畢業(yè)設(shè)計(jì)---年產(chǎn)30萬噸合成氨造氣工段設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　1 常壓固定床間歇?dú)饣?</p><p>　　1.1 半水煤氣定義1</p><p>　　1.2 固定床氣化法的特點(diǎn)1</p><p>　　1.3 生產(chǎn)半水煤氣對(duì)原料的選擇1</p><p>　　1.4 半水煤氣制氣原理2

2、</p><p>　　1.5 發(fā)生爐內(nèi)燃料分布情況3</p><p>　　1.6 各主要設(shè)備的作用3</p><p>　　1.6.1 煤氣發(fā)生爐3</p><p>　　1.6.2 燃燒室4</p><p>　　1.6.3 廢熱鍋爐5</p><p>　　1.6.4 洗氣箱5</

3、p><p>　　1.6.5洗滌塔5</p><p>　　1.6.6 煙囪5</p><p>　　1.6.7 自動(dòng)機(jī)5</p><p>　　1.7 間歇式制半水煤氣的工藝條件5</p><p>　　1.8 生產(chǎn)流程的選擇及論證6</p><p>　　1.9 間歇式氣化的工作循環(huán)7</

4、p><p>　　1.10 間歇式制半水煤氣工藝流程8</p><p><b>　　2 工藝計(jì)算9</b></p><p>　　2.1 煤氣發(fā)生爐（含燃燒室）的物料及熱量衡算9</p><p>　　2.2 物料及熱量衡算10</p><p>　　2.3制氣階段的計(jì)算13</p>

5、<p>　　2.3.1 物料衡算13</p><p>　　2.3.2 熱量衡算15</p><p>　　2.4 總過程計(jì)算16</p><p>　　2.5 配氣計(jì)算19</p><p>　　2.6 消耗定額20</p><p>　　2.7 吹凈時(shí)間核算20</p><p>

6、　　2.8 廢熱鍋爐的熱量衡算21</p><p>　　2.9 夾套鍋爐的物料及熱量衡算25</p><p><b>　　3 設(shè)備計(jì)算26</b></p><p>　　3.1 煤氣爐指標(biāo)計(jì)算26</p><p>　　3.2 煤氣臺(tái)數(shù)的確定26</p><p>　　3.3 空氣鼓風(fēng)機(jī)的選型

7、及臺(tái)數(shù)確定27</p><p>　　4 各設(shè)備的選型及工藝指標(biāo)27</p><p>　　4.1 Φ3米U.G.I型煤氣發(fā)生爐的工藝指標(biāo)28</p><p>　　4.2 燃料室的工藝指標(biāo)28</p><p>　　4.3 洗氣箱工藝指標(biāo)28</p><p>　　4.4索爾維式廢熱鍋爐工藝指標(biāo)29</p&g

8、t;<p>　　4.5填料式洗滌塔工藝指標(biāo)30</p><p>　　4.6 煤氣發(fā)生爐自動(dòng)加煤機(jī)工藝指標(biāo)30</p><p>　　4.7 10000m3螺旋式氣柜的工藝指標(biāo)30</p><p>　　4.8 集塵器31</p><p>　　5 車間布置簡述31</p><p>　　6 安全技術(shù)與

9、節(jié)能32</p><p>　　6.1 安全技術(shù)32</p><p><b>　　6.2 節(jié)能32</b></p><p>　　7投資和成本估算33</p><p>　　7.1 人員工資33</p><p>　　7.2 總投資計(jì)算34</p><p>　　7.3

10、成本計(jì)算36</p><p><b>　　8附錄36</b></p><p>　　年產(chǎn)30萬噸合成氨造氣工段工藝設(shè)計(jì)</p><p>　　1常壓固定床間歇?dú)饣?lt;/p><p>　　1.1 半水煤氣定義</p><p>　　半水煤氣是以水蒸氣為主加入適量的空氣為氣化劑與赤熱的炭反應(yīng)，所生成的煤

11、氣稱為半水煤氣，它是合成氨的原料氣，其成分中CO2+H2一般在68%左右。用于合成氨的半水煤氣要求氫氮比為3：1。</p><p>　　1.2 固定床氣化法的特點(diǎn)</p><p>　　固定床氣化法其煤氣發(fā)生爐的排渣和加料不是連續(xù)的，而是間斷的排渣和加料，其致密的煤層在氣化過程中是靜止不動(dòng)的，隨著氣化反應(yīng)的進(jìn)行，以溫度化分的各區(qū)域?qū)⒅饾u上移，必須經(jīng)過間歇排渣和加炭后各區(qū)域才恢復(fù)到原來的位置。

12、</p><p>　　1.3 生產(chǎn)半水煤氣對(duì)原料的選擇</p><p>　　間歇法生產(chǎn)半水煤氣對(duì)原料的要求：</p><p><b>　?。?）對(duì)水分的要求</b></p><p>　　燃料中水分含量過高，會(huì)影響煤氣發(fā)生爐的氣化效率，在氣化過程中因水分蒸發(fā)吸熱造成爐溫下降使燃料消耗增加，爐子操作條件惡化，影響水煤氣產(chǎn)量和

13、質(zhì)量。因此，要求入爐煤的水分含量小于3～5%。</p><p>　?。?）對(duì)揮發(fā)份的要求</p><p>　　燃料中如果揮發(fā)份含量高，則由于甲烷和焦油的含水兩增加而不僅會(huì)增加動(dòng)力燃料消耗，而且降低爐子的制氣能力影響氨的產(chǎn)量。因此，要求燃料中揮發(fā)份較低為宜。</p><p><b>　?。?）對(duì)灰份的要求</b></p><p

14、>　　煤中含灰分其主要成份為二氧化硅、氧化鐵、氧化鋁、氧化鈣和氧化鎂等無機(jī)物質(zhì)。這些物質(zhì)的含量對(duì)灰份有決定性影響?；曳莞叩娜剂希粌H增加運(yùn)輸費(fèi)用，而且使氣化條件變得復(fù)雜，所以要求燃料中灰份較低為宜。</p><p><b>　?。?）對(duì)硫份的要求</b></p><p>　　煤中的硫份在氣化過程中轉(zhuǎn)化為含硫氣體，不僅對(duì)設(shè)備和系統(tǒng)管道有腐蝕作用，而且會(huì)使催化劑中毒

15、。在合成氨生產(chǎn)系統(tǒng)中，根據(jù)流程 特點(diǎn)，對(duì)含硫量有一定的要求，并應(yīng)在凈化過程中將其除去。</p><p>　?。?）對(duì)化學(xué)活性的要求</p><p>　　化學(xué)活性高的燃料，有利于氣體物質(zhì)和氣化率的提高。至于對(duì)氣化效率的影響，則因所選用的煤氣發(fā)生爐爐型不同而有所差異。</p><p>　?。?）對(duì)機(jī)械強(qiáng)度的要求</p><p>　　機(jī)械強(qiáng)度高，以

