焦炉煤气的热值

高炉煤气、转炉煤气和焦炉煤气的区别？

冶金企业煤气安全知识

一、高炉煤气

高压鼓风机鼓风，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。

这时候在高炉的炉气中，还有大量的过剩的一氧化碳，这种混和气体，就是高炉煤气。每炼一吨铁可产生2100-2200立方米的高炉煤气。

这种含有可燃一氧化碳的气体，是一种低热值的气体燃料，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。

高炉煤气为炼铁过程中产生的副产品，主要成分为:CO, C02, 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/m3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。高炉煤气的理论燃烧温度低，参与燃烧的高炉煤气的量很大，导致混合气体的升温速度很慢，温度不高，燃烧稳定性不好。

燃烧反应能够发生的另一条件是气体分子间能够发生有效碰撞，即拥有足够能量的相互之间能够发生氧化反应的分子间发生的碰撞，大量的C02,N2的存在，减少了分子间发生有效碰撞的几率，宏观上表现为燃烧速度慢，燃烧不稳定。

各种煤气的成分及主要性质

[ 2007-3-26 8:57:51 | By: caohuali ]

高炉煤气、转炉煤气和焦炉煤气是炼钢、炼铁和炼焦生产中的副产品，每生产一吨生铁可产生2100～2200m3高炉煤气；每炼一吨钢可产生50～70m3转炉煤气，每炼一吨焦炭可产生300～320m3焦炉煤气。此外还有发生炉煤气，天然气等都是冶金工厂的重要气体燃料。各种煤气的成分及主要性质见表1。

表1

成 分

％ 种 类

高炉煤气 焦炉煤气 发生炉煤气 转炉煤气 天然气

甲烷

炭氢化合物

一氧化碳

氢气

氮气

二氧化碳

发热量（kcal/Nm3）

重度（kg/Nm3）

燃点（℃）

主要性质

27～30

1.5～1.8

55～57

8～12

850～950

1.295

700

无色无味

有剧毒

易燃易爆 20～30

2

7

58～60

7～8

3～3.5

3900～4400

0.45～0.55

600～650

无色

有臭味 有毒

易燃易爆 3～6

≤0.5

26～31

9～10

55

1.5～3.0

1400～1700

1.08～1.25

700

有色有臭味有剧毒

易燃易爆

60～70

1800～2200

650～700

无色无味有剧毒

易燃易爆

8500～90000

0.7～0.8

550

无色有蒜臭味

有窒息性麻醉性

极易燃易爆

顺便提一下煤气完全燃烧空气量的计算方法。

当燃烧1m3煤气时,所需标准立方米氧的总体积为:

[1/2CO+1/2H2+2CH4+(n+m/4)CnHm+3/2H2S – O2]/100 m3

L0= 4.762[1/2CO+1/2H2+2CH4+(n+m/4)CnHm+3/2H2S-O2]/100（式中各气体的体积是湿组成成分中的体积。）

燃气热值

燃烧一定体积或质量的燃气所能放出的热量称为燃气的发热量，也称为燃气的热值。其常用单位有千卡/标准立方米（kcal/Nm3）、千焦耳/标准立方米（KJ/Nm3）或兆卡/标准立方米（Mcal/Nm3）、兆焦耳/标准立方米（MJ/Nm3），以兆焦耳/标准立方米（MJ/Nm3）最为常用。

目录

1、燃气热值

▪简介

▪常用单位

▪分类

2、热值小知识

▪卡路里和焦耳的换算

▪热值比较

▪热值公式

3、煤气热值计算

1、燃气热值

简介

燃烧一定体积或质量的燃气完全燃烧所能放出的热量称为燃气的发热量，也称为燃气的热值。

完全燃烧是指燃烧产物为二氧化碳和水等不能再进行燃烧的稳定物质。

常用单位

其常用单位:有千卡/标准立方米（kcal/Nm3）、千焦耳/标准立方米（KJ/Nm3）或兆卡/标准立方米（Mcal/Nm3）、兆焦耳/标准立方米（MJ/Nm3），以兆焦耳/标准立方米（MJ/Nm3）最为常用。

分类 燃气热值分为高位热值和低位热值：

1）高位热值是指规定量的气体完全燃烧，所生成的水蒸汽完全冷凝成水而释放出的热量。

2）低位热值是指规定量的气体完全燃烧，燃烧产物的温度与天燃气初始温度相同，所生成的水蒸汽保持气相，而释放出的热量。

燃气的高、低位热值通常相差为10%左右。燃气燃烧时要产生水蒸气，这些水蒸气要冷却到燃烧前的燃气温度时，不但要放出温差间的热量，而且要放出水蒸气的冷凝热，所以，高位热值减去水蒸气的冷凝热就是低位热值。在实际燃烧时，水蒸气并没有冷凝，冷凝热得不到利用，这是影响通过实验的形式测定热值的重要因素。

日本和大多数北美国家习惯于使用燃气的高位热值，我国和大多数欧洲国家习惯于用低位热值。

燃气热值理论上可以用于所有的可燃气体，但实际上更多地用于人工煤气、天然气和管道液化石油气领域，是城市燃气分析中的重要指标。随着西气东输工程的快速拓展，燃气热值指标也正在成为重要的民生指标。

2、热值小知识

高炉煤气与焦炉煤气特性及其燃烧后的成分情况

两者都是在完全燃烧（过量空气系数为1.2）的情况下计算得出的烟气主要成分及其含量。

一、高炉煤气特性

（1）高炉煤气中不燃成分多，可燃成分较少（约30%左右），发热值低，一般为3344—4180

KJ/m3；

（2）高炉煤气是无色无味、无臭的气体，因CO含量很高、所以毒性极大；（3）燃烧速度慢、火焰较长、焦饼上下温差较小；

（4）用高炉煤气加热焦炉时，煤气中含尘量大，容易堵塞蓄垫室格子砖；（5）安全规格规定在1米3空气CO含量不能超过30mg；

（6）着火温度大于700℃。

( 7 ) 高炉煤气含有H2（1.5-3.0%），CH4（0.2-0.5%），CO（25-30%），CO2（9-12%），N2（55-60%），O2（0.2-0.4%）;密度为1.29-1.30Kg/Nm3.

以H2（2%），CH4（0.4%），CO（30%），CO2（12%），N2（55%），O2（0.4%）完全燃烧(过量空气系数为1.2):计算后得出烟气主要成分及其含量：

CO2(13.7%)、O2(10.2%)、N2（76.1%）

二、焦炉煤气特性

（1） 焦炉煤气发热值高16720—18810KJ/m3，可燃成分较高（约90%左右）；（2） 焦炉煤气是无色有臭味的气体； （3） 焦炉煤气因含有CO和少量的H2S而有毒；

（4） 焦炉煤气含氢多，燃烧速度快，火焰较短；

（5） 焦炉煤气如果净化不好，将含有较多的焦油和萘，就会堵塞管道和管件，给调火工作带来困难；

（6） 着火温度为600-650℃。

( 7 ) 焦炉煤气含有H2（55-60%），CH4（23-27%），CO（4-8%），CO2（1.5-3.0%），N2（3-7%），O2（<0.5%），CmHn(2-4%);密度为0.45-0.50 Kg/Nm3.

以H2(60%)、CH4（25%）、CO（4%）、CO2（2%）、N2（4%）、C2H4（1.5%）、C6H6（2%）、O2（0.5%）完全燃烧(过量空气系数为1.2)计算后得出烟气主要成分及其含量：