高炉煤气转炉煤气混合比计算

混合煤气热值（原创版）目录一、混合煤气的定义与组成二、混合煤气热值的计算方法三、影响混合煤气热值的因素四、混合煤气在工业生产中的应用五、结语正文一、混合煤气的定义与组成混合煤气是由多种煤气混合而成的，常见的有焦炉煤气、高炉煤气和转炉煤气等。

在工业生产中，根据不同的需要，可以调整各种煤气的混合比例，从而得到具有不同热值的混合煤气。

二、混合煤气热值的计算方法混合煤气的热值可以通过以下公式进行计算：混合煤气热值 = (焦炉煤气热值×焦炉煤气流量 + 高炉煤气热值×高炉煤气流量 + 转炉煤气热值×转炉煤气流量) / 混合煤气总流量其中，焦炉煤气热值、高炉煤气热值和转炉煤气热值分别表示焦炉煤气、高炉煤气和转炉煤气的热值；焦炉煤气流量、高炉煤气流量和转炉煤气流量分别表示焦炉煤气、高炉煤气和转炉煤气的流量；混合煤气总流量表示混合煤气的总流量。

三、影响混合煤气热值的因素混合煤气的热值受多种因素影响，主要包括：1.煤气种类：不同的煤气种类具有不同的热值，因此在混合时，各种煤气的比例对混合煤气的热值有很大影响。

