焦炉内煤气燃烧.ppt

第六章炼焦炉内煤气的燃烧
一、几种煤气的组成
第一节炼焦炉加热用煤气
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焦炉煤气是无色有臭味的气体,~,焦炉煤气中因含H2和CH4较多,因此发热量较高,一般为16800~18900kJ/m3。极容易燃烧,它的着火点是600~650℃。燃烧速度快,火焰短,温度高。和空气混合后容易爆炸,爆炸范围(煤气在混合气体中的体积百分率)是5~30%,因此应严格避免空气和煤气混合,煤气点火时,要给火后开煤气。
焦炉煤气有毒,因为含有CO和少量的硫化氢(H2S)气体。
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高炉煤气是无色、无味,无臭的气体,-,和空气重度相近。因其中含可燃成分较少,因此发热量较低,一般为3300~4200kJ/m3,和焦炉煤气相比,它燃烧比较缓慢,火焰较长。它的着火点在600℃以上,爆炸范围是36~65%。
CO是有剧毒的气体,它在高炉煤气中含量较多,因此高炉煤气的毒性是很大的。%时,能使人失去知觉,含有1%时,能使人死亡,%时,对健康有害。因此高炉煤气设备必须严格保持严密。。
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当设计焦炉进行热工计算时,煤气的组成必须确定,因此规定热工计算时煤气的组成如下表所示:
热工计算用煤气组成
名称
组成(体积%)
低热值
KJ/nM3
H2
CH4
CO
CmHn
CO2
N2
O2
焦炉煤气







17900
大型高炉煤气






36400
中型高炉煤气






39200
发生炉煤气






49100
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以上两表中的煤气组成均为干基(干煤气),而煤气一般都是被水饱和的,进行各种计算时,必须考虑煤气中的水分含量,并以下式进行换算:
X湿= X干/(1+M干),%
或者:X干= X湿/(1 - M湿),%
式中: X干、X湿——干、湿基煤气组成,%
M干、 M湿——干、湿基煤气的水分含量,m3/m3,其数值由下表查取。
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如焦炉煤气的饱和温度为20℃,由表6-,则湿煤气中组分的含量以氢为例可换算如下:

由此方法将表6-2干煤气组成换算成表6-4湿煤气组成。
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表6-4 湿煤气组成
名称
组成(体积分数) / %
饱和温度/OC
H2
CH4
CO
CmHn
C02
N2
02
H20
焦炉煤气
高炉煤气 Q低=3643kJ/m3
高炉煤气 Q低=3927kJ/m3










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20
30
30
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气体燃料的发热值是指单位体积的气体完全燃烧时所放出的热量(kg/m3)。燃烧产物中水的状态不同时,发热值有高低之分。燃烧产物中水蒸汽冷凝,呈0℃液态水时的发热值称为高发热值(Q高),燃烧产物中水呈汽态时的发热值称为低发热值(Q低)。
各种气体燃料的发热值可用仪器直接测定,也可以根据其组成按加和法进行计算。
二、煤气的发热值
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煤气中各可燃成分的低发热值(kJ/m3)为:
CO—12728;H2—10844;C2H4—35840;CmHn—71179。
按焦炉煤气的组成及上述数据,可计算焦炉煤气的低发热值:
=
=17920kJ/m3
由于焦炉煤气可燃成分多,且含有大量发热值高的CH4,其发热值约为高炉煤气的5倍。
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