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。

高炉加风生产，煤气量加大，造成该公司三台自备余热煤气锅炉因空 气与煤气比例失衡全部熄火，电厂组织切断了进电厂煤气，导致煤气
总管净煤气压力超过正常压力。18时40分，设在轧钢厂的非标准设计
的“防爆水封”被击穿，随后轧钢厂组织人员对“防爆水封”进行注
水，煤气压力持续超压；19时40分左右，“防爆水封”被完全冲开， 煤气大量泄漏。20时30分左右，煤气停止泄漏。因煤气外泄，导致轧 钢厂附近作业人员及居民煤气中毒114人入院就诊 ，无死亡。
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（4）中毒事故树（FTA)分析 检修作业煤气中毒事故 T
检修设备中煤气浓度超标
A1
作业人员没有个体防 护
A2
煤气窜入设备
B1
煤气积聚
未可靠 隔断运 行设备
X3
设备未 充分吹
扫
X4
设备释 放煤气
X5
无检测或监测
未戴防
护面具
B2
B3
X1
报警装 置失效
X9
没有进 行检测 或监测
这个顺序说明，X12(动火作业)结构重要系数最大，是煤气管道 燃爆的最重要的条件。X1(存在引火源)、X2(巡检不及时未发现泄漏)
结构重要系数为第二位，因动火作业是正常事件，因此应控制引火源
X10
未正确 佩戴防 护面具
X2
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无机械 通风
自然通 风不好
X6
X7
放散管、 人孔关
闭
X8
（1） 检修作业煤气中毒事故树
12 12
求最小割集：
T=A1·A2 T=B1·B2·B3(X1+X2)
=(X3+X4+X5)(X6+X7+X8)(X9+X10)(X1+X2)

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%。

图 5 数据采集处理流程
班报的生成与生产息息相关 , 以 5 # 、6 # 炉为 例 ,软件界面上查询生成的班报 ,在此图的左下角 , 选择要查询的日期 、班次与炉号 ,选择完后 ,点击相 应接钮确定装煤水分 、装煤量干基 、合格范围 ,各项 指标完成后 ,单击“重新计算”命令钮 ,软件自动计算 出装煤量的最大值 、最小值 、均值 、装煤量 、出炉数 、 装煤系数 。如需打印输出 ,单击“打印”命令钮即可 。
(6)
把混合比在 1 %～7 %间的 K 值 ,以 0. 1 %的混
合比间隔 ,分别用推导关系式和近似直线关系式进
行计算 ,加以对比 (计算数据此略) 。结果是 :用近似
直线关系式与用推导关系式计算的 K 值 ,对表 1 中
的数据 ,计算出的 21 个 K 值的偏差 ,后者与前者相
同的 有 19 个 , 有 2 个 偏 差 为 0. 01 , 最 大 误 差
6C6 H6 ]COG + ( 1 - m) [ CO2 + CO +
C H4 ]BFG = 40. 9 - 0. 3m O理 = m[ 0. 5 ( H2 + CO) + 2C H4 + 3C2 H4 + 7. 5
C6 H6 - O2 ]COG + (1 - m) [ 0. 5 ( H2 + CO)
0. 001 ,在α值取小数点后两位有效数字的情况下 ,
其误差完全可以忽略不计 。
对特定煤气组成 ,以上式 (5) 、式 (6) 不是唯一
的 ,选择不同的两点 ( m 值应间隔 0. 01 以上) 得到的
K2m 近似关系式不同 ,但计算出的 K 值基本相同 。
笔者以为 ,选择 m 值在 3 %与 5 %处的两点建立关

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。

有关高炉煤气、焦炉煤气、和天然气的热值煤气分为发生炉煤气和焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气和天然气。

发生炉煤气又分为空气煤气、水煤气、混合煤气。

所谓空气煤气是指以空气气化煤炭得到的煤气，水煤气是用水蒸气气化煤炭得到煤气，混合煤气则是用空气和水蒸气的混合气体气化煤炭所得到的煤气，空气与蒸汽比例的不同，得到煤气的热值也不同。

一般而言，空气煤气的热值为800大卡，混合煤气1300--2000大卡，水煤气热值约3000大卡，焦炉煤气热值为4000大卡，高炉煤气热值为1200大卡，转炉煤气热值1800大卡，天然气热值为8000大卡。

高炉煤气是中文名称;其英文名称是blastfurnacegas;这是高炉炼铁过程中产生的含有一氧化碳、氢等可燃气体的高炉排气。

高压风机将风加压并且通过热风炉加热后进入了高炉，这种热风和焦炭助燃，产生的是二氧化碳和一氧化碳，二氧化碳又和炙热的焦炭产生一氧化碳，一氧化碳在上升的过程中，还原了铁矿石中的铁元素，使之成为生铁，这就是炼铁的化学过程。