2.煤气的质量：煤气的质量直接影响其热值，因此，在混合煤气时，需要对煤气的质量进行严格控制。

3.混合比例：混合煤气的热值随着各种煤气混合比例的变化而变化，因此在实际生产中，需要根据实际需要调整混合比例，以获得所需的热值。

四、混合煤气在工业生产中的应用混合煤气在工业生产中具有广泛的应用，如钢铁、冶金、化工等产业。

在这些产业中，混合煤气通常用于加热炉、锅炉等设备，以提供热量，促进生产过程的进行。

五、结语综上所述，混合煤气的热值是受多种因素影响的，通过合理控制煤气种类、质量和混合比例等，可以得到具有所需热值的混合煤气，从而满足工业生产的需要。

高炉煤气转化标准煤公式
一般来说，高炉煤气的组成主要包括一氧化碳（CO）、二氧化
碳（CO2）、氢气（H2）、甲烷（CH4）等成分。

转化为标准煤的公
式可以根据这些成分的热值和摩尔比来计算。

通常情况下，将高炉
煤气转化为标准煤的公式如下：
标准煤= Σ（每种成分的摩尔比× 该成分的热值）/1000000。

其中，Σ代表对所有成分进行求和，摩尔比指的是每种成分在
煤气中所占的摩尔比例，热值指的是每种成分的热值，单位通常为
焦耳/摩尔。

最后除以1000000是为了将结果转化为标准煤的单位。

需要注意的是，具体的计算公式可能会有所不同，取决于所用
的能值转换系数和单位。

另外，实际应用中还需要考虑到煤气的含
灰量、含硫量等因素对热值的影响，以及煤气的燃烧效率等因素。

因此，在实际应用中，需要根据具体情况进行精确计算。

总的来说，高炉煤气转化为标准煤的公式是根据煤气的组成和
热值来计算，需要考虑多种因素，以确保计算结果的准确性和可靠性。

高炉煤气和转炉煤气热值概述说明以及解释1. 引言1.1 概述高炉煤气和转炉煤气是在冶金工业中产生的两种重要燃料气体。

它们在冶金过程中起着至关重要的作用，广泛应用于铁矿石冶炼、钢铁制造等领域。

本文将对这两种煤气的热值进行概述，探讨其成分与形成过程，并比较它们在工业应用中的优缺点。

1.2 文章结构本文主要分为五个部分：引言、高炉煤气、转炉煤气、高炉煤气与转炉煤气的比较以及结论。

首先，在引言部分，我们将简要介绍全文的大致内容和结构。

1.3 目的本文旨在全面了解和比较高炉和转炉产生的两种不同类型的提纯合成气体，即高炉煤气和转炉焦化气。

通过深入了解它们的组成成分、形成过程以及应用领域中存在的优缺点，我们可以更好地理解它们在冶金行业中的作用，并对未来技术的发展提出建议。

请注意，本文将使用传统高炉和转炉技术的相关概念和术语，并重点讨论其在工业应用中的现状和趋势。

2. 高炉煤气2.1 热值概述高炉煤气是在高炉冶炼过程中产生的一种副产品。

它是由焦碳在高温下与空气和其他物质反应而形成的混合气体。

高炉煤气主要包含一氧化碳、二氧化碳、氮以及少量的水蒸汽、甲烷和其他杂质。

它具有较高的能量价值，通常用于加热和提供能源供应。

2.2 形成过程与组成高炉煤气的形成与高炉冶金过程密切相关。

当焦碳进入高温高压环境时，它会发生部分氧化反应，生成一氧化碳和二氧化碳等物质。

同时，在还原条件下，焦碳也可以与其他材料（如铁矿石）反应，生成一些挥发性有机物质。

这些物质通过裂解、重整和改性等过程生成了最终的高炉煤气。

根据不同的冶金工艺和原料特性，高炉煤气的组成可能会有所差异。

然而，通常情况下，一氧化碳和二氧化碳的含量是最高的，占总体组成的一大部分。

其他主要成分包括氮、水蒸汽和甲烷等。

2.3 应用与优缺点高炉煤气有广泛的工业应用。

首先，它可以被直接利用作为能源供应。

通过合理设计和调整供气参数，高炉煤气可以用于加热锅炉、发电设备以及其他需要燃料的工艺装置中。

高炉煤气转炉煤气混合比计算一、原始条件：1、 空气、混合煤气预热180℃2、 理论燃烧温度为1530℃3、 除尘方法选择干式除尘4、 混合煤气为高炉煤气混入转炉煤气。

二、理论计算煤气成分设混合煤气中高炉煤气为X ，则转炉煤气为1—X1、理论空气需要量2222010]232121[76.4-⨯-++=O S H H CO L m 3/m 3 =4.76［0.5×23X+60（1—X)+0.5×2。

4X ］/100 =1.428—0.823X m 3/m 3 2、实际空气需要量（其中n=1。

10）()XX g L n L n 9266.06078.102356.1)823.0428.1(1.100124.010-=⨯-⨯=+•=m 3/m 33、烟气生成量n n gL L n N CO H CO V 00124.0)10021(1001][0222+-+•+++= =［23X+60（1-X ）+2.4X+20X+54.6X+40（1—X ）]/100+(1。

1—0.21)（1。

428—0.823X ）+0.00124×19×（1.428-0。

823X)×1.1×1。

02356=2。

3088-0。

7543X m 3/m 3 4、Q 低368.31674.202.1082344.12602.10844.1262=⨯+⨯=+=H CO Q 高低 kJ/m 3 4.75866044.12644.126=⨯==CO Q 转低 kJ/m 3 ()X X Q XQ Q 032.44194.75861-=-+=转低高低混低 kJ/m 3 5、Q 空 （其中C 空在180℃时查表得1。

30 kJ/m 3℃，C 水为1.38 kJ/m 3℃）+-=⨯+∆=X t C gL t L C Q n n 96375.2115672.367293.100124.0水空空［0。

钢铁企业的主要气态燃料为高炉煤气、转炉煤气和焦炉煤气。

在实际生产过程中不可避免的要求部分用户使用混合煤气以维持厂内燃料气体平衡和满足特殊的用户要求。

供应混合煤气需设置煤气混合站、加压站设施。

在混合站与加压站的设置过程中，以前通常按照系统繁简程度、投资回报率和检修维护等方面的因素进行选配，而对系统节能特性考虑较少。

在当前提倡低碳发展、节能环保的大前提下，节能因素更应摆在系统选配最优先的位置。

笔者通过对高、焦炉煤气混合、加压过程的计算和比较来阐述煤气混合加压站的合理节能配置方式。

1 煤气混合站、1.1高炉煤气和焦炉煤气在加压前先进行混合，加压机对混合后煤气加压至所需压力。

系统框图见图1先混合后加压的配置方式的主要优点为投资省、系统简单和便于生产维护和调节 1 ］1.2 先高炉煤气和焦炉煤气首先单独进行加压，加压后的高压煤气再进行混合，混合后煤气压力设定在输送用户所需压力。

系统框图见图2先加压后混合的方式可以提供多种热值混合煤气，但是加压设备多、管路复杂，不便于操作和维护；同时当混合站和加压站不是集中布置时，两根高压煤气管道的长度增加，投资比先混合后加压增加［12煤气混合和加压系统主要能耗即为煤气加压机电耗。