16、免燃料在爐內(nèi)或上料過程中受碰撞和擠壓而發(fā)生碎裂，機(jī)械強(qiáng)度低會(huì)使?fàn)t內(nèi)阻力和氣體帶出物增加，氣化能力下降，消耗增高。</p><p>　?。?）對(duì)熱穩(wěn)定性要求</p><p>　　熱穩(wěn)定性是指燃料在受高溫后粉碎的程度。熱穩(wěn)定性差的燃料，不僅增加炭阻力和氣體帶出物，而且會(huì)堵塞爐膛和系統(tǒng)管道，增加動(dòng)力消耗，影響制氣產(chǎn)量。</p><p>　?。?）對(duì)粘結(jié)性的要求</p

17、><p>　　粘結(jié)性是煤在高溫下干餾粘結(jié)的性能，粘結(jié)性較強(qiáng)的原料煤，氣化過程中煤相互粘結(jié)后生成焦，破壞燃料的透氣性，妨礙氣化劑的均勻分布，影響氣體成分和制氣產(chǎn)量。所以要求煤的粘結(jié)性較低為宜。</p><p>　?。?）對(duì)燃料粒度的要求</p><p>　　合成氨原料煤首先對(duì)煤種要求是無煙煤，其次對(duì)粒度則要求采用塊煤和粉煤的成型，特別以23~50mm的粒度最好。</

18、p><p>　　總之，對(duì)間歇式生產(chǎn)水煤氣，若要使生產(chǎn)取得良好的氣化指標(biāo)，應(yīng)采用熱穩(wěn)定性好、機(jī)械強(qiáng)度高、不粘結(jié)、粒度均勻、水分較少、灰分和揮發(fā)分不高，灰分熔點(diǎn)較高的原料，本設(shè)計(jì)采用無煙塊煤。</p><p>　　1.4 半水煤氣制氣原理</p><p>　　固體燃料的氣化過程實(shí)際上主要是碳與氧的反應(yīng)和碳與蒸汽的反應(yīng)，這兩個(gè)反應(yīng)稱為固體燃料的氣化反應(yīng)。</p>

19、<p>　　表1 以空氣為氣化劑主要反應(yīng)方程</p><p>　　表2 以水蒸汽為氣化劑主要反應(yīng)方程式</p><p>　　在氣化爐燃燒層中，炭與空氣幾水蒸汽的混合物相互作用時(shí)的產(chǎn)物稱為半水煤氣，其化學(xué)反應(yīng)按下列方程式進(jìn)行：2C＋O2＋3.76N2=2CO2＋3.76N2</p><p>　　C＋H2O（汽）=CO＋H2</p><

20、;p>　　這種煤氣的組成由上列兩反應(yīng)的熱平衡條件決定。由于半水煤氣是生產(chǎn)合成氨的原料氣，因此，要求入爐蒸汽與空氣（習(xí)慣上稱為氮空氣）比例恰當(dāng)以滿足半水煤氣中（CO＋H2）：N2=3要求，但是在實(shí)際生產(chǎn)中要求半水煤氣（CO＋H2）：N2≧3.2。</p><p>　　1.5 發(fā)生爐內(nèi)燃料分布情況</p><p>　　圖1燃料層分區(qū)示意圖</p><p>　?。?

21、）還原層 氣化劑從下面進(jìn)入碳層氧化區(qū)中已含有各種氣體成分，而在還原層里，主要進(jìn)行CO的還原反應(yīng)。</p><p>　?。?）氧化層 在這里層中，從下面來的空氣與彈反應(yīng)，生成碳的氧化物，因?yàn)檠趸俣容^快，故其厚度比還原層薄如用水蒸汽作氣化劑時(shí)，在該層中還進(jìn)行碳與水蒸汽的氧化反應(yīng)。一般將還原層和氧化層通稱之為氣化區(qū)。</p><p>　?。?）灰渣層 氧化層下面就是灰渣層，沒有化學(xué)反應(yīng)發(fā)

22、生，起作用是能分布熱空氣和保護(hù)爐。</p><p>　　必須指出，各層之間并沒有嚴(yán)格的界限，即沒有明顯的分層，各層高度隨燃料的種類性質(zhì)和氣化條件不同而異。見表3</p><p>　　1.6 各主要設(shè)備的作用</p><p>　　1.6.1 煤氣發(fā)生爐 在間歇法工藝中，用于生產(chǎn)半水煤氣的發(fā)生爐主要為UGI水煤氣爐。我自行設(shè)計(jì)和制造了爐徑為Φ1500，Φ2260，Φ3

23、000，Φ3600。等一系列半水煤氣爐，他們的結(jié)構(gòu)與UGI半水煤氣爐基本相同。</p><p>　　水煤氣發(fā)生爐的結(jié)構(gòu)大致分為五個(gè)部分，起各部分的作用分?jǐn)⑷缦拢?lt;/p><p><b>　?。?）爐體</b></p><p>　　爐殼由鋼板焊制，上部襯有耐火磚和保溫磚硅藻磚，使?fàn)t殼免受高溫的損害。外面包有石棉制品隔熱保溫襯鑄剛護(hù)圈，內(nèi)部襯有耐火

24、磚和隔熱層。</p><p><b>　?。?）夾套鍋爐</b></p><p>　　夾套鍋爐傳熱面積約為19m2。外壁包有石棉制品隔熱保溫層，防止熱量損失，夾套鍋爐的作用主要是降低氧化層溫度，以防止熔渣粘壁并副產(chǎn)蒸汽，夾套鍋爐兩側(cè)設(shè)有探火孔，用于測量火層，了解火層分布和溫度情況上部裝有液位計(jì)，水位自動(dòng)調(diào)節(jié)器和安全閥等附件。</p><p>&

25、lt;b>　?。?）底盤</b></p><p>　　底盤和爐殼通過大法蘭連成一體，用紫銅薄板包石棉布填料密封。底盤底部有氣體中心管與吹風(fēng)和下吹管線呈倒Y型連接，中心管下部裝有通風(fēng)閥和清理門。底盤兩側(cè)有灰斗，底盤上沒有溢流排污管和水封桶，可以排泄冷凝水和油污，并防止氣體外透，起安全作用。</p><p><b>　　（4）機(jī)械除灰裝置</b><

26、/p><p>　　包括能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的灰盤和爐條及固定不動(dòng)的會(huì)犁。灰犁固定在出灰口上，利用它與旋轉(zhuǎn)灰盤之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，以減弱機(jī)械磨損。</p><p><b>　　（5）傳動(dòng)裝置</b></p><p>　　機(jī)械除灰裝置的旋轉(zhuǎn)是由電機(jī)提供動(dòng)力。通過減速箱蝸桿、蝸輪來完成的。傳動(dòng)裝置附有注油器，以減弱機(jī)械磨損。</p><p>　　

27、表3 發(fā)生爐內(nèi)情況</p><p>　　1.6.2 燃燒室 燃燒室的上部都呈錐行，中部為柱體，內(nèi)襯有耐火磚及蓄熱用的格子磚。燃燒室的作用：</p><p>　　（1）向吹風(fēng)氣添加二次空氣，使其中的CO等可燃物在其中燃燒，所生成的熱量被積蓄在格子磚內(nèi)。</p><p>　　（2）利用所蓄積的熱量，預(yù)熱下吹蒸汽和加氮空氣，提高 氣體的入爐溫度，提高分解率。</