铁水在炉底暂时存留，定时放出用于直接炼钢或铸锭。

高炉煤气为炼铁过程中产生的副产品，主要成分为:CO、、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%，热值仅为3500KJ/msup3;左右。

高炉煤气的成分和热值与高炉所用的燃料、所炼生铁的品种及冶炼工艺有关，现代的炼铁生产普遍采用大容积、高风温、高冶炼强度、高喷煤粉量的生产工艺，采用这些先进的生产工艺提高了劳动生产率并降低能耗，但所产的高炉煤气热值更低，增加了利用难度。

高炉煤气中的CO2,N2既不参与燃烧产生热量，也不能助燃，相反，还吸收大量的燃烧过程中产生的热量，导致高炉煤气的理论燃烧温度偏低。

高炉煤气的着火点并不高，似乎不存在着火的障碍，但在实际燃烧过程中，受各种因素的影响，混合气体的温度必须远大于着火点，才能确保燃烧的稳定性。

转炉煤气回收理论计算一、计算公式炉气量计算： %%160124.22)(2210co co tG C C V +⨯⨯⨯-= （Nm 3/h ）式中：V 0 —————————— 产生的炉气量（Nm 3/h ）G —————————— 转炉铁水装入量（kg ）C 1、C 2 ———————— 铁水和钢水中的含碳量（%）t ————————— 吹氧时间（min ）co%、co 2%-------------炉气中co 和co 2含量炉气成分（%）二、一炼钢厂煤气量计算：上半年，一钢平均每炉出钢151.13吨，吨钢铁水消耗1029.5kg/t ，平均每炉铁水装入量155.59吨，铁水含碳量4.3%、钢水含碳量0.1%；平均每炉吹氧时间14分钟。

炉气量10.086.011460124.22)001.0043.0(1555900+⨯⨯⨯-⨯=V= 54457（Nm 3/h ）由于铁水成分不稳定，喷溅时炉口粘渣，另外炼钢工需要观察炉口火焰进行炼钢操作，造成烟罩降不到位，高温炉气中的CO 部分在炉口处遇空气燃烧，按炉气中20%的CO 燃烧（即燃烧系数α=0.2）计算生成的烟气量：V = (1+1.88α×CO%)V 0= （1+1.88×0.2×0.86）×54475= 72090 （Nm 3/h ）烟气中CO 计算：CO% =（1-α）×86% VV 0⨯=(1-0.2)×867209054475⨯ =52%（1570kcal/m 3）一钢回收的煤气在风机入口为53℃左右的湿煤气，需将烟气量换算成煤气量： )273273)(804.01td V V ++=（煤气式中：d ----------------------煤气含水量（kg/m 3）t ---------------------煤气温度（℃）)273273)(804.01t d V V ++=（煤气＝)27353273)(804.015.0172090++⨯（＝102137 （m 3/h ）煤气中CO 含量为：%100804.0804.0%%⨯+⨯=dCO CO 煤气＝%10015.0804.0804.052.0⨯+⨯＝44％假如在冶炼过程中煤气全部回收，回收量为102137×14/60÷151.13=157.7m 3/t ，按每炉回收11分钟，吨钢回收量124m 3/t 。

空然比
1.理论空气量：是燃料中的各种可燃成分完全燃烧所需的空气量之和（扣除燃料本身
的含氧量）。

以高炉煤气为例说明：
由于高炉煤气中可燃成分为一氧化碳和氢气，所以其所需理论空气量（干）V k0的计算公式如下：
V k0=1/21(0.5CO+0.5H2)m3/m3
2．实际空气量V k
V k=a V k0m3/m3
式中：a为过量（剩）空气系数。

过量（剩）空气系数是炉窑运行的重要指标，a太大则增加烟气容积，造成排烟损失，太小则不能保证燃料完全燃烧，a指工业炉窑出口处的空气过量（剩）系数。

3.国内炉窑a：对于燃气锅炉，一般取1.05~1.25，锅炉等炉窑越大，a越小。

目前，国内220t/h以上全烧煤气锅炉，一般a为1.05，燃烧情况良好。

4.公司高炉煤气：理论助燃风量：煤气量≈0.6:1（CO按25%，范围0.63~0.75:1）。

5.公司转炉煤气：理论助燃风量：煤气量≈1.15:1（CO按48%，范围1.21~1.44:1）。

高炉与焦炉煤气流量自动混合配比浅谈摘要：随着PLC控制系统在冶金行业应用水平不断的提高，工艺参数自动控制也得到了很好的发展，PLC控制系统代替了由数显表控制的比值调节控制系统。

