焦炉燃烧计算
焦炉排计划的大循环小循环的计算方法
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5.5m焦炉设计参数
5.5m 焦炉结构及主要设计参数一、焦炉炉型D5555 型炉体结构为双联火道、带废气循环、单热、下喷、捣固型焦炉。
一座焦炉为 65 个炭化室， 66 个燃烧室， 67 个蓄热室。
二、设计参数1.周转时间： 25 小时2.炭化室干煤装炉量：吨 / 孔3.年产量：全焦 130 万吨、 10 万吨甲醇4.日装干煤量约 : 5376 吨，产焦量约 : 3924 吨，日产煤襟怀约 : 172 万 Nm35.日需回炉煤襟怀约：万 Nm36.煤场储煤量约： 14 万吨7.焦场储焦量约： 19200 吨8.焦炉的主要尺寸炭化室有效容积：全长： 16090mm有效长： 15290mm全高 : 5550mm有效高： 5300mm平均宽： 550mm机侧：540mm焦侧：560mm锥度： 20mm煤饼长度〔底 / 顶〕 : 15330/15130mm煤饼宽度： 500mm相邻炭化室中心距：1350mm燃烧室立火道间距：480mm燃烧室立火道数：32 个机侧立火道数： 16 个焦侧立火道数： 16 个废气循环孔尺寸：195×390/406炭化室炉墙厚： 95mm加热水平： 805mm斜道区全高： 800mm蓄热室全高： 3200mm小烟道全高： 658mm蓄热室宽度 : 440mm蓄热室主墙厚： 270mm蓄热室单墙厚： 200mm燃烧室立火道煤气灯头砖高：196mm(第 1、 32 立火道为 147mm)灯头砖出口直径：40mm炉顶区厚： 1189—1239mm焦炉全高： 10739— 10789mm焦炉烟囱高： 125m根部直径： 18m顶部直径： 12m熄焦塔高： 50m煤塔全高：三、工艺流程1.生产流程：荒煤气导出导烟除尘车↑↑配合煤→煤塔→捣固装煤车→炭化室→推焦车→拦焦车→氨水喷淋↑↓回炉煤气加热熄焦车→熄焦塔→晾焦台→运焦皮带→筛焦楼→外运2.焦炉燃烧系统气体流向：〔1〕加热煤气流向：回炉煤气总管→煤气预热器→煤气主管→煤季节流孔板→支管→加减旋塞→孔板盒→交换旋塞→横管→小孔板→下喷米管→直立砖煤气道→立火道灯头砖〔2〕空气流向：空气废气开闭器进风口→小烟道→蓄热室〔箅子砖→格子砖〕→斜道区→上升气流立火道底部斜道口〔3〕废气流向：上升气流立火道底部〔空气煤气接触燃烧产生废气〕→超越孔→下降气流立火道〔一小局部由废气循环孔被抽会上升立火道〕→下降气流立火道斜道区→下降气流蓄热室〔格子砖→箅子砖〕→小烟道→空气废气开闭器调治翻板→分烟道→总烟道→烟囱→大气3.焦炉荒煤气系统煤气流向：炭化室顶部空间→上升管→桥管→阀体→集气管→π型管氨水↑氨水↑冷凝喷洒↑喷洒↑打扫冷凝↑→吸气管→气液分别器→化产回收车间4. 焦炉煤气性质：1、成分、体积比含量、发热量成分可燃成分非可燃成分氢甲烷一氧重碳氢氧气二氧氮气化碳化合物化碳内容H CH CO CmHn O CO N24222体积比含量％～5527～ 315～82～ 3～2～32～ 7分子量21628～ 38324428底低发热值 MJ/m3合计低发热量~m 3 〔即 4300~4700Kcal/m 3〕2、着火点： 600～ 650℃3、一立方米煤气燃烧约需空襟怀 5 立方米。
焦炉煤气发热量计算
焦炉煤气发热量计算方法1、GB/T11062-1998的相关规定：1.1我国目前是用的计量参比条件和燃烧参比条件相同，均为101.325kPa ，20℃。
1.2已知组成的混合气体，在燃烧温度、计量温度和压力是的体积发热量计算公式：22102210)()],(,[~T R p t H p t V t H ⨯⨯= (26) 式中： )],(,[~2210p t V t H ----- 混合物的理想气体体积发热量（高位或低位）；)(10t H ----- 混合物的理想摩尔发热量；R----- 摩尔气体常数（R=8.314510J ·mol -1·K -1）； T 2----- 绝对温度（T 2=t 1+273.15）公式（26）是基本方法，还有一个可供选择的方法：)],(,[~)],(,[~221012210p t V t H x p t V t H j N j j ⋅=∑= （27）式中： )],(,[~2210p t V t H ----- 混合物的理想气体体积发热量（高位或低位）；)],(,[~2210p t V t H j ----- 组分j 的理想气体体积发热量（高位或低位）； j x ----- 组分j 的体积百分数。