以下对某实际工程分别采用先混合后加2.1某厂要求高炉煤气和焦炉煤气按比例混合，形成热值为1 800kcal/Nm3，高-焦炉混合煤气供应轧钢车间使用。

混合后气体含湿量：39.65g/ Nm3Q p——加压机加压煤气的平均流量(Nm3/hKV——ΔP p——接平均流量在加压机性能曲线上确定的升压(mmH2Oη1——风机产品的全压效率（按0.8η2——机械传动效率（按0.98η3——电机效率（按0.922.2.1计算高炉煤气在80℃、大气压100kPa、表压8kPa体积校正系数：KV BFG=1.314ΔP=(15-8)kPa=7kPa≈700mmH2OQ BFG=Q M×0.677=174 000×0.677Nm3=117 798 Nm3/h将上述数据代入（1）式得：N BFG=409.1KW同上计算焦体积校正系数：KV COG=1.087ΔP=(15-4.5)kPa=11.5kPa≈1 050mmH2OQ COG=Q M×0.323=174 000×0.677Nm3=56 202Nm3/hN COG=242.2KWN先加压后混合=N BFG+N COG=651.3KW2.2.2根据焦炉煤气压力4.5kPa 1.5kPa3kPa；按照绝热混合过程，计算混合后温度为63.73体积校正系数：kVm=1.311ΔP=(15-3)kPa=12kPa≈1 200mmH2OQ M=174 000 Nm3/h将上述数据代入（1N先混合后加压=1 033.5KW从上述计算可以看出，先加压后混合比先混合后加压每小时节电382.2kW，约37%。

焦炉、高炉、转炉煤气的区别煤气是钢铁厂生产的副产品和重要能源，生产和使用量大。

煤气主要有焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气。

炼焦炭时产生的煤气叫焦炉煤气。

将焦炭送到高炉去炼铁，作为还原剂使用，把铁矿石中的铁还原出来，焦炭就生成了高炉煤气。

还原过程中有多的炭浸入，铁含炭高，需要脱炭，脱炭即为炼钢，脱炭产生转炉煤气。

煤气特性炼焦、炼铁、炼钢过程中煤气的发生量很大——焦炉煤气：500m³-600m³/t；高炉煤气：1000m³-1400m³/t；转炉煤气：50m³-100m³/t，三者特性如下：焦炉煤气净化后的焦炉煤气是无色、有臭味、有毒的易燃易爆气体，比重0.3623，热值16800-18900kJj/m³，着火温度550-650℃，爆炸极限4.5%-35.8%，理论燃烧温度2150℃左右。

焦炉煤气主要由H2和CH4构成，分别占56%和27%，并有少量CO、CO2、N2、O2和其他烃类。

虽然焦炉煤气中的CO含量较高炉煤气少，但也会造成中毒事故。

高炉煤气高炉煤气是无色、无味、有毒的易燃易爆气体，比重0.9-1.1，热值3349-4187kJ/m³，理论燃烧温度1500℃左右，着火温度730℃左右，爆炸极限30.8%-89.5%，含N2和CO2之和近70%，会致人喘息（因氧含量很低）和窒息。

高炉煤气为炼铁过程中产生的副产品，主要成分为CO、CO2、N2、H2、CH4等，其中可燃成分CO含量约占25%左右，H2、CH4的含量很少，CO2、N2的含量分别占15%、55 %。

它是一种低热值气体燃料，可以用于冶金企业的自用燃气，如加热热轧的钢锭、预热钢水包等；也可以供给民用；如果能够加入焦炉煤气，就叫做“混和煤气”，这样就提高了热值。

转炉煤气转炉煤气的成分，在吹炼周期内，不同时期有所不同，而且与回收设备及回时的操作条件有关。

转炉煤气是无色、无味、有毒的易燃易爆气体，热值6800-10000kJ/m³，着火温度530℃，爆炸极限18.2%-83.2%。

高炉煤气转炉煤气混合比计算一、原始条件：1、 空气、混合煤气预热180℃2、 理论燃烧温度为1530℃3、 除尘方法选择干式除尘4、 混合煤气为高炉煤气混入转炉煤气。