本混合煤气系统，采用高焦混合煤气流量比值PLC自动调节配比，以使热值达到烧结、球团工艺的要求，有效实现工艺对混合煤气压力热值的稳定。

关键词：混合煤气；PLC；自动控制；压力；PID一、项目概述煤气加压站是钢厂主要能源调配中枢，主要供烧结，球团等工艺高焦混合煤气。

焦化厂产出的焦炉煤气进入焦炉煤气柜，再以5.5—6kPa的稳定压力送至加压机入口，高炉产出的高炉煤气进入高炉煤气柜，再以9—10kPa的稳定压力送至加压机入口，经两道调节阀降压、混合、加压送至烧结、球团工艺。

长期以来，由于工艺的复杂性及原控制系统的设计缺陷（未安装热值仪），混合加压站控制系统一直处于人工调配状态，甚至不加高炉煤气，只送焦炉煤气，不符合国家要求的节能降耗要求，也增加了成本。

（焦炉煤气的价值高于高炉煤气的价值）。

在人工调配状态下，由于高炉煤气压力比焦炉煤气压力高出4kPa左右，人工调整混合加压机入口高焦煤气压力时，往往出现压力波动较大，当高炉煤气压力比较高，焦炉煤气压力比较低时，焦炉煤气要么配不进去，要么就得加大配比，使得混合煤气热值无法进行控制，其波动频率很快，人工调节极易产生振荡，使得保压力，保不了热值，保热值保不了压力的现象。

导致了混合煤气压力热值波动太大，直接影响烧结矿、球团矿的产品质量以及节能降耗的成效，甚至造成高炉煤气蝶阀关闭和机前负压的危险。

而高焦混合煤气流量配比PLC自动控制系统就显得非常重要了。

二、工艺系统图三、控制目的在没有热值仪的情况下，高焦煤气在进入加压机前流量按一定比例自动混合，也能保证热值稳定在一定范围内。

只要设置好高焦流量比值参数，就能实现自动配比。

四、控制原理本自动控制系统由两个单回路控制系统和一个单闭环比值控制系统组成，高炉管道由两个压力闭环控制系统组成，高炉煤气管道设计两道调节阀，是为了更好的防止扰动。

钢铁企业能源综合平衡一、钢铁企业能源综合平衡概述（一）钢铁企业能源综合平衡的定义钢铁企业能源综合平衡是以钢铁企业为对象的能源平衡，包括各种能源收入与支出的平衡，消耗与有效利用及损失的能源数量平衡。

钢铁企业能源综合平衡所指的能量平衡范围，是指在生产活动中消耗的一次能源和二次能源所提供的能量，工质和物料所携带的能量，以及在企业内部进行能源转换和传输过程中损失能量的综合系统平衡。

在平衡计算中，都是将各种形式的能量按它们的等价热量值折合成热能这一主要利用形式，所以往往又将钢铁企业能源综合平衡称为钢铁企业热平衡。

钢铁企业能源综合平衡并不是只限于能源和能量的统计分析和数量平衡这一狭义的技术经济范围，而是通过这方面的工作，广义地对钢铁企业能源管理的组织体制，用能方针和政策，企业的耗能设备乃至生产工艺流程等进行分析，提出企业近期技术改进措施和远景规划。

钢铁能源综合平衡统计是综合平衡统计的重要组成部分，是一项综合性很强的系统工程。

从微观到宏观，从单项到综合，从局部到整体，从个别能源流转环节到全部能源系统流程，形成了一个完整的能源平衡体系。

（二）钢铁企业能源综合平衡的意义钢铁企业能源综合平衡遵循输入能量等于输出能量这一基本法则，就一定时期内企业能源的购入、加工转换、输送、分配、储备、使用等整个能源系统流程进行平衡分析，就能源系统内各运行环节的特征和相互之间的联系，以及能源经济运行中所形成的总量、效益之间的制约和平衡状况。

（三）能量平衡体系能量收、支的项目是随着所选体系不同而异的，所以在进行能量平衡时必须首先确定研究的体系，它可以是一个设备，也可以是一个工序，还可以是一个分厂，乃至整个企业。

在选好体系之后，用框图代表所选的体系，而将进入和排出体系的所有各项能量用箭头标在方框的四周，这就构成了我们所研究的能量平衡模型，绘制模型图的习惯方法一般是：1．由工质（工艺流体、物料或半成品）所带入能量Q带入画在方框的左侧。

2．由外界供给的能量Q供入画在方框的下方。

高炉煤气量计算一、依据高炉设计计算常数，每千克焦炭产生4.8立方米煤气，焦比按520kg/吨铁计算；1、产量按1800t/d计算，24小时产生煤气量449.28万立方米，除去自身放散和利用，按50%计算，供应总管网煤气量224.64万立方米/d，两座高炉24小时可供应总管网煤气量449.28万立方米/d。

2、产量按2000t/d计算，24小时产生煤气量499.2万立方米，除去自身放散和利用，按50%计算，供应总管网煤气量249.6万立方米/d，两座高炉24小时可供应总管网煤气量499.2万立方米/d; 二、因目前高炉很多技术参数没有或不准确，没法按C平衡计算煤气量。