有上述两种不同方法计算出的值，相差不大于0.01MJ ·m -3。
2、101.325kPa ，20℃干焦炉干煤气标况发热量的计算 2.1焦炉干煤气的组成从天安化工焦炉煤气流量测量节流装置设计计算书中获得焦炉煤气的组成如下：氮气2.4%、氧气0.7%、氢气57.9%、甲烷24.9%、乙烯2.6%、一氧化碳8.2%、二氧化碳3.3%.2.2焦炉干煤气各可燃组分的理想气体体积低位发热量（30,~-⋅m MJ H ）（我国目前是用的计量参比条件和燃烧参比条件相同，均为101.325kPa ，20℃，从相关国家标准中选用20/20℃数据）：氢气10.05MJ/Nm3、甲烷33.367 MJ/Nm3、乙烯55.01 MJ/Nm3、一氧化碳11.76 MJ/Nm3。
第四章 燃烧反应计算
实际燃烧时，由于n 1 ，因此就多了一 部分的空气未参与燃烧反应，这样就在燃烧产 物中增加了氧成分（O2’即VO2），且使得N2’ 含量增加，这时的实际燃烧产物生成量可以写 成：
Vn= Vco2+Vh2o+ VSO2+VN2+VO2
值得注意的是，这里的VN2与Vo中的VN2是不相等 的，要多（Ln-Lo）79% ！
燃料与燃烧学
燃烧反应计算
概述
燃烧反应的静力学计算，不涉及速度即动 力学 按燃烧反应式进行物质平衡及热平衡计算
目的
合理利用燃料 选择合理的风机 组织合理的燃烧 为炉子设计和管理提供必要的原始数据
假设条件
反应速度无限快，充分混合、接触，氧化剂允许过 剩，燃烧产物包括反应完成后生产物、剩余物 气体体积均为标准状态下体积（0℃，1kmol： 22.4m3） 空气成分：干成分 O2、N2，其中体积比例为：O2： 21%、N2：79%，重量：O2：23.2%、N2：76.8% 水蒸汽按饱和水蒸气计算 燃烧反应计算知道燃料成分，固、液体燃料为应用 成分，气体燃料为湿成分
79 N 2 LnX 100 + 100
因此
Vn=(CO+H2+ (n
m 1 )CnHm +2H S+CO +N +H O)X 2 2 2 2 2 100
+
+(n -0.21)L0+
当n = 1时
0.00124gLn
Vo=(CO+H2+ (n +0.79L0
m 1 )CnHm +2H S+CO +N +H O)X 2 2 2 2 2 100
焦炉煤气燃烧计算
1m³的焦炉煤气燃烧后产生多少m³的烟气焦炉煤气的组成如下表所示：气体二氧化碳氧气氢气一氧化碳甲烷苯氮气量% 4.0 0.40 54.7 3.6 27 3 7.35 由反应式可以看出，①C6H6+（15/2）O2 = 6CO2+3H2O1 7.5 6 30.030.225 0.18 0.09②CO +0.5 O2= CO21 0.5 10.036 0.018 0.036③CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O1 2 1 20.270.54 0.27 0.54④H2 + 0.5 O2 = H2O1 0.5 10.547 0.2735 0.547⑤CO20.04⑥O20.004⑦N20.0735则反应后产生的CO2 量=①+②+③+④+⑤= 0.18+0.036+0.27+0.04=0.526燃烧过程需要氧气的量=①+②+③+④-⑥=0.225+0.018+0.54+0.2735-0.004=1.05251、若取空气过剩系数取1.4，则需要空气量= 1.4×1.0525÷0.21=7.01进入空气量里含有的氮气量= 7.01×0.79=6.22进入空气量里剩余的氧气量= 7.01×0.21-1.0525=0.245则，焦炉煤气燃烧后产生的烟气的成分为：CO2，O2，N2 H2O 各成分的体积为：0.526 0.245 6.22+0.0735 1.177 则1m³的焦炉煤气产生的烟气量为：6.22+0.0735+0.526+0.245+1.177=8.232m³2、若取空气过剩系数取1.2，则需要空气量= 1.2×1.0525÷0.21=6.01进入空气量里含有的氮气量= 6.014×0.79=4.751进入空气量里剩余的氧气量= 6.014×0.21-1.0525=0.2104则，焦炉煤气燃烧后产生的烟气的成分为：CO2，O2，N2各成分的体积为：0.526 0.2104 4.751+0.073则1m³的焦炉煤气产生的烟气量为：4.751+0.0735+0.526+0.2104=5.56m³。
