化工炼焦技术课件焦炉调温操作解读

管端部设有蒸汽清扫管、工业水管、氨水管和高压氨水清扫管。
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集气管有单、双两种形式，单集气管一般布置在机侧，其优
点是钢材用量少、投资省，炉顶通风较好，但装煤时炭化室内气
流阻力大，容易冒烟冒火。双集气管煤气从炭化室两侧析出，可 降低集气管两侧的压力，使全炉炭化室压力分布较均匀，可减轻 冒烟冒火，易于实现无烟装煤；生产时荒煤气在炉顶空间停留时 间短，可减轻荒煤气裂解，提高化产品产率和质量；双集气管有 利于实现炉顶机械化清扫炉盖等操作。但双集气管消耗钢材多， 基建投资大，炉顶通风较差，使操作条件变坏，且氨水、蒸汽消
任务二 煤气燃烧特性分析
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一、煤气的基本性质
1、煤气的组成 焦炉加热用的气体燃料主要是焦炉煤气和高炉煤气。
煤气中H2、CH4、CO和不饱和烃（主要是C2H4）为可燃成 分。焦炉煤气可燃成分较高，在90％以上，主要为H2和CH4，高 炉煤气可燃成分低，仅30％左右，主要是CO。煤气组成是决定 煤气燃烧特性的基本因素。
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2、煤气的发热值 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）。 煤气(标态)中可燃组分的低热值（kJ/m3）为：CO，12728；
H2，10844；CH4，35840；CmHn，71179，则煤气的低热值为：
Q低 12728 (CO) 10844 (H2 ) 35840 (CH4 ) 71179 (Cm Hn )
性分子浓度急剧提高而加速反应。
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焦炉煤气、氢气下限较低，故管道、管件、设备不严时，漏
入空气中，遇到火源，就容易着火爆炸。相反，高炉煤气、氢气 上限较高，当设备、管道不严并出现负压时，容易吸入空气形成
爆炸性可燃混合物。另外，当管道内煤气低压或流量过低时，也
会形成回火爆炸。
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3、燃烧方式 根据上述内容，在一定的条件下，煤气的燃烧过程一般可分 为三个阶段： （1）煤气与空气混合，并达到极限浓度，属纯物理过程； （2）将可燃混合气体加热到着火温度或点火燃烧使其达到 着火温度； （3）可燃物与氧气反应而连续稳定的燃烧，属化学动力学 过程，主要和反应的浓度和温度有关。 根据上述前两个阶段的次序和混合方式的不同，煤气燃烧可 分为扩散燃烧和动力燃烧。
耗量也较多。
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二、加热煤气供入设备
加热煤气供入设备的作用是向焦炉输送和调节加压煤气。
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两分式火道 三、废气导出系统
焦炉废气导出系统有交换开闭器，机侧、焦侧分烟道及总烟 道翻板。 1、提杆式双砣盘交换开闭器 2、杠杆式交换开闭器
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高向加热均匀，可适当降低燃烧室的温差。但高炉煤气不预热时
理论燃烧温度低，故使用前必须预热到1000oC以上，才能满足燃 烧室温度的要求。
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二、煤气的燃烧
1、煤气的燃烧和燃烧极限 煤气的燃烧是指煤气中的可燃成分和空气中的氧在足够的温
度下所发生的剧烈氧化反应。燃烧需要三个条件，即可燃组分、
和氨水有较好的流动性。 1、上升管和桥管
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2、集气管、吸气弯管和吸气管 集气管为钢板焊接或铆接成的圆形或槽形管道，朝氨水流出 方向有6％～10％的倾斜度，集气管与吸气管间的吸气弯管上，设 自动和手动调节翻板；沿集气管全长设若干清扫孔，可通过此波 动和清扫集气管底沉积的焦油渣。集气管上设有带水封阀的放散 管，当因故粗煤气不能导出或导出不畅时，由此放散以减轻炉门 冒火冒烟，放散管上设有点火装置，防止粗煤气污染大气。集气
可燃混合气靠火星、灼热物体等火源形成火焰中心，然后经 火焰传播使可燃混合气燃烧，叫点火燃烧。 点火燃烧时，火焰具备一定的能量，使可燃混合气在某一局 部首先产生火焰，由燃烧放出的热量使其温度升高，并很快将热 能传给临近的冷可燃混合气，使其升温达到着火温度而着火。如 此一层层地将热能传下去，使整个可燃混合物燃烧起来。
焦炉煤气和高炉煤气的低发热值是多少？ 焦炉煤气的发热值约为高炉煤气的4倍。
？
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3、煤气的密度
煤气的密度是指每立方米煤气的质量，记为ρ，每立方米煤
气在标准状态下（OoC，101325Pa）下的密度则记为ρ0，可根据 组成按加和法计算。
0
M
i
Xi
22.4
, kg / m
氧和一定的温度。 可燃气体与氧气组成的混合气体，只是在其中可燃组分达到
一定浓度范围和着火温度下，当燃烧产生的热量高于系统的散热，
从而可以保证系统温度不断升高的条件下，才能进行稳定的燃烧， 这种极限浓度称燃烧极限。
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2、燃烧与爆炸 煤气达到着火温度或点火都可使煤气燃烧。
着火温度是使可燃混合物开始正常稳定燃烧的最低温度。
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爆炸与燃烧本质基本一样，两者均以一定的可燃混合气浓度 极限（燃烧极限）为前提，并要有火源或达到燃烧温度。爆炸与 燃烧的不同点是：燃烧是稳定的连锁反应，在必要的浓度极限条 件下，主要依靠温度的升高，使反应加速；而爆炸是不稳定的连
锁反应，在必要的浓度极限条件下，主要依靠压力的升高，使活
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任务一 煤气设备
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一、荒煤气导出设备
荒煤气导出设备包括：上升管、桥管、水封阀、集气管、吸
气弯管、焦油盒、吸气管及相应的喷洒氨水系统。
作用：一是将出炉荒煤气顺利导出，不致因炉门刀边附近煤 气压力过高而引起冒烟冒火，但又要保持和控制炭化室在结焦过 程中为正压；二是将出炉煤气适当冷却，不致因温度过高而引起 设备变形、阻力升高和鼓风、冷凝的负荷增大，但又要保持焦油
3
高炉煤气和焦炉煤气的密度是多少？ 高炉煤气的密度远大于焦炉煤气。
？
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4、燃烧特性 焦炉煤气可燃成分浓度大，发热值高，提供一定热量所需煤 气量少，产生废气量少，理论燃烧温度高。 由于H2的体积分数在50％以上，因此燃烧速度快，火焰短， 煤气和燃烧产生的废气密度小，焦炉加热系统阻力小。 高炉煤气可燃成分少，发热值低，提供一定热量所需煤气多， 产生废气多。 煤气中可燃成分为CO，且含量低，故燃烧速度慢，火焰长，