KJ/h67.83——45℃时煤气的焓值，KJ/m337.68——25℃时煤气的焓值，KJ/m32、所需冷却水量W2=3310000/4.174*20*1000=39.650KJ/h4.174——30℃时水的比热容，KJ/Kg.k3、塔径计算取空塔气速为1m/s，则塔径为：D=√(109600/3600*1*0.785)=6.2m所以直冷塔直径取 6.2m，塔截面积为S1=30.37m2，塔内缺口面积为：S2=S1/4=7.59m24、传热系数计算K=Ki*λ/deKi=C0*Re^0.76*Pr^0.33喷洒密度系数C0，U=W2/S1=0.3254m/h 查得C0=0.0904Re=duρ/μ=8.71*109600*0.4953/3.6*7.59*0.01172=37790035℃时煤气的密度为0.4953Kg/m3,粘度为0.01172cp,C=0.6725千卡/kg*℃,λ=0.06852千卡/m*h*℃Pr=3.6Cμ/λ=3.6*0.6725*0.01172/0.06852=0.4141De=4S2/2.09D=2.23mKi=0.0904(377900)^0.76*0.4141^0.33=1171.169千卡/m3*h*℃K=1171.169 *0.06852*1.478/2.23=35.986KJ/m2*h*℃5、传热面积计算：F2=Q2/K△t2=331000/35.986*2=45990m24.1.2煤气鼓风机煤气处理量为95000m3/h，鼓风机放在电捕焦油器后脱硫工段前。

1、鼓风机全压鼓风机前压力（毫米水柱）由制气车间至初冷器的粗煤气管道阻力200横管式初冷器阻力一段100直冷塔阻力100电捕焦油器阻力50小计：450鼓风机后阻力（毫米水柱）硫胺饱和器处阻力200终冷塔阻力150洗苯塔阻力250脱硫处阻力100后续输送管道阻力200小计：900P 总=1350毫米水柱=13.239Kpa鼓风机的进口流量：V=95000*(273+25)*10333/273*(10333-450)=108400m3/h 选择三台D1250-22 Q=1200m3/min ,H=3500mmH2O,的鼓风机，两用一备2、鼓风机的电动机功率（Kw ）轴功率 N`=0.133P1v1[(P2/P1)^0.27-1]P1=(10333-450)/10333=0.956 P2=(10333+900)/10333=1.087 N`=0.133*0.956*108400[(1.087/0.956)^0.27-1]=486.28Kw电动机功率N=1.3N`=1.3*486.28=632.16Kw选择JK21000型电动机N=1000Kw3、鼓风机后升温T2=T1*(P2/P1)^0.27T1=298K T2=298*(1.087/0.956)^0.27=308.5K(35.5℃)升温△t=35.5-25=10.5℃<20℃4.1.3焦油氨水分离设备机械化焦油氨水澄清槽循环氨水量： V 1=60gV V， m 3/hV 0——设计煤气处理量，m 3/h ；V g ——每吨干煤焦炉煤气产量，取320m 3/吨；6——按单集气管计算，每吨装炉煤需循环氨水量，6m 3/吨V1=95000*6/320=1780m3/h进入澄清槽内的初冷器冷凝液量：V 2=（G 1+G 2）/1000，m 3/hG 1——初冷器第一段冷凝液量，Kg/h ；G 2——初冷器第二段冷凝液量，Kg/h 。

V2=301700/1000=301.7m3/h进入澄清槽的总液量：V=V 1+V 2 ，m 3/hV=301.7+1780=2081.7m3/h需澄清槽容积：（按澄清20min ）V ch =V ×20/60，m 320——氨水、焦油及焦油渣按20min 澄清时间。

Vch=2081.7*20/60=693.9m3/h需澄清槽台数：N= V ch /300，台300——1台机械化氨水澄清槽容积，m 3N=693.9/300=3台需要三台机械化焦油氨水澄清槽。

4.1.4电捕焦油器选用蜂窝式电捕焦油器沉淀极：正六边形，对边距250mm，长5.5m实际煤气体积：V=V0×(273+t)/273×101325/(P-Pw),m3/hV0——设计能力，m3/ht——煤气温度，KP——煤气的绝对压力，PaPw——tK时水的饱和蒸汽压，PaV=95000(273+25)101325/273*(101325-3167.68)=107046.17m3/h 1、沉淀极空数需要沉淀极的孔容积V`=V*τ/3600,m3V`=107046.17*2.33/3600=69.28m3每个孔的容积为，0.2922m3沉淀极的孔数n=V`/0.2922=237.11所以选择2台电捕焦油器的直径为5000mm，孔数为260。