28、p><p>　　（3）除去煤氣中的細(xì)灰，以減少對(duì)廢熱鍋爐的損害。</p><p>　　氣體從下部入口切線方向進(jìn)室，避免直接沖撞室壁，以減少對(duì)耐火磚的磨損，并使氣體在室內(nèi)分布均勻。燃燒室的頂蓋起著泄壓作用，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生爆炸時(shí)，爆炸壓力超過蓋子彈簧的作用力，蓋子張開，降低壓力，避免設(shè)備損壞。</p><p>　　1.6.3 廢熱鍋爐 廢熱鍋爐主要用于回收吹風(fēng)氣和上行半水煤氣

29、的顯熱，生產(chǎn)0.49-1。18Mpa的蒸汽，為制氣和其他用途提供一部分蒸汽來源。</p><p>　　煤氣生產(chǎn)中常用火管立式廢熱鍋爐，爐體為一直立的圓筒，用鋼板焊接，兩頭裝有鋼板封頭，內(nèi)部裝有若干根無縫鋼管。高溫氣從上而下與管間的水進(jìn)行逆流熱交換，汽水混合物從上循環(huán)管進(jìn)入氣包產(chǎn)生蒸汽。分離下來的 水及向氣泡補(bǔ)充的新鮮水（軟水）由下循環(huán)流入廢熱鍋爐下部管間。進(jìn)爐氣體一般為500~700℃出爐后可降至200℃左右。&

30、lt;/p><p>　　由于廢熱鍋爐上部裝有氣泡，為保持爐體重心達(dá)到平衡，避免基礎(chǔ)受力不均而下陷，故安裝時(shí)，鍋爐爐體傾斜7°，用以促進(jìn)對(duì)流，使熱交換效率提高。</p><p>　　1.6.4 洗氣箱 洗氣箱的作用是防止水封以后的煤氣倒回煤氣爐和空氣發(fā)生爆炸，并兼冷卻除塵的作用。</p><p>　　洗氣箱的外行是一個(gè)具有圓筒行容器。半水煤氣進(jìn)口管浸入水面以下

31、75~125mm，水至箱頂加入，不斷地從錐體部分的溢流管溢出。以保持一定的水面，起到安全水封的作用。它是煤氣爐系統(tǒng)確保安全生產(chǎn)不可缺少的設(shè)備。</p><p>　　進(jìn)洗氣箱的煤氣溫度約200℃，出氣溫度為70℃左右，洗氣箱的冷卻水用量大，其冷卻作用主要靠水的蒸發(fā)，煤氣主要因失去顯熱而降溫。出洗氣箱的煤氣已被飽和。</p><p>　　1.6.5洗滌塔 洗滌塔的作用是冷卻（降溫），冷凝（蒸

32、汽）和除塵，它可采用噴塔，也可采用填料塔，其外形一般為柱形。煤氣由下部入塔，由上部出塔。由于進(jìn)塔煤氣被水汽飽和。所以，如想繼續(xù)降溫，必須使煤氣中的水汽冷凝，由于冷凝熱大，故必須用大量的水噴淋，使煤氣繼續(xù)冷卻。</p><p>　　1.6.6 煙囪 煙囪也是煤氣生產(chǎn)中不可缺少的設(shè)備，其主要作用是排放廢氣，另還兼有封和除塵的作用。</p><p>　　1.6.7 自動(dòng)機(jī) 自動(dòng)機(jī)的作用在于通

33、過自動(dòng)機(jī)的程序控制，使水煤氣的生產(chǎn)操作基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。</p><p>　　自動(dòng)機(jī)把高壓水按時(shí)送到煤氣爐各系統(tǒng)各個(gè)自動(dòng)液壓閥門，是閥門按照工藝循環(huán)的要求準(zhǔn)時(shí)準(zhǔn)備啟動(dòng)，準(zhǔn)確控制和調(diào)節(jié)，保證生產(chǎn)穩(wěn)定和安全。</p><p>　　1.7 間歇式制半水煤氣的工藝條件</p><p>　　選擇生產(chǎn)工藝條件時(shí)，要求氣化效率高，爐子生產(chǎn)強(qiáng)度大，煤氣質(zhì)量好，氣化效率指制得半水煤氣所

34、具有的熱值與制氣投入的熱量之比。投入的熱量包括氣化所消耗的燃料熱值和氣化劑帶入的熱量（后者主要指蒸汽的潛熱）。他是用來表示氣化過程中的熱能利用率。氣化效率高，燃料利用率高，生產(chǎn)成本低。氣化效率用X表示：</p><p>　　X=Q半/(Q燃＋Q蒸)×100%</p><p>　　式中：Q半----------半水煤氣的熱值</p><p>　　Q燃----

35、---------------消耗燃料的熱值</p><p>　　Q蒸-------------------消耗蒸汽的熱值</p><p>　　生產(chǎn)強(qiáng)度是指每平方米爐膛截面在每小時(shí)生產(chǎn)的煤氣量，以沒標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的立方米表示。煤氣質(zhì)量則根據(jù)生產(chǎn)要求以熱值或以指定成分要求來衡量。為了保存以上的要求，氣化過程的工藝條件有：</p><p>　　1.7.1 溫度 反應(yīng)溫度沿

36、著燃料層高度而變化，其中氧化層溫度最高。操作溫度一般主要是指氧化層的溫度，簡稱爐溫。爐溫高，反應(yīng)速度快，蒸汽分解率高，煤氣產(chǎn)量高，質(zhì)量好。但爐溫高，吹風(fēng)氣中一氧化碳含量高，燃燒發(fā)熱少，熱損失大。此外，爐溫還受燃料及灰渣熔點(diǎn)的限制，高溫熔融將造成爐內(nèi)結(jié)疤。故爐溫通常應(yīng)比灰熔點(diǎn)低50℃左右，工業(yè)上采用爐溫范圍1000~1200℃。</p><p>　　1.7.2 吹風(fēng)速度 提高爐溫的主要手段是增加吹風(fēng)速度和延長吹風(fēng)

37、時(shí)間。后者使制氣時(shí)間縮短，不利于提高產(chǎn)量，而前者對(duì)制氣時(shí)間無影響，通過提高吹風(fēng)速度，迅速提高爐溫，縮短二氧化碳在還原層的停留時(shí)間。以降低吹風(fēng)氣中的一氧化碳含量，減少熱損失。吹風(fēng)速度以下不使炭層出現(xiàn)風(fēng)洞為限。</p><p>　　1.7.3 蒸汽用量 蒸汽用量是改善煤氣產(chǎn)量與質(zhì)量的重要手段之一。蒸汽流量越大，制氣時(shí)間愈長，則煤氣產(chǎn)量愈大。但要受到燃料活性、爐溫和熱平衡的限制。當(dāng)燃料活性好。爐溫高時(shí)，加大蒸汽流量可

