高炉煤气发电基本知识

11、高炉煤气、高炉煤气22、高炉煤气发电、高炉煤气发电33、热力基础知识、热力基础知识44、传热知识、传热知识55、高炉煤气燃烧知识、高炉煤气燃烧知识66、高炉煤气锅炉、高炉煤气锅炉77、凝汽式汽轮机、凝汽式汽轮机88、维修安全、维修安全99、水处理基本知识、水处理基本知识1010、高炉煤气、高炉煤气TRTTRT发电发电1111、高炉煤气燃气、高炉煤气燃气--蒸汽循环发电蒸汽循环发电1212、低温烟气热利技术、低温烟气热利技术11、高炉煤气、高炉煤气1.11.1、高炉炼铁工艺流程、高炉炼铁工艺流程1.1.11.1.1、原料准备、原料准备铁矿石�矿石铁矿石�矿石--破碎破碎--选矿选矿--精矿粉精矿粉--烧结烧结--破碎破碎--筛分筛分--炉后料仓炉后料仓石灰石�石灰石石灰石�石灰石--破碎破碎--块状石灰石块状石灰石--筛分炉筛分炉--后料仓后料仓焦焦炭�破碎炭�破碎--筛分筛分--块状焦炭块状焦炭--炉后料仓炉后料仓煤煤粉�破碎粉�破碎--筛分筛分--煤粉煤粉--喷吹煤仓喷吹煤仓1.1.21.1.2、供风、供风空空气�轴流风机气�轴流风机--冷风管冷风管--热风炉热风炉--11001100度热风度热风--风口风口--高炉高炉氧氧气�制氧气�制氧--减压减压--冷风管冷风管1.1.31.1.3、供水、供水热水池热水池--水泵水泵--冷却塔冷却塔--冷水池冷水池--水泵水泵--高炉、热风炉高炉、热风炉1.1.31.1.3、煤气系统、煤气系统炉顶煤气炉顶煤气--重力除尘重力除尘--袋式除尘袋式除尘--热风炉、发电锅炉热风炉、发电锅炉1.1.41.1.4、高炉结构、高炉结构1.21.21.2.11.2.1、高炉煤气产生、高炉煤气产生C+OC+O22→CO+Q→CO+Q1.2.21.2.2、高炉煤气在高炉内的作用、高炉煤气在高炉内的作用FeFeXXOOYY+CO→Fe+CO+CO→Fe+CO22+Q+Q1.2.31.2.3、高炉煤气利用、高炉煤气利用热风炉热风炉4545��50%50%�外送�外送5555��50%50%、发电、机烧、轧钢。、发电、机烧、轧钢。1.2.31.2.3、高炉煤气成分、高炉煤气成分1.2.41.2.4、高炉煤气发热、高炉煤气发热可燃成分完全燃烧的总热量�可燃成分完全燃烧的总热量�810Kcal/Nm810Kcal/Nm33COCOCoCo22HH22CHCH44OO22NN22HH22OO25%25%11%11%1.5%1.5%1.5%1.5%0.4%0.4%60.6%60.6%50g/Nm50g/Nm331.31.31.3.11.3.1、高炉煤气物理性质、高炉煤气物理性质气体、无色、无味、有毒性�比重�气体、无色、无味、有毒性�比重�1.31.3�略比空气重。�略比空气重。毒性�毒性�COCO浓度浓度mg/mmg/m33作业时间作业时间人体反应人体反应308308小时小时无反应无反应502502小时小时无明显后果无明显后果10011001小时小时心痛恶心心痛恶心2003020030分钟分钟心痛晕眩心痛晕眩5002050020分钟分钟中毒严得或致死中毒严得或致死10001~210001~2分钟分钟中毒死亡中毒死亡1.3.21.3.2、高炉煤气化学性质、高炉煤气化学性质易燃、易爆。易燃、易爆。燃点�燃点�560560��600600℃℃爆炸极限浓度�下限爆炸极限浓度�下限3030��35%35%�上限�上限7070��8080%%22、高炉煤气发电、高炉煤气发电2.12.1、高炉煤气发电工艺流程、高炉煤气发电工艺流程1、凝结水泵2、凝结器3、发电机4、汽轮机5、除氧器6、给水泵7、省煤器8、空预器9、锅筒10、下集箱11、炉膛12、过热器13、减温器14、煤气水封15、引风机16、送风机17、脱盐水处理18、循环冷却水2.22.22.2.12.2.1、流体特性描述、流体特性描述重量、体积、温度、压力�正压、负压、真空�、流量、密度、浓重量、体积、温度、压力�正压、负压、真空�、流量、密度、浓度、粘度。