2、煤气在电捕焦油器沉淀极管内的平均流速和平均停留时间平均停留时间t=V1*3600/V0V1——总容积，m3t=14.66*5.5*3600/107046.17=2.71s平均流速v=5.5/2.71=2.03m/s3、电能消耗电捕焦油器电能消耗计算为：N=VI/1000η+1I=nLi其中，n——电晕极根数L——沉淀极长度，mi——电流密度，i=0.0005A/mV——两级电位差，V=50000Vη——有效系数，取0.85I=276*5.5*0.0005=0.759AN=0.759*50000/1000*0.85+1=45.65Kw4、2主要工艺管道计算选择4、2、1煤气管道1、气液分离器前煤气管道此管道中有煤气和冷凝液两部分。

煤气所占截面积：实际煤气处理量：Q=95000*（273+82）101.325/273(101.325-0.98)=124700m3/h 选择经济流速为13m/s截面积S1=124700/3600*13=2.665m2冷凝液所占截面积：9.5wm3/h煤气换算为干煤量为：M=95000/1.07*345=257.35t干煤/h所需冷凝氨水量为：W=6*M=1544.09m3/h6——每吨煤所需循环氨水量，m3/t循环氨水自流流速选择0.4m/s所需截面积为：S2=W/V=1.072m2总截面积为：S=S1+S2=3.737m2所需管道直径为：d=√4S/3.14=2182mm选择DN2200,外径为2220mm，壁厚为10mm的管道。

2、气液分离器至初冷器煤气管道此过程中：t=82℃p=101.325-0.2*9.8=99.425Kpa,经济流速v=13m/s煤气实际处理量：Q=95000*（273+82）101.325/273*99.425=125600m3/h管道直径:d=0.0188√Q/v=1848mm选择DN2000，外径2020mm，壁厚10mm 的管道。

3、初冷器至电捕焦油器煤气管道此过程中：t=25℃,p=101.325-0.4*9.8=97.405Kpa,经济流速v=13m/s煤气实际处理量：Q=95000*（273+25）101.325/273*97.405=106500m3/h管道直径：d=0.0188√Q/v=1701mm选择管道DN1800，外径为1820mm，壁厚为8mm。

4、电捕焦油器至鼓风机煤气管道此过程中：t=25℃p=101.325-0.45*9.8=96.915Kpa,经济流速v=13m/s煤气实际处理量：Q=95000*（273+25）101.325/273*96.915=125600m3/h管道直径:d=0.0188√Q/v=1706mm选择DN1800，外径1820mm，壁厚8mm 的管道。

5、鼓风机后续工段煤气管道此过程中：t=35℃p=101.325+25=126.325Kpa,经济流速v=13m/s煤气实际处理量：Q=95000*（273+35）101.325/273*126.325=107000m3/h管道直径:d=0.0188√Q/v=1706mm选择DN1800，外径1820mm，壁厚8mm 的管道。

4.2.2混合液及氨水管道1、气液分离器至氨水澄清槽混合液管道此过程中液体流量近似于循环氨水量：W=1544.09m3/h，经济流速选择v=0.4m/s 管道直径：d= d=0.0188√W/v=1168mm选择管道：DN1200,外径1220mm,壁厚8mm.2、氨水澄清槽至循环氨水泵的循环氨水管道此过程中液体流量近似于循环氨水量和初冷器冷凝液量之和：W=1544.09+379500/1000=1923.59经济流速为：v=0.4m/s管道直径：d=0.0188√W/v=1304mm选择管道：DN1400,外径1420mm,壁厚8mm3、循环氨水泵至焦炉循环氨水管道此过程中液体流量近似于循环氨水量W=1544.09m3/h，经济流速选择v=1.9m/s 管道直径：d=0.0188√W/v=586mm选择管道：DN600,外径630mm,壁厚6mm4、循环氨水泵至剩余氨水槽的剩余氨水管道此过程中液体流量为剩余氨水流量。

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高炉煤气热值计算方法

高炉煤气热值计算方法

高炉煤气热值计算方法高炉煤气的热值是指单位质量（一般以标准体积或标准重量计）煤气所含热能的大小，通常以MJ/m³（兆焦/立方米）或MJ/kg（兆焦/千克）为单位。