38、加快氣化反應(yīng)，煤氣產(chǎn)率和質(zhì)量也得到提高。但同時(shí)因燃料層溫下降快而應(yīng)縮短吹入蒸汽的時(shí)間。但燃料活性較低時(shí)，宜采用較小的蒸汽流量和較長的送入時(shí)間。</p><p>　　1.7.4 燃料層高度 在制氣階段，較高的燃料層將使水蒸汽停留時(shí)間加長，而且燃料層溫度較為穩(wěn)定，有利于提高蒸汽分解率，但在吹風(fēng)階段，由于空氣與燃料接觸時(shí)間家長，吹風(fēng)氣中CO含量增加，更重要的是，過高的燃料層由于阻力增加，使輸送空氣的動(dòng)力消耗增加。根據(jù)

39、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)粒度較大、熱穩(wěn)定性較好的燃料，可采用較高的燃料層，但對(duì)顆粒小或熱穩(wěn)定性差的燃料，則燃料層不宜過高。</p><p>　　1.7.5 循環(huán)時(shí)間 制氣過程一個(gè)循環(huán)時(shí)間包括五個(gè)階段時(shí)間，各階段的時(shí)間分配要根據(jù)燃料性質(zhì)，氣化劑配分比和煤氣組成的要求而定，一個(gè)循環(huán)時(shí)間短時(shí)，爐溫的波動(dòng)小，煤氣產(chǎn)量和質(zhì)量也較穩(wěn)定，故循環(huán)時(shí)間不宜長，但氣化活化較低的燃料時(shí)，因反應(yīng)速度慢，應(yīng)采用較長的循環(huán)時(shí)間。</p>

40、<p>　　1.7.6 氣體成分 主要調(diào)節(jié)半水煤氣中（H2+CO）與N2比值。方法是改變加氮?dú)猓蚋淖兛諝獯祪魰r(shí)間。在生產(chǎn)中還應(yīng)經(jīng)常注意保持半水煤氣中低的氧含量（≤0.5%），否則將引起后序工段的困難，氧含量過高還有爆炸的危險(xiǎn)。</p><p>　　1.8 生產(chǎn)流程的選擇及論證</p><p>　　根據(jù)水煤氣生產(chǎn)工藝流程中廢熱利用的程度，可分為五類：</p>&

41、lt;p>　　1.不回收廢熱的流程：</p><p>　　吹風(fēng)直接放空，上下行煤氣直接進(jìn)入冷卻凈化系統(tǒng)，故其熱效率差。一般為小型水煤氣站采</p><p>　　2.只利用吹氣特點(diǎn)持有熱的流程：</p><p>　　該流程在吹風(fēng)階段，將吹風(fēng)氣通過燃燒室，同時(shí)向燃燒室內(nèi)送入二次空氣，合使吹風(fēng)氣中的在燃燒室中燃燒，蓄熱，高溫燃燒后廢熱鍋爐的收熱量后放空。上行、下行煤

42、氣直接進(jìn)入冷卻凈化系統(tǒng)，不進(jìn)行熱量回收。</p><p>　　3.利用吹氣持有熱和上行煤氣顯熱的流程</p><p>　　這是我國目前廣泛使用的一類流程，它可使大部分的廢熱得以回收利用。此流程適用于爐徑大于2740mm。</p><p>　　4.完全利用吹風(fēng)氣所持有熱及上、下行煤氣顯熱的流程</p><p>　　該流程與流程（3）的差別僅在于

43、下行煤氣的顯熱亦于回收，廢熱的回收利用程度最高，廢熱鍋爐的溫度波動(dòng)較小，蒸發(fā)量也較穩(wěn)定。</p><p><b>　　5.增熱水煤氣流程</b></p><p>　　在水煤氣生產(chǎn)中，用油裂解來提高煤氣熱值的方法稱為增熱，它的熱值高達(dá)16.7到18.8MJ/m3。但CO含量高達(dá)30%以上，故它不宜單獨(dú)作為城市煤氣，但可作為城市煤氣的補(bǔ)充氣源以備調(diào)峰之用。</p&g

44、t;<p>　　綜上所述，以（2）和（3）兩種流程為最佳，流程（4）效率高于（3）、（4）中由于加了回收下行煤氣顯熱，使得閥門和管道增多，操作變得復(fù)雜，投資增加，且由于煤氣溫度不高于200℃，從經(jīng)濟(jì)效益上考慮，流程（3）比流程（4）更為實(shí)用，本設(shè)計(jì)采用流程（3）。</p><p>　　1.9 間歇式氣化的工作循環(huán)</p><p>　　常壓固定床法制半水煤氣其工藝流程氣化過程按

45、5個(gè)階段分別敘述如下：</p><p>　　（1）吹風(fēng)階段 來自鼓風(fēng)機(jī)的加壓空氣送入煤氣發(fā)生爐底部，經(jīng)與燃料層燃燒放出大量的熱量儲(chǔ)存于炭層內(nèi)，生成吹風(fēng)氣由爐頂出，經(jīng)旋風(fēng)除塵 器除去灰塵后，進(jìn)入廢熱鍋爐的管間的水換熱，水受熱蒸汽產(chǎn)生的低壓蒸汽經(jīng)氣包蒸汽管道可供本爐制氣用。吹風(fēng)氣被冷卻降溫后出廢熱鍋爐，由煙囪放空。</p><p>　?。?）上吹制氣階段 蒸汽與加氮空氣一起自爐底送入，經(jīng)與

46、灼熱的燃燒層反應(yīng)后，氣體層上移，爐溫下降，生成半水煤氣由爐頂引出除去帶出灰塵。進(jìn)入廢熱鍋爐回收氣體中的顯熱后進(jìn)入洗氣箱至洗氣塔洗凈和冷卻至常溫由洗氣塔上部引出送出氣柜。</p><p>　?。?）下吹制氣階段 蒸汽自爐頂送入，經(jīng)灼熱的氣化層反應(yīng)，氣化層下移，爐溫繼續(xù)下降，生成的水煤氣由爐底引出，因下行煤氣通過灰渣層降低溫度，不再進(jìn)入廢熱鍋爐直接進(jìn)入洗氣箱、洗氣塔洗凈降溫，由塔頂引出至氣柜。</p>

47、<p>　?。?）二次吹氣階段 基本同一次上吹制氣階段，但不加入氮空氣，其目的在于置換下部及管道中殘存的煤氣，防止爆炸現(xiàn)象。</p><p>　?。?）吹凈階段 其工藝流程同上吹制氣階段，但不用蒸汽而改用空氣，以回收系統(tǒng)中的煤氣至氣柜。</p><p>　　以上5個(gè)階段的工作循環(huán)，由液壓或氣壓兩種形式自動(dòng)機(jī)控制，目前正在發(fā)展成微型程序制代替自動(dòng)機(jī)控制。</p>

