造气工序工艺计算

1.造气工序工艺计算工艺简述间歇式制气一般包括五个阶段：（1）吹风阶段，吹入空气，提高燃料层温度，吹风气放空（吹风气放空温度450℃，时间大约是30秒）。（2）一次上吹制气阶段，自下而上送入水蒸气进行气化反应，燃料层下部温度下降（上行煤气温度400℃，时间大约是46.5秒）。（3）下吹制气阶段，水蒸气自上而下进行气化反应，使燃料层温度分布趋于平衡（下行煤气温度250℃，时间大约是60秒）。（4）二次上吹制气阶段，将炉底部的下吹煤气排净，为吹入空气做准备（炉渣温度250℃，时间大约是9秒）。（5）空气吹净阶段，此部分吹气加以回收，作为半水煤气中氮的主要来源（时间大约是4.5秒）。1.2物料及热量衡算计算基准是以100Kg块状无烟煤为原料。蒸汽压力0.1MPa,温度220℃（1）水煤气组成1.2.1空气吹风阶段计算成分H2COCO2O2N2CH4合计H2S体积41.5031.757.80.3517.820.781001.353g/m3（1）物料衡算每标准立方米吹风气中所含元素量C=12/22.4×(0.0545+0.1696+0.0027)=0.1239KgH=2/22.4×(0.029+0.0072×2)×0.0008281×2/34=0.00392KgO=32/22.4×(0.004+0.1696+0.5×0.0545)=0.2869KgN=28/22.4×0.7357=0.9196KgS=0.0008281×32/34=0.0007794Kg由碳平衡计算吹风气产量72.4271/0.1239=584.5609m3(标)由氮平衡计算空气需要用量584.5609×0.9196-0.728/0.79×28/22.4=543.63m3(标)1.2.2蒸汽吹送阶段计算(1)物料平衡每标准立方米煤气中所含元素量C:0.216KgH:0.0385KgO:0.3432KgN:0.2228KgS:0.001273Kg由碳平衡计算实际水煤气产量72.4271/0.216=335.311m3(标)由氮平衡计算加入空气量335.311×0.2228-0.728/0.79×(28/22.4)=74.916m3(标)空气带入水汽量74.916×1.293×0.0213=2.0633Kg上行煤气产量：198.1249m3(标)下行煤气产量：137.186m3(标)上吹蒸汽量：108.5923Kg总蒸汽耗量：217.1846Kg每100Kg燃料用于制半水煤气为66.89Kg1.2.3热平衡进项kJ出项kJ1.燃料发热量28164602．燃料显热3140.13.蒸汽焓632878.74.干空气焓2917.005.空气中水汽焓5273.026.从碳层中吸取热量649506.92041.煤气发热量3227318.62.干煤气焓155295.33.煤气中水汽焓376823.544.飞灰可燃物的发热量118711.115.飞灰燃料的显热量1884.066.炉渣中可燃物发热量78151.607.炉渣显热3733.058.散失热量148258.4544合计：4110175.72合计4110175.721.2.4消耗定额（以吨氨为基准）半水煤气吨氨消耗为3350m3原料煤消耗3350/240.33×100=1393.92kg折合含碳量为80%的标准燃料煤1393.92×78.01/84=1294.52kg空气消耗量3207.55m3(标)蒸汽消耗量1393.92/100×144.28=2011.15kg吹净时间核算：配入水煤气中的吹风气为16.04m3(标),占吹风气总量的百分数为16.04/193.55×100%=8.29%吹净时风量为吹风气量的65%左右，根据循环时间计算，吹净气量占吹风气总量的百分数为0.65×3/(20+0.65×3)×100%=8.88%以Φ2260煤气炉每台每小时产半水煤气为3200m3(标).根据物料、热量衡算，每100kg块煤的生产指标为：生产量：加氮水煤气224.29m3(标)半水煤气240.33m3(标)吹风气180-16.04=163.96m3(标)消耗量：吹风空气（包括吹净）180m3(标)蒸汽量144.28kg每个循环产半水煤气的量3200×2.5/60=133.33m3(标)吹净时风量为吹风时的65%左右10918.65m3(标)/h加氮空气流量133.33/240.33×50.11×3600/46.5=2152.26m3(标)/h蒸汽流量上吹蒸汽流量（包括二次上吹）133.33/240.33×144.28×0.5×3600/(46.5+9)=2596.01kg/h下吹蒸汽流量2401.31kg/h吹风气流量133.33/240.33×193.55×3600/30=12885.29m3(标)/h上行煤气流量4770.1m3(标)/h下行煤气流量3053.55m3(标)/h1.2主要设备工艺计算已知条件：夹套锅炉回收热量为煤气炉散热量的50%软水进口温度30℃，总固体150ppm排污水总固定2000ppm锅炉产汽压力0.2Mpa(绝)饱和蒸汽1.2.1夹套锅炉产汽量及耗水量每100kg燃料付产蒸汽23.2kg每100kg燃料排污水量1.9kg每100kg燃料消耗软水量25.1kg由物料、热量平衡计算，无烟块煤的耗量为1393.92kg/t折合付产蒸汽量23.2×1393.92/100=323.39kg/t(NH3)消耗软水量25.1×1393.92/100=349.87kg/t(NH3)排污水量1.9×1393.92/100=26.48kg/t(NH3)1.2.2余热回收器煤气炉是间歇式生产，废热回收器能力能满足最大热负荷的需要，在造气操作的各阶段中，以吹风阶段的热负荷为最大，故废热锅炉传热面积以吹风气为条件进行计算，并不影响吹风气潜热回收程序。吹风气流量1091865m3(标)/h每标准立方米干吹风气中水汽含量0.0203×22.4/18=0.02526m3(标)