焦炉煤气发生量计算公式
焦炉煤气发生量计算公式
焦炉煤气发生量计算公式是用来确定焦炉产出的煤气量的数学公式。
焦炉煤气
是在焦化过程中产生的一种有价值的副产品，被广泛用于发电、燃烧和化工等领域。
了解如何计算焦炉煤气发生量对于焦化工艺的优化和能源利用的提高至关重要。
在焦炉煤气发生量计算中，涉及到多个参数，例如焦炉煤气中的主要组分含量、焦炉煤气实际流量、焦炭产量等。
根据煤气回收装置的设计和实际情况，通常可以采用下述的计算公式：
煤气发生量= ρ × Q × H
其中，ρ代表焦炉煤气有效组分的密度（单位为kg/m³），Q代表焦炉煤气的实际流量（单位为m³/h），H代表焦炭产量（单位为kg）。
需要注意的是，这只是最简化的方法，实际情况中可能还会有其他修正因子。
在实际应用中，需要准确测量焦炉煤气的主要组分含量，如CO、CO₂、H₂、CH₄等，以及煤气的实际流量和焦炭产量。
这些数据的准确性对于计算结果的精
确性至关重要。
因此，焦炉煤气发生量的计算需要依赖于先进的测量和监控技术。
总之，焦炉煤气发生量的计算公式为煤气发生量= ρ × Q × H，通过准确测量焦炉煤气的主要组分含量、实际流量和焦炭产量，可以得到更准确的计算结果。
这些数据对于焦化工艺的优化和能源利用的提高非常重要。
各种煤气的参数计算实例
各种煤气参数计算实例高炉煤气1、高炉煤气高炉煤气1．1高炉煤气的低发热值Q d（kJ/Nm3）★ 高炉煤气的成份：CO CO2 C m Hn O2 CH4 H2 N2 H2O 合计干成分% 26 17.4 0.2 0.4 0.4 2.6 53 -- 100湿成分% 25.04 16.76 0.19 0.39 0.39 2.5 51.03 3.7 100 ★ 高炉煤气低发热值Q dQ d=126.5×25.04+108.1×2.5+359.6×0.39+650×0.19=3701（kJ/Nm3）甲方提供的参数为800～850（kcal/Nm3）,与提供的燃气成分有差别,考虑到生产余量,本次实际计算取值为3550（kJ/Nm3）。
1.2高炉煤气燃烧和空气需求量L（kJ/Nm3）所按提供的成份计算,再用热值验算。
L0=0.0476×[0.5×25.04＋0.5×2.5＋2×0.39＋3.5×0.19－0.39]=0.71 Nm3 /Nm3(理论值) 验算值：L0’=0.19×3701/1000=0.703 Nm3/ Nm3较符合；L0取值0.71 Nm3 /Nm3а取值：1.03～1.05(过剩系数),考虑到蓄热式燃烧的核心为贫氧燃烧,则а取下限较好!1.3高炉煤气燃烧生成的烟气量V(Nm3 /Nm3)所按提供的成份计算,再用低热值验算其合理性。
V=Vco 2＋V`N 2＋V`H 2O ＋V O 2＋V SO 2 (16.76＋25.04＋0.39＋2×0.19)÷100＋ 0.79×1.03×0.71＋0.51＋ (2.5＋2×0.39＋3×0.19＋3.7)÷100=1.59 Nm 3/ Nm 3验算值：V 0=1.03×0.733＋0.97－0.03×10003701=1.60 Nm 3/ Nm 3很符合则V 取1.60 Nm 3/Nm31.4高炉煤气燃烧的理论燃烧温度t 0(℃)设为冷空气设为冷空气、、冷煤气时的t 0 t 0= y k k r r d C V L t C t C Q ..2++=57.103.159.13704××=1430℃2、焦炉煤气2.1焦炉煤气的低发热值Q d （kJ/Nm 3）★ 焦炉煤气的成份：CO CO 2 C m Hn O 2 CH 4 H 2 N 2 H 2O 合计 干成分%83.62.2120.559.15.6--100 湿成分% 7.71 3.45 2.12 0.96 19.74 56.91 5.39 3.71100★ 焦炉煤气低发热值Q dQ d =126.5×7.71+650×2.12+359.6×19.74+108.1×56.91=15603（kJ/Nm 3） 甲方提供的参数为4000～4200（kcal/Nm 3）,与提供的燃气成分有差别,考虑到生产余量,本次实际计算取值为15610（kJ/Nm 3）。