48、;<p>　　間歇式制氣工作循環(huán)各階段氣體的流向如圖所示。閥門開閉情況見表4</p><p>　　圖2 間歇制半水煤氣各階段氣體流向圖</p><p>　　表4 各階段閥門開啟情況</p><p>　　注：O---閥門開啟：X------閥門關(guān)閉</p><p>　　1.10 間歇式制半水煤氣工藝流程</p>

49、<p>　　如附圖1所示，固體燃料由加料機(jī)從爐頂間歇加入爐內(nèi)，吹風(fēng)時(shí)，空氣鼓風(fēng)機(jī)自下而上通過燃料層，吹風(fēng)氣經(jīng)燃燒室及廢熱量后由煙囪放空。燃燒室中加入二次空氣，將吹風(fēng)氣中的可燃?xì)怏w燃燒，使室內(nèi)的格子蓄熱磚溫度升高。燃燒室蓋子具有安全閥作用，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生爆炸時(shí)可泄壓，以減輕設(shè)備的破壞。蒸汽上吹制氣時(shí)，煤氣經(jīng)燃燒室及廢熱鍋爐回收余熱后，再經(jīng)洗氣箱及洗滌塔進(jìn)入氣柜。下吹制氣時(shí)，蒸汽從燃燒室頂部進(jìn)入，經(jīng)預(yù)熱后自上而下流經(jīng)燃料層。由于煤氣溫

50、度較低，可直接由洗氣箱經(jīng)洗滌塔進(jìn)入氣柜。二次上吹時(shí)，氣體流向與上吹相同。空氣吹凈時(shí)，氣體經(jīng)燃燒室、廢熱鍋爐、洗氣箱和洗滌塔進(jìn)入氣柜，此時(shí)燃燒室不必加入二次空氣，在上、下吹制氣時(shí)，如配入加氮空氣，則其送入時(shí)間應(yīng)稍遲于水蒸汽的送入，并在蒸汽停送之前切斷，以避免空氣與煤氣相遇而發(fā)生爆炸。燃料氣化后，灰渣經(jīng)旋轉(zhuǎn)爐蓖由刮刀刮入灰箱，定期排出爐外。</p><p>　　附圖2 合成氨廠制半水煤氣的帶控制點(diǎn)的工藝流程</

51、p><p><b>　　2 工藝計(jì)算</b></p><p>　　2.1 煤氣發(fā)生爐（含燃燒室）的物料及熱量衡算</p><p><b>　　已知條件的確定: </b></p><p>　　表5 入爐煤組成，重量%</p><p>　　燃燒熱值 28476kJ/㎏ </

52、p><p><b>　　吹風(fēng)氣組成，體積%</b></p><p>　　表6 吹風(fēng)氣組成， 體積%</p><p>　　半水煤氣真正組成，體積%</p><p>　　表7 半水煤氣組成， 體積%</p><p>　　3.各物料進(jìn)出爐的溫度</p><p>　　空氣25℃;相

53、對(duì)濕度80%，空氣含水汽量0.0213kg（水汽）/kg（干汽）；</p><p>　　吹風(fēng)氣，上行煤氣流600℃；下吹煤氣200℃；灰渣200℃；</p><p>　　上行蒸汽120℃；飽和蒸汽的焓2730kJ/kg；</p><p>　　下吹蒸汽550℃；過熱蒸汽的焓3595kJ/kg；</p><p>　　4.生產(chǎn)循環(huán)時(shí)間%，時(shí)間（S）

54、</p><p>　　表8 生產(chǎn)循環(huán)時(shí)間</p><p>　　5.計(jì)算基準(zhǔn)：100kg入爐燃料</p><p>　　6.帶出物數(shù)量及其組分</p><p>　　帶出物數(shù)量：2kg絕對(duì)干料</p><p>　　帶出物組分及各組分重量</p><p>　　表9 帶出物數(shù)量及其組分</p&g

55、t;<p>　　帶出物熱值30030kJ/㎏ </p><p>　　7.灰渣組成及其各組分重量</p><p><b>　　灰渣組成。重量%</b></p><p>　　C S 灰分合計(jì)</p><p>　　14.60 0.3 85.2100&l

56、t;/p><p>　　灰渣重量（按灰分平衡計(jì)算），kg</p><p>　?。?3.24-0.28）÷0.852=15.2</p><p>　　灰渣各組分重量，kg</p><p>　　C 15.2×0.146=2.2</p><p>　　S 15.2×0.003=0.05&l

57、t;/p><p>　　灰分 15.2×0.852=12.95</p><p><b>　　合計(jì)：15.2</b></p><p>　　8.燃料氣化后轉(zhuǎn)入煤氣中的元素量，kg</p><p>　　C 78.13－（1.65＋2.20）=74.28</p><p>　　H 1.32＋

58、（5.6×2）/18－0.03=1.91</p><p>　　O 0.43＋（5.6×16）/18－0.01=5.40</p><p>　　N 0.77－0.02=0.75</p><p>　　S 0.51－（0.01＋0.05）=0.45</p><p><b>　　合計(jì)：82.8</b

59、></p><p>　　計(jì)算誤差==[100－（82.8＋15.2＋2）]/100×100%=0%</p><p>　　2.2 物料及熱量衡算</p><p>　　吹風(fēng)階段的計(jì)算： （物料衡算）1. 每Nm3吹風(fēng)氣中含有的元素量，kg</p><p>　　C [12×（0.1655＋0.0656＋0.0076）]

60、/22.4=0.128 </p><p>　　H [2×（0.0334＋0.0076×2）]/22.4＋0.00085×2/34=0.00438</p><p>　　O [32×（0.0035＋0.1655＋0.0656×0.5）]/22.4=0.288</p><p>　　N 28/22.4×

61、0.7245=0.906</p><p>　　S 0.00085×32/34=0.0008</p><p>　　2. 由碳平衡計(jì)算吹風(fēng)氣量：74.28/0.128=580Nm3</p><p>　　3. 由氮平衡計(jì)算空氣用量：[580×0.906－（0.77－0.02）]/（0.79×28/22.4）=530m3</p>

62、<p>　　空氣帶入水汽量 ： 530×1.293×0.0213=14.6（1.293為空氣密度）</p><p>　　4. 氫平衡（以千克計(jì)）</p><p>　　進(jìn)項(xiàng)：a。燃料帶入氫量： 1.91</p><p>　　b．空氣中水蒸汽帶入氫量：14.6×2/18=1.62</p><p>&l

63、t;b>　　合計(jì)： 3.53</b></p><p><b>　　出項(xiàng)：</b></p><p>　　a.吹風(fēng)氣中含氫量：580×0.00438=2.54</p><p>　　b.吹風(fēng)氣中水汽含量：3.53－2.54=0.99</p><p><b>　　合計(jì)：3.53</b&

64、gt;</p><p>　　吹風(fēng)氣中水汽含量：0.99×18/2=8.91</p><p>　　每標(biāo)準(zhǔn)m3吹風(fēng)氣中水汽含量：8.91/580=0.0154</p><p>　　5．氧平衡（以kg計(jì)）</p><p><b>　　進(jìn)項(xiàng)：</b></p><p>　　a.燃料帶入氧量；