度、粘度。2.2.22.2.2、能量�功、热、功率�描述、能量�功、热、功率�描述功�能、功、热��功�能、功、热��千克力米�千克力米�kgmkgm�、工程大气压升��、工程大气压升�latlat�、�、千卡�大卡��千卡�大卡��kcalkcal�、千焦��、千焦�kJkJ�、电度��、电度�kwhkwh�。�。功率功率::瓦�瓦�ww�、千瓦��、千瓦�kwkw�、千伏安��、千伏安�kvakva�、马力。�、马力。2.2.32.2.3、工艺介质描述、工艺介质描述水�软化水、脱盐水、水�软化水、脱盐水、给水、炉水、补给水、凝结水、饱和蒸汽、过给水、炉水、补给水、凝结水、饱和蒸汽、过热蒸汽、循环水、疏水、排污水。热蒸汽、循环水、疏水、排污水。油�汽轮机油�油�汽轮机油�3232汽轮机油�、柴机油�汽轮机油�、柴机油�C40#)C40#)气�氮气、高炉煤气、焦炉煤气、空气、烟气、乙炔气。气�氮气、高炉煤气、焦炉煤气、空气、烟气、乙炔气。33、热力基础知识、热力基础知识3.13.1、高炉煤气发电热力过程、高炉煤气发电热力过程33..11..11、、能量的转换过程能量的转换过程化学能化学能→→热能热能→→机械能机械能→→电能电能33..11..22、、工作介质工作介质��水水��流动变化过程流动变化过程吸热吸热��锅炉锅炉��→→膨胀膨胀��汽轮机汽轮机��→→放热放热��冷凝器冷凝器��→→压缩压缩��给水泵给水泵��3.23.2、热力学基础知识、热力学基础知识3.2.13.2.1、几个基本概念、几个基本概念系统系统------所研究的物质。所研究的物质。孤立系统、封闭系统、开放系统。孤立系统、封闭系统、开放系统。环境环境------和系统密切相关的系统外面的物质。和系统密切相关的系统外面的物质。状态状态------系统物理性质和化学性质的总和�系统所处的样系统物理性质和化学性质的总和�系统所处的样子�。子�。过程过程------当系统状态发生变化时�就说系统进行了一个过程。当系统状态发生变化时�就说系统进行了一个过程。过程的开状态称为初态�最后的状态称为未态。过程的开状态称为初态�最后的状态称为未态。等容过等容过程、等压过程、等温过程。程、等压过程、等温过程。平衡状态平衡状态------一个系统处描述其状态的物理性质和化学性质一个系统处描述其状态的物理性质和化学性质的参数固定不变时的状态。的参数固定不变时的状态。内能内能------是体系内部一定的状态微观粒子所具有的能量的总是体系内部一定的状态微观粒子所具有的能量的总和。和。是相对而言、一般规定在是相对而言、一般规定在--273273度时为零、绝对值至度时为零、绝对值至今无法测定。今无法测定。3.33.3WWQQ11=4.186=4.1863.43.4、热力学第一定律、热力学第一定律自然界一切物体都具有能量�能量有各种不自然界一切物体都具有能量�能量有各种不同形式�它能从一种形式转化为另一种形式�从同形式�它能从一种形式转化为另一种形式�从一个物体传递给另一个物体�在转化和传递中能一个物体传递给另一个物体�在转化和传递中能量的数值不变。能量的转换只有两种形式�即热量的数值不变。能量的转换只有两种形式�即热和功。和功。数学表达式�数学表达式�ΔE=Q+AΔE=Q+AΔEΔE------内能�系统所具的能量总和�内能�系统所具的能量总和�QQ------热量热量�宏观表现是温度差��宏观表现是温度差�AA------功�宏观表现是力在其方向上的运动�功�宏观表现是力在其方向上的运动�3.53.52.5.12.5.1等容过程等容过程特征�特征�V=V=常数常数dv=0dv=0图线�图线�过程方程�过程方程�P/T=P/T=常数常数内能增量�内能增量�ΔE=V*CΔE=V*CVV*ΔT*ΔT对外作功�对外作功�A=0A=0吸收热量�吸收热量�Q=V*CQ=V*CVV*ΔT*