燃煤锅炉大量掺烧焦炉煤气的效率计算
燃煤锅炉大量掺烧焦炉煤气的效率计算中国是一个多煤少油的国家，截止2019年初，我国已探明的煤炭储量占世界煤炭储量的33.8%，煤炭在中国一次性能源消费中处于主导地位。
化石燃料燃烧是电力生产和其他能源、资源消耗部门的主要来源，这种形势在短期内将不会改变[1]。
钢铁生产过程中会产生大量焦炉、高炉煤气，一般钢铁企业会相应的建设自备电厂，受机组容量限制，钢铁厂并不能完全的、高效的利用焦炉、高炉煤气。
杨轶、湛志刚等通过对高炉煤气及煤粉燃烧理论的研究［2，3］，分析了高炉煤气燃烧需要的空气量及掺烧对炉膛烟气量、飞灰可燃物含量、炉膛辐射换热以及燃烧效率的影响。
钢铁工业中大量未被利用的高、焦炉煤气排放到大气，造成环境的污染和能源的浪费。
钢铁工业副产品煤气的浪费促使德国、捷克、匈牙利等国相继开始了对利用高、焦炉煤气替代一次能源发电的应用研究[4]。
华能营口电厂锅炉为前苏联塔甘罗格红色工人锅炉厂制造的超临界参数压力、多次垂直上升直流锅炉，单炉膛前后墙对冲燃烧，п型布置，一次中间再热，平衡通风。
经改造#1、2锅炉各增设三只煤气燃烧器，用于燃烧鞍钢来煤气。
本文以华能营口电厂煤气掺烧为例，根据焦炉煤气掺烧后空预器排烟温度、各风机出力、磨煤机电流等变化，计算大量掺烧焦炉煤气后，燃煤锅炉锅炉效率的变化，并对煤气掺烧的经济性进行评价。
工况一按照燃用煤种采购价格60%结算煤气价格，折合节约燃煤10.99t/h，节约燃料成本为13.48%，降低燃烧单位燃料成本31.93元/千千瓦时。
受排烟温度变化影响燃料成本变化为-0.22元/千千瓦时。
电耗降低156.82kW·h，节约燃料成本为0.26元/千千瓦时。
综合节约单位燃料成本31.97元/千千瓦时，即该工况下节约单位燃料成本13.50%。
工况二按照燃用煤种采购价格60%结算煤气价格，折合节约燃煤7.21t/h，节约燃料成本为7.34%，降低燃烧单位燃料成本17.39元/千千瓦时。
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焦炉燃烧计算
Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
焦炉燃烧计算煤在焦炉中的干馏过程是靠干馏过程产生的焦炉煤气燃烧加热得以连续进行，所以从焦炉煤气的组成可以计算需要的理论氧量，还可以计算煤气的热值，这对于焦炉调节有着重要的意义，下面就焦炉煤气的燃烧进行简单的计算。
1、空气量的计算：
1立方米干煤气（标况）燃烧所需理论氧量O理按照下式计算O理=【（H2+CO）+2CH4+3C2H4+】Nm3/Nm3煤气。
式中H2、CO、CH4、C2H4等分别为煤气中该成分的体积百分比。
L理=100/21 O理，Nm3/Nm3煤气
实际干空气量L实（干）=过剩系数L理，Nm3/Nm3煤气
实际湿空气量为：
L实（湿）= L实（干）{1+（H2O）空}，Nm3/Nm3干空气。
2、废气量和废气组成的计算完全燃烧时，废气中仅含有CO2、
H2O、N2 和过剩空气中带入的氧，故废气中各种成分的体积为：
V CO2=[CO2+ CO+ CH4+2 C2H4+6C6H6] Nm3/Nm3煤气
V H2O=[H2+2(CH4+C2H4)+3 C6H6+(H2O)煤+ L实（干）（H2O）空] Nm3/Nm3煤气
V氮=+ L实（干）, Nm3/Nm3煤气
V O2= L实（干）- O理, Nm3/Nm3煤气
式中(H2O)煤---每m3煤气中所含水汽量，Nm3/Nm3煤气
故1m3煤气燃烧生成的废气量为：
V= V CO2 +V H2O +V氮+V O2, Nm3/Nm3煤气
例：计算空气需要量和废气生成量，计算以干煤气为准，并设过剩系数为α=，饱和煤气的温度为20℃，空气温度为20℃，相对湿度，计算结果如下：
以100立方米干煤气为准：
表一：某公司2014年度煤气组成平均值%（干）
表二：废气组成及废气量：
由计算，燃烧1m3上述的干焦炉煤气时，L实（干）=Nm3煤气L实（湿）N米3/N米3，V=Nm3。