65、 空氣中氧量： 5.40</p><p>　　b.空氣中含氧量： 530×0.21×32/22.4=159</p><p>　　c.空氣中水汽含氧量： 14.6×16/18=12.98</p><p>　　d.合計(jì)： 177.38</p><p><b>　　出項(xiàng)：&l

66、t;/b></p><p>　　a.吹風(fēng)氣中氧量：580×0.288=167.04</p><p>　　b.吹風(fēng)氣中水汽含氧量：8.91×16/18=7.92</p><p>　　c.合計(jì)：174.96</p><p>　　誤差：（177.38－174.96）/177.38×100%=1.36%</p

67、><p>　　6．硫平衡（以kg計(jì)）</p><p>　　進(jìn)項(xiàng)：燃料帶入硫量：0.45</p><p>　　出項(xiàng)：吹風(fēng)氣中含硫量：580×0.0008=0.46</p><p>　　誤差：（0.45－0.46）/0.45×100%=2.2%</p><p>　　熱量衡算： 1. 進(jìn)項(xiàng)（以kJ計(jì)）<

68、;/p><p>　?。?）燃料熱值：100×28476=2847600</p><p>　?。?）燃料顯熱：100×25×1.05=2625（1.05為燃料的比熱）</p><p>　?。?）干空氣顯熱：530×25×1.30=17225（1.30為空氣的比熱）</p><p>　?。?）空氣中水

69、汽的焓：14.6×2562.84=37418</p><p>　　合計(jì)：2904868</p><p>　　2. 出項(xiàng)（以kJ計(jì)）</p><p>　　（1）吹風(fēng)氣熱值：580×1180.78=684852</p><p>　　1 m3吹風(fēng)氣熱值為：12810×0.0334＋12684×0.0656＋3

70、9984×0.0076=1180.78</p><p>　?。?） 干吹風(fēng)氣顯熱：580×1.408×600=489984</p><p>　　0.1655×2.066＋0.0035×1.420＋0.0656×1.360＋0.0334×1.302＋0.0076×2.255＋0.7245×1.352&

71、lt;/p><p>　　=1.408kJ/ m3℃</p><p>　?。?）吹風(fēng)氣中水汽的焓：8.91×3696=32931（32931為600℃時(shí)過熱蒸汽的焓）</p><p>　?。?）帶出物熱值：30030×2=60060</p><p>　　28164.6/（1－0.056）=29835.38</p>

72、<p>　?。?）帶出物顯熱：2×1.05×600=1260（1.05為燃料的比熱）</p><p>　　（6）灰渣中可燃物熱值：34020×220＋10500×0.05=75369</p><p>　?。?4020，10500分別為碳和硫的發(fā)熱值）</p><p>　?。?）灰渣顯熱：15.2×0.94&

73、#215;200=2858 （0.94為灰渣的比熱）</p><p>　?。?）熱損失（取燃料發(fā)熱量的8%）</p><p>　　2847600×0.08=227808</p><p>　　（1）～（8）合計(jì)：1575121</p><p>　?。?）積蓄在煤層中的熱量：2904868－1575121=1329747</p&

74、gt;<p>　　3．吹風(fēng)效率：1329747/2847600×100%=46.6%</p><p><b>　　熱量平衡表：</b></p><p>　　表10熱量平衡表（kJ）</p><p>　　2.3制氣階段的計(jì)算（以100kg入爐燃料為基準(zhǔn)）</p><p>　　2.3.1 物料衡算

75、1.每Nm3半水煤氣中含有的元素量，kg</p><p>　　C=12/22.4×（0.075＋0.321＋0.0054）=0.215</p><p>　　H=2/22.4×（0.43＋2×0.005）＋2/34×0.00145=0.0390</p><p>　　O=32/22.4×（0.002＋0.075＋0.32

76、1×0.5）=0.340</p><p>　　N=28/22.4×0.1666=0.2083</p><p>　　S=32/34×0.00145=0.00136</p><p>　　2.由碳平衡計(jì)算半水煤氣產(chǎn)量：</p><p>　　74.28/0.215=344N m3</p><p>

77、　　3.由氮平衡計(jì)算氮空氣用量：</p><p>　?。?44×0.2083－0.75）/（0.79×28/22.4）=72N m3</p><p><b>　　氮空氣中含水汽量：</b></p><p>　　72×1.293×0.0213=1.982</p><p><b&

78、gt;　　4.氫平衡</b></p><p><b>　　已知和假設(shè)數(shù)據(jù)</b></p><p>　　上行半水煤氣產(chǎn)量為XNm3</p><p>　　上行半水煤氣中含水蒸汽量為0.25kg/N m3</p><p>　　上、下吹蒸汽用量相等各為Wkg</p><p>　　下行半水煤氣產(chǎn)

79、量為（344－X）Nm3</p><p>　　下行半水煤氣中含水蒸汽量為0.42kg/ Nm3</p><p>　　為方便計(jì)算，假設(shè)上、下吹氣體成分相同，上、下吹氮空氣作為均勻加入計(jì)。</p><p>　　上行制氣階段氫平衡（以kg計(jì)）</p><p><b>　　進(jìn)項(xiàng)：</b></p><p>

80、　?。╝）燃料帶入氫量：</p><p>　　1.91×X/344=0.00555</p><p><b>　　水蒸汽帶入氫量：</b></p><p>　　W×2/18=W/9</p><p>　　（b）氮空氣中水蒸汽含氫量：</p><p>　　1.982×2/1

81、8×X/344=0.00064X</p><p>　　合計(jì)： W/9＋0.0062X</p><p><b>　　出項(xiàng)：</b></p><p>　　（1）半水煤氣中氫量：0.0390X</p><p>　?。?） 半水煤氣中水汽含氫量：（0.25×2/18）X=0.0278X</p>

82、<p><b>　　合計(jì)：0.067X</b></p><p>　　平衡：W/9＋0.0062X=0.067X</p><p>　　W=0.556X--------------------------（1）</p><p>　　下行制氣階段氫平衡（以kg計(jì)）</p><p><b>　　進(jìn)項(xiàng)：<

83、;/b></p><p>　　（1）燃料帶入氫量 1.91－0.00555X</p><p>　?。?）蒸汽帶入氫量 W×2/18=W/9</p><p>　　（3）氮空氣中水汽含氫量：1.982×2/18－0.00064X=0.22－0.00064X</p><p>　　合計(jì)：W/9＋2.13-0.0062X<

84、;/p><p><b>　　出項(xiàng)：</b></p><p><b>　　a．半水煤氣中氫量</b></p><p>　　（344－X）×0.0390=13.42－0.0390X</p><p>　　b.半水煤氣中水汽含氫量</p><p>　?。?.42×2/

85、18）×（344－X）=16.05－0.047X</p><p>　　合計(jì)：29.47－0.086X</p><p>　　平衡：W/9＋2.13－0.0062X=29.47－0.086X</p><p>　　W=246－0.78X---------------------------（2）</p><p>　　解方程（1）和（2）得