ΔT第一定律第一定律:ΔE=Q:ΔE=QpVO3.5.23.5.2等压过程等压过程特征�特征�P=P=常数常数dP=0dP=0图线�图线�过程方程�过程方程�V/T=V/T=常数常数内能增量�内能增量�ΔE=V*CΔE=V*CVV*ΔT*ΔT对外作功�对外作功�A=P*ΔVA=P*ΔV吸收热量�吸收热量�Q=V*CQ=V*CPP*ΔT*ΔT第一定律第一定律:ΔE=Q+A:ΔE=Q+ApVO3.5.33.5.3等温过程等温过程特征�特征�T=T=常数常数dT=0dT=0图线�图线�过程方程�过程方程�V*P=n*R*T=V*P=n*R*T=常数常数内能增量�内能增量�ΔE=0ΔE=0对外作功�对外作功�A=n*R*T*lnA=n*R*T*ln��VV22/V/V11��吸收热量�吸收热量�Q=n*R*T*lnQ=n*R*T*ln��VV22/V/V11��第一定律第一定律:Q=A:Q=ApVO2.62.6在等压过程在等压过程中气体吸收的热量�全部用来增加它的内能�使其温度上升。ΔQ=ΔΔQ=Δ��E+AE+A��=Δ=Δ��E+PVE+PV��热力学中把热力学中把H=E+PVH=E+PV定义为焓。定义为焓。因此在等压过程系统中吸收的热量等于系统焓的增量。3.73.7、热力学第二定律、热力学第二定律表述�热不能自动的由低温物体流向高温物体。表述�热不能自动的由低温物体流向高温物体。※实质�在一切与热相联系的自然现象中它们自实质�在一切与热相联系的自然现象中它们自发地实现的过程都是不可逆的发地实现的过程都是不可逆的。※自发自发::无需外力帮助无需外力帮助,,任其自然任其自然,,即可发生的过程。即可发生的过程。※任何不可逆过程的出现�总伴随有“可用能量”任何不可逆过程的出现�总伴随有“可用能量”被贬值为“不可用能量”的现象发生。被贬值为“不可用能量”的现象发生。※功可以全部转化为热而不留下其它变化�而热功可以全部转化为热而不留下其它变化�而热却不能全部转化为功而不留下其它变化。热和功的却不能全部转化为功而不留下其它变化。热和功的转化是不可逆的�有方向的。转化是不可逆的�有方向的。3.83.8、熵、熵单位工质加入的热量同加热工质当时的绝对温度的比值单位工质加入的热量同加热工质当时的绝对温度的比值叫做工质在这个加热过程中熵的增加量。即�叫做工质在这个加热过程中熵的增加量。即�ds=dq/Tds=dq/T当加热过程由状态当加热过程由状态11到状态到状态22时时△△S=SS=S22--SS11=∫=∫2211(dq/T)(dq/T)熵的单位是�熵的单位是�J.KJ.K--11※※微观意义�孤立系统中�物质微粒的混乱程度。一定状微观意义�孤立系统中�物质微粒的混乱程度。一定状态的一定的熵。态的一定的熵。※※可通过查表得。可通过查表得。※※用于对热力学第二定律的表述�用于对热力学第二定律的表述�△△SS��00自发过程自发过程△△SS��00不可能发生的过程不可能发生的过程△△S=0S=0达到平衡状态达到平衡状态33.9.911CC均均=Q/=Q/TTcal/gcal/g**CCppCCvv3.103.10、卡诺循环及热效率、卡诺循环及热效率1824年�法国工程师Carnot(1796~1832)设计了一个循环�以理想气体为工作物质�从高温T2热源吸收Q2的热量�一部分通过理想热机用来对外做功W�另一部分Q1的热量放给低温T1热源。这种循环称为卡诺循环。理想气体�分子之间无吸引力�分子体积很小甚至无体积�把这样的气体称为理想气体。高温热源T2低温热源T1热机Q2Q1W卡诺循环2122QQQQWη���2212QQQQWη���任意热机�Carnot热机�212T)T(T��任何热机从高温热源吸热,一部分转化为功W,另一部分传给低温热源.将热机所作的功与所吸的热之比值称为热机效率,或称为热机转换系数�用表示。恒小于1。)(2T2Q1Q)(1T��3.113.11、定压水蒸汽产生的过程、定压水蒸汽产生的过