二、理论计算煤气成分设混合煤气中高炉煤气为X ，则转炉煤气为1-X 1、理论空气需要量2222010]232121[76.4-⨯-++=O S H H CO Lm 3/m 3=4.76[0.5×23X+60（1-X ）+0.5×2.4X]/100 =1.428-0.823X m 3/m 3 2、实际空气需要量（其中n=1.10）()XX g L n L n 9266.06078.102356.1)823.0428.1(1.100124.010-=⨯-⨯=+∙=m 3/m 3 3、烟气生成量nn gL L n N COH CO V 00124.0)10021(1001][0222+-+∙+++==[23X+60（1-X ）+2.4X+20X+54.6X+40（1-X ）]/100+（1.1-0.21）（1.428-0.823X ）+0.00124×19×（1.428-0.823X ）×1.1×1.02356=2.3088-0.7543X m 3/m 3 4、Q 低368.31674.202.1082344.12602.10844.1262=⨯+⨯=+=H CO Q 高低 kJ/m 34.75866044.12644.126=⨯==CO Q 转低kJ/m 3()XX Q XQ Q 032.44194.75861-=-+=转低高低混低 kJ/m 35、Q 空 (其中C 空在180℃时查表得1.30 kJ/m 3℃，C 水为1.38 kJ/m 3℃)+-=⨯+∆=X t C gL t L C Q n n 96375.2115672.367293.100124.0水空空[0.00124×19×（1.428-0.823X ）×1.1×1.38×1.293]×180=379.4532-218.8138X 6、Q 煤 （其中C 煤在180℃时查表得1.42 kJ/m 3℃）6.25518042.11=⨯=⨯=t C Q 煤煤7、t 理 （其中1530℃时查表C 产为1.67 kJ/m 3℃）产混煤混低空理C V Q Q Q t n ++=即：煤混低空产理Q Q Q C V t n ++=1530×（2.3088-0.7543X ）×1.67=379.4532-218.8138X +255.6+ （7586.4-4419.032X ） 整理得：2322.238=2710.53XX=0.8567因此，混合煤气中高炉煤气为85.67%转炉煤气为14.33%。