86、： X=184</p><p><b>　　W=102.4</b></p><p><b>　　由此得：</b></p><p>　　上行半水煤氣產(chǎn)量：184N m3</p><p>　　上行半水煤氣產(chǎn)量占總產(chǎn)量的百分?jǐn)?shù)：184/344×100%=53.4%</p><

87、p>　　下行半水煤氣產(chǎn)量：344－184=160</p><p>　　下行半水煤氣產(chǎn)量占總產(chǎn)量的百分?jǐn)?shù)：160/344×100%=46.6%</p><p>　　上行半水煤氣中水蒸汽量0.25×184=46kg</p><p>　　下行半水煤氣中水蒸汽汽量：0.42×160=67.2</p><p>　　4

88、6＋67.2=113.2</p><p>　　蒸汽總耗量：102.4×2=204.8kg</p><p>　　上吹蒸汽分解率： （102.4－46）/102.4×100%=55.08%</p><p>　　下吹蒸汽分解率： （102.4－67.2）/102.4×100%=34.38%</p><p>　

89、　平均蒸汽分解率： [204.8－（46＋67.2）]/204.8×100%=44.73%</p><p>　　5.氧平衡（以kg計(jì)）</p><p><b>　　進(jìn)項(xiàng)：</b></p><p>　?。?）燃料中帶入氧量：5.40</p><p>　?。?）蒸汽帶入氧量：204.8×16/18

90、=182.04</p><p>　?。?）氮空氣中氧含量：72×0.21×32/22.4=21.6</p><p>　?。?）氮空氣中水汽含氧量：1.982×16/18=1.76</p><p><b>　　合計(jì)：210.80</b></p><p><b>　　出項(xiàng)：</b

91、></p><p>　　（1）半水煤氣中氧量：344×0.34=118.96</p><p>　?。?）半水煤氣中水汽含氧量：（67.2＋46）×16/18=100.62</p><p>　　合計(jì) 211.42</p><p>　　誤差：（211.42－210.80）/210.80×100%=0.29%

92、</p><p>　　6．硫平衡（以kg計(jì)）</p><p><b>　　進(jìn)項(xiàng)：</b></p><p>　　燃料帶入硫量：0.45</p><p><b>　　合計(jì)0.45</b></p><p><b>　　出項(xiàng)：</b></p>&l

93、t;p>　　半水煤氣中含硫量：344×0.00136=0.47</p><p>　　2.3.2 熱量衡算 1. 進(jìn)項(xiàng)（以kJ計(jì)）：</p><p>　　(1) 燃料熱值：100×28476=2847600</p><p>　　(2) 燃料顯熱：100×25×1.05=2625</p><p>　

94、　(3)蒸汽的焓：102.4×2730＋102.4×3595=647680</p><p>　?。?730 、 3595分別為上行蒸汽和下行蒸汽的焓）</p><p>　　(4)干氮空氣顯熱：72×25×1.30=2344（1.30為空氣的比熱）</p><p>　　(5)氮空氣中水汽的焓：1.982×2564=50

95、81 （2564為水蒸汽的焓）</p><p>　　合計(jì)：3505330</p><p><b>　　2.出項(xiàng)：</b></p><p>　　（1）半水煤氣熱值：344×9795.77=3369746</p><p>　　1標(biāo)準(zhǔn)m3半水煤氣熱值為：12810×0.43＋12684×0.32

96、1＋39984×0.0054=9795.77</p><p>　?。?）干半水煤氣的顯熱：184×1.223×600＋160×1.346×200=178091</p><p><b>　　上行半水煤氣比熱：</b></p><p>　　0.075×2.06＋0.002×1.4

97、2＋0.321×1.36＋0.43×1.31＋0.0054×2.26＋0.1666×1.35=1.223kJ/ m3℃</p><p><b>　　下行半水煤氣比熱：</b></p><p>　　0.075×1.81＋0.002×1.34＋0.321×1.31＋0.43×1.30＋0.00

98、54×1.76＋0.1666×1.31=1.346kJ/ m3℃</p><p>　?。?）半水煤氣中水汽的焓：46×3696＋67.2×2890=364224 （3696、2890分別為600 ℃和200 ℃蒸汽的焓）</p><p>　　（2）帶出物熱值：30030×2=60060</p><p>　?。?）帶出

99、物顯熱：600×1.05×2=1260 （1.05為帶出物的比熱）</p><p>　?。?）灰渣中可燃物熱值：34020×2.20＋10500×0.05=75369 （34020、10500分別為碳和硫的熱值）</p><p>　?。?）灰渣顯熱：15.2×0.97×200=28488 （0.97為灰渣的比熱）</p

100、><p>　?。?）熱損失（取燃料發(fā)熱值的8%）2847600×0.08=227808</p><p>　　合計(jì)：4305044</p><p>　　3.需從煤層中吸取的熱量（kJ） </p><p>　　4305044－3505330=799714</p><p><b>　　4.制氣效率：</

101、b></p><p>　　3505330/（2847600＋799714＋647680）×100%=81.6%</p><p><b>　　5.熱量平衡表</b></p><p>　　表11熱量平衡表（kJ）</p><p><b>　　2.4 總過程計(jì)算</b></p>

102、<p>　　2.4.1 燃料使用分配 設(shè)100kg燃料用于制半水煤氣為Xkg</p><p>　　根據(jù)熱量平衡得：799714X=（100－X）×132974</p><p><b>　　X=62.4</b></p><p>　　每100kg燃料用于制半水煤氣為62.4%，用于制吹風(fēng)氣未37.6%</p>

103、<p>　　4.4.2 每100kg燃料的生產(chǎn)指標(biāo) 吹風(fēng)氣產(chǎn)量：</p><p>　　580×0.376=218N m3</p><p><b>　　半水煤氣產(chǎn)量：</b></p><p>　　344×0.624=214.6N m3</p><p><b>　　氮空氣消耗量：&

104、lt;/b></p><p>　　72×0.624=44.9</p><p><b>　　蒸汽消耗量：</b></p><p>　　204.8×0.624=127.8</p><p><b>　　吹風(fēng)時(shí)空氣消耗量：</b></p><p>　　530

105、×0.376=199</p><p><b>　　總過程效率：</b></p><p>　　（214.6×9795.77）/（2847600＋647680×0.624）×100%=64.6%</p><p>　　2.4.3 物料衡算（kg） 1.碳平衡</p><p>　　進(jìn)項(xiàng)：

106、燃料中碳含量：74028</p><p><b>　　合計(jì)：74.28</b></p><p><b>　　出項(xiàng)：</b></p><p>　　（1）半水煤氣中碳含量：214.6×0.215=46.14</p><p>　?。?）吹風(fēng)氣中碳含量：218×0.128=27.90&l

107、t;/p><p><b>　　合計(jì)：74.04</b></p><p>　　誤差：（74.28－74.04）/74.28×100%=0.32%</p><p><b>　　2.氫平衡</b></p><p><b>　　進(jìn)項(xiàng)：</b></p><p&g