煤气的热值是炼铁过程中的重要参数，直接影响高炉煤气的利用效率和经济性。

下面将介绍常用的高炉煤气热值计算方法。

1.化学分析法高炉煤气主要组成为CO、CO2、H2、N2等，可以通过化学分析的方法确定各组分的含量，然后根据各组分的热值来计算高炉煤气的热值。

化学分析法需要通过气相色谱仪等仪器对煤气样品进行分析，得到各组分的含量，再通过各组分热值的查表或计算得到高炉煤气的热值。

2.体积热计法体积热计法是通过测量煤气的体积和温度变化，计算煤气热值的方法。

具体操作步骤如下：（1）将一定体积的高炉煤气通入热计仪器中，记录初始体积和温度。

（2）点燃高炉煤气，燃烧后的煤气将产生温度和体积的变化，记录最终体积和温度。

（3）根据初末体积和温度的变化计算热值，可以使用煤气热计的公式或查表来计算。

3.纯氧燃烧法纯氧燃烧法是将高炉煤气与纯氧混合燃烧，然后通过测量产生的热量来计算煤气的热值。

这种方法通常用于实验室研究中，需要配备专门的设备和仪器。

纯氧燃烧法的原理是在燃烧过程中只有CO2和H2O两种产物，可以准确计算煤气的热值。

总结起来，高炉煤气热值的计算方法主要有化学分析法、体积热计法和纯氧燃烧法。

其中化学分析法适用于工业上对煤气热值的准确分析，而体积热计法和纯氧燃烧法则常用于实验研究中。

在实际使用中，根据需要选取合适的计算方法来确定高炉煤气的热值。

煤气成本计算

煤气成本计算

发生炉煤气成本计算一、基础数据取我厂2010年11月运行时煤气站相关分析数据如下：煤气2010年11月平均成分见表一：表一：型煤2010年11月平均数据：固定碳含量65.31%、灰分23.75%。

灰渣残炭2010年11月平均含量4.82%。

煤气平均小时产量平均按4500m3计算，年运行时间300天；二、电耗成本我厂煤气发生炉装机容量为369.9KW，实际运行电耗为225.2KW/h，按目前电价0.54元/度计算，得出每小时电耗：225.2×0.54=121.6元所以每立方煤气耗电成本为：121.6÷4500=0.027元三、型煤成本1、每立方煤气需要的碳量（1）煤气中CO含量27.15%，标准状态下CO密度为1.25g/L，所以每立方煤气中CO的重量339.37g。

由2C+O2=2CO得出生成339.37gCO需要的碳量为145.44 g；（2）煤气中CO2含量5.30%，标准状态下CO2密度为1.977g/L，所以每立方煤气中CO2的重量104.78g。

由C+O2=CO2得出生成104.78gCO需要的碳量为28.58 g；（3）煤气中CH4含量2.13%，标准状态下CH4密度为0.717g/L，所以每立方煤气中CH4的重量15.27g。

由C→CH4得出：生成15.27 g CH4需要的碳量为10.11g；忽略其它碳氢化合物的生成，得出每立方煤气需要的碳量为：145.44+28.58+10.11=184.13g2、型煤中参与反应的碳含量由灰渣残炭4.82%、型煤灰分含量23.75%，得出型煤中未参与反应的碳含量为:[0.2375÷（1-0.0482）]×0.0482=1.2%所以型煤中参与反应的碳含量为65.31%-1.2%=64.11%。

3、每立方煤气的型煤成本由1、2中数据得出，每立方煤气需要型煤重量为：184.13÷0.6411=287.21 g。

燃气计量基础知识(1)

燃气计量基础知识(1)

燃气计量基础知识(1)
燃气计量基础知识(1)
皮膜表结构和原理
JJG 577-2012
• 原理和结构 • 燃气表属于容积式气体流量计，它采用柔性膜片计量室方
式来测量气体体积流量。在压力差的作用下，燃气经分配 阀交替进入计量室，充满后排向出气口，同时推动计量室 内的柔性膜片作往复式运动，通过转换机构将这一充气、 排气的循环过程转换成相应的气体体积流量，再通过传动 机构传递到计数器，完成燃气累积计量功能。 • 基表主要由外壳、膜片计量室、分配阀、连杆机构、防止 逆转装置、传动机构和计数器等部件组成。 • 防止逆转装置 燃气表应装有防止逆转的装置，当气体流人方向与规定流 向相反时，燃气表应能停止计量或者不能逆向计数。燃气 表应能承受意外反向流而不致造成正向流计量性能发生改 变。
燃气计量基础知识(1)
点击动画
• 位置1：当下转子以反时针方向转到水平位置时，气体进入 计量室和转子的空间
• 位置2：下转子在水平位置，底部室内存有一个固定体积的 气体
• 位置3：当上下转子继续旋转时，底部计量室内气体被排出 • 位置4：与上述过程同时，上转子以顺时针旋转至水平位置，
仪表上部计量室存有与底部相同体积的气体。每对转子旋转 一周，排出等体积气体4次。 • 所以，当被测气体进入流量计入口端，推动转子旋转， 每转动一周就有一定体积流量从出口排出，这就是旋转派量 工作原理。转子转动经磁性联轴系统传递给机械计数器，从 而累积流经计量室的体积量，达到计量的目的。
• 当前、燃气贸易交接计量的方式有按能量计量和按体 积(质量)计量几种，作为能源的燃气，人们关注的是 它的热值，即发热量，我国的燃气体积计量技术及其 标准化已经接近国际水平。为了使我国燃气计量方式 与国际惯例接轨，在国内尽快实行燃气能量计量显得 非常必要。
煤气发生量计算