一、煤气完全燃烧计算1、燃料部分3（热效应数值摘自《工业炉设计手册 第2版》P89-90，在《炼铁设计参考资料》P782也有）各种煤气成分列表如下：（成分如有变动，请相应调整）所选煤气成分列表如下： 1.3053kg/Nm 3您选择的是高炉煤气，其低位发热值Qd==3208.62kJ/Nm 3折合成千卡Q d =766.36kcal/Nm 3或Qd=766.36kcal/Nm3÷1.3053kg/Nm3=587.13=10805kJ/Nm3×2.30%+12650kJ/Nm3×23.40%+35960kJ/Nm3×0.00%+59813kJ/Nm3×0.00%+86939kJ/Nm3×0.00%+90485kJ/Nm3×0.000%+117875kJ/Nm3×0.000煤气燃烧计算则所选煤气分子当量=2×2.300%+28×23.400%+16×0.000%+28×0.000%+42×0.000%+44×14.600%+28×54.700%+18×5.00%+32×0.000%+44×0.000%+58×0.000%=则所选煤气29.2380kg/kmol÷22.4Nm3/kmol=3208.62kJ/Nm3÷4.1868kJ/kcal=2、完全燃烧计算表设有 1.000Nm3高炉煤气完全燃烧空气系数α= 1.500完全燃烧（α=1.500）计算表3、完全燃烧实际理论燃烧温度计算实际理论燃烧温度t li 计算公式如下：式中，t li ：为计算的实际理论燃烧温度，℃V、c：实际燃烧产物体积及产物平均比热容，单位分别是：Nm 3，kJ/(Nm 3·℃)Q：煤气发热量，kJV r 、c r 、t r ：煤气的体积、平均比热和温度，单位分别是：Nm 3，kJ/(Nm 3·℃)，℃V a 、c a 、t a ：助燃空气的体积、平均比热和温度，单位分别是：Nm 3，kJ/(Nm 3·℃)，℃n%：燃烧室热效率，这里设定n%=100%⑴煤气平均比热计算注：将涉及到的单一气体平均比热计算公式列如下：单位：kJ/（Nm 3·℃）（参见《炼铁设计参考资料》P776～778，《高炉炼铁工艺及计算》成兰伯主编 P524～526也有）根据以上列表计算可得，这样的煤气完全燃烧时理论需氧量、理论空气量、理论烟气量以及空气过剩系数α=1.500时的实际空气量和实际烟气量如下：()%r r r a a a li Q V c t V c t n t Vc++⨯=2326(0.386160.22100.081810) 4.1868626.9CO c t t t --=+⨯-⨯⨯（<℃）2273.1[(0.71428308.38lg153.4)] 4.186820001000CO t c t t t +=--÷⨯（<℃）23(0.31410.0424110) 4.1868626.9O c t t -=+⨯⨯（<℃）2273.1[(0.42143113.07lg 55.74)] 4.186830001000O t c t t t +=--÷⨯（<℃）2326(0.31030.0124100.0178610) 4.1868626.9N CO c t t t --=+⨯+⨯⨯、、空气（<℃）2273.1[(0.41844148.33lg 65.28)] 4.186830001000N CO t c t t t +=--÷⨯、、空气（<℃）3(0.355350.031710) 4.1868100c t t -=+⨯⨯H2O(气)（<℃）31(0.35010.0578100.26) 4.1868526.9c t t t-=+⨯+⨯⨯H2O(气)（<℃）273.11000[(0.68973850.63lg117.298.6)] 4.186830001000273.1t c t t t t +=---÷⨯+H2O(气)（<℃）首先设定煤气温度t r =20℃煤气的平均比热c要根据烃类比热计算,烃类平均比热表如下：（单位：kJ/(Nm 3·℃)）（参考自《硅酸盐工业热工基础》P240 表4-14）按照插入法计算,20℃时各种烃类平均比热计算结果如下，计算结果在下列相应温度区间列出273.11000[(0.68973850.63lg117.298.6)] 4.186830001000273.1t c t t t t +=---÷⨯+H2O(气)（<℃）2326(0.31120.00375100.010410) 4.1868726.9H c t t t --=-⨯+⨯⨯（<℃）2273.11000[(0.4652585.93lg111.60.6)] 4.186830001000273.1H t c t t t t +=---÷⨯+（<℃）43(0.36860.3310) 4.1868726.9CH c t t -=+⨯⨯（<℃）4273.1[(1.20533822.37lg477.1)] 4.186811001000CH t c t t t +=--÷⨯（<℃）按照上表计算的20℃时各种烃类平均比热，来计算煤气的平均比热：3所以煤气平均比热cr=c H2H 2+c CO CO+c CH4CH 4+c C2H4C 2H 4+c C3H6C 3H 6+c CO2CO 2+c N2N 2+c H2O H 2O+c O2O 2+c C3H8C 3H 8+c C4H10C 4H 10==1.3587kJ/(Nm 3·℃)⑵实际理论燃烧温度计算由于温度小于2000℃，下表按照插入法计算的CO2的平均比热值略过，不能使用 1.6399实际理论燃烧温度t li =（Q＋V r c r t r ＋V a c a t a ）n%/（Vc）=-151.28=[(3208.62kJ（煤气发热量）+23.87kJ（空气物理热）+27.17kJ（煤气物理热）]×100%（燃烧室热效率）÷[1.789Nm3/Nm3煤气×1.000Nm3煤气×1.6399kJ ℃)]==1110.85℃废气平均比热=2.2912kJ/Nm3·℃×21.24%+1.7821kJ/Nm3·℃×4.08%+1.4438kJ/Nm3·℃×71.09%+1.5097kJ/Nm3·℃×3.59%=（上表中2000～2500℃CO 2的平均比热值参考自《燃料与燃烧》P268=1.3026kJ/Nm3.℃×2.30%+1.3002kJ/Nm3.℃×23.40%+1.5709kJ/Nm3.℃×0.00%+1.7940kJ/Nm3.℃×0.00%+2.2432kJ/Nm3.℃×0.00%+1.6351kJ/Nm3.℃×14.60%+1.3002kJ/Nm3.℃×54.70%+1.4904kJ/Nm3.℃×5.00%+1.3186kJ/Nm3.℃×0.00%+3.9238kJ/Nm3.℃×0.000%+4.3160kJ/Nm3.℃×0.000%=29.238 0.000%=kcal/kg）（参见《炼铁设计参考资料》P776～778，《高炉炼铁工艺及计算》成兰伯主编 P524～526也有）α=1.500时的实际空气量和实际烟气量如下：2273.1[(0.71428308.38lg153.4)] 4.186820001000CO t c t t t +=--÷⨯（<℃）2273.1[(0.42143113.07lg 55.74)] 4.186830001000O t c t t t +=--÷⨯（<℃）2273.1[(0.41844148.33lg 65.28)] 4.186830001000N CO t c t t t +=--÷⨯、、空气（<℃）31(0.35010.0578100.26) 4.1868526.9c t t t-=+⨯+⨯⨯H2O(气)（<℃）43(0.36860.3310) 4.1868726.9CH c t t -=+⨯⨯（<℃）4273.1[(1.20533822.37lg477.1)] 4.186811001000CH t c t t t +=--÷⨯（<℃）kJ/(Nm 3·℃)kJ/(Nm 3·℃)399kJ/(Nm3·2的平均比热值参考自《燃料与燃烧》P268）值插入法计算。