108、t;　　（1）燃料中氫含量：1.91</p><p>　?。?）空氣中水汽含氫量：199×1.293×0.0213×2/18=0.61</p><p>　?。?）氮空氣中水汽含氫量：44.9×1.293×0.0213×2/18=0.14</p><p>　　（4）蒸汽含氫量：127.8×2/18

109、=14.2</p><p><b>　　合計(jì)：16.86</b></p><p><b>　　出項(xiàng)：</b></p><p>　?。?）半水煤氣中氫含量：214.6×0.0390=8.37</p><p>　?。?）半水煤氣中水氣含氫量：214.6×113.2/344×

110、;2/18=7.85</p><p>　?。?）吹風(fēng)氣中含氫量：218×0.00438=0.95</p><p>　　（4）吹風(fēng)氣中水汽含氫量：218×0.0154×2/18=0.37</p><p><b>　　合計(jì) ：17.54</b></p><p>　　誤差：（17.54－16.86

111、）16.86×100%=4%</p><p><b>　　3 氧平衡</b></p><p><b>　　進(jìn)項(xiàng)：</b></p><p>　?。?）燃料中氧含量5.40</p><p>　?。?）空氣中氧含量：199×0.21×32/22.4=59.7</p>

112、;<p>　　（3）蒸汽中含氧量：127.8×16/18=113.6</p><p>　?。?）空氣中水汽含氧量：199×0.21×32/22.4=4.87</p><p>　?。?）氮空氣中水汽含氧量：44.9×1.293×0.0213×16/18=1.10</p><p>　?。?）氮空氣

113、中氧量：44.9×0.21×32/22.4=13.47</p><p>　　合計(jì)： 198.14</p><p><b>　　出項(xiàng)：</b></p><p>　?。?）半水煤氣中氧含量：214.6×0.340=72.96</p><p>　　（2）半水煤氣中水汽含氧量：214.6×

114、113.2/344×16/18=62.77</p><p>　　（3）吹風(fēng)氣中氧含量：218×0.288=62.78</p><p>　?。?）吹風(fēng)氣中水汽含氧量：218×0.0154×16/18=2.98</p><p><b>　　合計(jì)：201.49</b></p><p>　

115、　誤差：（201.49-198.14）/198.14×100%=1.6%</p><p><b>　　4 氮平衡 </b></p><p><b>　　進(jìn)項(xiàng)：</b></p><p>　?。?）燃料中氮含量：0.75</p><p>　　（2）空氣中氮含量：199×0.79

116、15;28/22.4=196.51</p><p>　?。?）氮空氣中氮含量：44.9×0.79×28/22.4=44.34</p><p>　　合計(jì)： 241.60</p><p><b>　　出項(xiàng)：</b></p><p>　　（1）半水煤氣中氮含量：214.6×0.2083=44.70

117、</p><p>　?。?）吹風(fēng)氣中氮含量：218×0.905=197.50</p><p><b>　　合計(jì)：242.2</b></p><p>　　誤差：（242.2－241.60）/242.2×100%=0.2%</p><p><b>　　5硫平衡</b></p&g

118、t;<p><b>　　進(jìn)項(xiàng)：</b></p><p>　?。?）燃料中硫含量：0.45</p><p><b>　　出項(xiàng)：</b></p><p>　?。?）吹風(fēng)氣中硫含量：218×0.0008=0.1744</p><p>　?。?）半水煤氣中硫含量：214.6×

119、;0.00136=0.2918</p><p><b>　　合計(jì) ： 0.46</b></p><p>　　誤差：（0.46－0.45）/0.46×100%=2.1%</p><p>　　2.4.4 熱量衡算（kJ） 進(jìn)項(xiàng)：</p><p>　　（1）燃料熱值：2847600</p><p

120、>　　（2）燃料顯熱：100×25×1.05=2756</p><p>　?。?）干空氣顯熱：199×25×1.30=6467</p><p>　?。?）空氣中水汽的焓：199×1.293×0.0213×2564=14052.4</p><p>　?。?）干氮空氣顯熱：44.9×2

121、5×1.30=1459.25</p><p>　　（6）氮空氣中水汽的焓：44.9×1.293×0.0213×2564=3170.6</p><p>　?。?）蒸汽的焓：127.8×0.5×2730＋127.8×0.5×3595=4041675</p><p>　　合計(jì)：3279673.

122、25</p><p><b>　　進(jìn)項(xiàng)：</b></p><p>　?。?）吹風(fēng)氣熱值：218×1180.78=257410.04</p><p>　?。?）干吹風(fēng)氣顯熱：218×1.408×600=184166.4</p><p>　?。?）吹風(fēng)氣中水汽的焓：218×0.0154

123、×32931=110555.95</p><p>　　（4）半水煤氣熱值：214.6×9795.77=2102172.24</p><p>　?。?）干半水煤氣顯熱：214.6×0.534×1.223×600＋214.6×0.466×1.346×200=111011.81</p><p>

124、;　　（6）半水煤氣中水汽的焓：214.6×0.534×0.25×3696＋214.6×0.466×0.42×2890=227271.5</p><p>　?。?）帶出物熱值：30030×2=60060</p><p>　?。?）帶出物顯熱：600×1.05×2=1260</p><

125、;p>　?。?）灰渣中可燃物熱值：34020×2.2＋10500×0.05=75369</p><p>　?。?0）灰渣顯熱：15.2×0.98×200=2858</p><p>　?。?1）熱損（取燃料發(fā)熱的8%）2847600×0.08=227808</p><p>　　合計(jì)：3359942.94</

126、p><p>　　誤差：（3359942.94－3279673.25）/3359942.94×100%=2.3%</p><p><b>　　2.5 配氣計(jì)算</b></p><p>　　配氣量計(jì)算： 半水煤氣中（CO＋H2）：N2取3.1：1</p><p>　　吹風(fēng)氣中CO＋H2=6.56＋3.34=9.90&l

127、t;/p><p><b>　　N2=72.45</b></p><p>　　半水煤氣中CO＋H2=32.1＋43</p><p><b>　　N2=16.66</b></p><p>　　設(shè)每標(biāo)準(zhǔn)水煤氣中配入吹風(fēng)氣量為XNm3</p><p>　　9.90X＋75.1=3.1&#

128、215;（16.66＋72.5X）</p><p><b>　　X=0.1092</b></p><p>　　100千克燃料制氣時(shí)半水煤氣產(chǎn)量為214.6Nm3</p><p>　　需配入吹風(fēng)氣量為：214.6×0.1092=23.43</p><p>　　100千克燃料實(shí)際可制得半水煤氣量為：214.6＋23

129、.43=238</p><p>　　實(shí)際半水煤氣組成體積%： CO2=(0.075＋0.1655×0.1092)/(1＋0.1092)×100%=8.38%</p><p>　　O2 =(0.002＋0.0035×0.1092)/(1＋0.1092)×100%=0.21%</p><p>　　CO=(0.321＋0.0656