煤气发生量计算

一、已知某设计高炉的冶炼条件如下1、原料成分：高炉采用生矿和烧结矿两种矿石进行冶炼，其中矿石、和石灰石的成分经过整理和计算，如表1所示且混合矿是按照烧结矿和生矿比为9：1进行。

表1原料成分表%2、高炉使用的焦炭及喷吹的煤粉成分表如表2和表3所示：表3 喷吹无烟煤成分%3、根据炼钢对生铁的要求，规定生铁成分[Si]=0.7%,[S]=0.03%4、设计焦比为：K=干焦消耗量/合格生铁量=480kg 煤比：M=煤粉耗用量/合格生铁量=70kg5、设计炉渣碱度R=CaO/SiO2=1.106、元素在生铁，炉渣以及煤气中的分配比，如表4所示表4 元素分配率 %7、按照工艺设计规定，我们选取铁的直接还原度γd=0.45，氢利用率为ηH2=35%8、鼓风湿度测定为大约12.8g/m³9、热风温度大约为1100℃10、高炉采用冷烧结矿，炉顶温度为200℃二、配料计算根据上述已知条件，可以对高炉进行配料计算1、吨铁使用矿石量计算如下：燃料带入的铁量Fe.f：Fe.f=480×(0.0043×56/72)＋70×0.0121×56/72＝2.26 kg由公式A=[1000×﹙95.7－0.73[Si]－[S]﹚－99.7Fe.f]/﹙0.997TFe＋0.68P矿＋0.515Mn矿﹚可得吨铁矿石用量A＝[1000×﹙95.7－0.7×0.73－0.03﹚－99.7×2.26]／﹙52.37＋0.68×0.044＋0.515×0.1﹚＝1812.832、进行生铁成分的计算：[Fe]＝（1812.83×0.5327＋2.26）×0.997／10＝96.51 (%)[Mn]＝1812.83×0.001×0.5／10＝0.09 ﹙％﹚[P]＝﹙1812.83×0.00044＋480×0.0001×62／142﹚／10＝0.082 ﹙％﹚[C]＝100－96.51－0.09－0.082－0.03－0.7＝2.59 ﹙％﹚通过上述计算可以得到生铁成分表如下表5所示：表5 生铁成分表%3、石灰石用量矿石和燃料带入CaO的量G CaOG CaO ＝1812.83×0.1074＋480×0.0051＋70×0.0020＝197.29kg矿石和燃料带入的SiO2的量G SiO2（必须扣除还原消耗的硅）G SiO2＝1812.83×0.1027＋480×0.0732＋70×0.0939－10×0.7×60／28＝200.54kg石灰石有效容剂性G SiO2有效＝54.11－1.10×0.73＝53.31 ﹙％﹚石灰石用量ФФ＝﹙200.45×1.10－197.29﹚／0.5531＝41.95 kg4、渣量及炉渣成分的计算由炉料带入的各种炉渣组分量∑CaO＝197.29＋41.95×0.5411＝219.99 kg∑SiO2＝200.54＋41.95×0.073＝200.85kg∑MgO＝1812.83×0.0341＋480×0.0012﹢70×0.0016＋41.95×0.0116＝62.99 kg∑Al2O3＝1812.83×0.0113＋480×0.0542＋70×0.0582＋41.95×0.0013＝50.63 kg炉渣中MnO的量＝1812.83×0.001×0.5×71／55＝1.17 kg炉渣中FeO的量＝965.1×0.003／0.997×72／56＝3.73 kg一吨生铁炉料带入的硫量∑S＝1812.83×0.00041＋480×0.0079＋70×0.0036＋41.95×0.00029＝4.80kg进入生铁中的硫量＝10×0.03＝0.3kg进入煤气中的硫量＝4.80×0.05＝0.24kg进入渣中的硫量＝4.80－0.3－0.24＝4.26kg于是得到如表6所示的炉渣组分表表6 炉渣组分表对炉渣进行性能校核：炉渣的实际的碱度为R=219.99/200.85=1.095≈1.10(实际碱度与规定碱度相符）炉渣脱硫的硫的分配系数Ls=2×0.30／0.03＝20通过查阅炉渣相图可以得到炉渣的融化温度大约为1350℃由于炉渣在1500℃时，其粘度为2.5泊；当炉渣温度为1400℃时，炉渣粘度为4.0泊，故由炉渣的成分及性能校核，该种炉渣完全符合高炉冶炼的要求。