焦炉设计计算要点
焦炉排计划的大循环小循环的计算方法
焦炉排计划的大循环小循环的计算方法下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by the editor. I hope that after you download them, they can help yousolve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts,other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!焦炉排计划的大循环小循环的计算方法是焦化行业中一项重要的技术。
关于5.5m焦炉设计问题
关于5.5m焦炉设计问题5.5m捣固焦炉炭化室宽度设计目前有两种：⑴500mm. ⑵550mm,两种炭化室1、从捣固技术角度分析都可行。
前者煤饼高宽比为5200/450=11.55；后者高宽比为5200/500=10.4.后者煤饼的稳定性比前者高，即塌饼率低。
2、设计结焦时间：前者22.5h，后者25.5h。
这是根据焦炉砖墙耐温限度和温度梯度及焦并中心温度确定的。
也就是说，硅砖最高使用温度(燃烧室)≯1350℃，焦并中心温度应达到1000±50℃.。
炭化室越宽温度梯度越大，因而结焦时间越长。
3、在一个结焦周期内，既要安排操作时间，还要有检修时间。
一个周期内检修时间安排≮2.5~4h，分2次或3次检修。
又目前在捣固情况下，每炉操作时间在≮22分钟，这是机械条件所限。
4、一组焦炉设计有55×2孔和60孔×2两种，有的还设计65孔×2.。
显然孔数越多，一个周期内操作的次数越多，所需要的总的操作时间越多。
那么检修时间就越少，甚至没有检修时间。
（一个结焦周期=全炉操作时间+检修时间）。
例如：500mm炭化室55孔焦炉，周转时间22.5h。
单孔操作时间22min。
计算：全炉操作时间=22min×55孔=1210min周转时间22.5h=1350min 。
则全炉检修时间=1350-1210=140min。
基本上排产和操作较为合适。
如果60孔焦炉，操作就太紧张了，基本没有检修时间。
而且要满负荷生产必须在理想条件下进行。
否则，不可能满负荷生产。
又如：550mm炭化室的焦炉60孔，周转时间为25.5h，单孔操作时间22min，计算：全炉操作时间=22min×60孔=1320min。
周转时间=25.5h×60min/h=1530min 。
则全炉检修时间=1530-1320=210min.排产和操作较为理想，如果55孔焦炉，机械操作不忙。
65孔焦炉，则机械操作紧张。
焦炉传热和结焦时间计算
2
式中：
α辐、CO2——CO2的辐射系数，查图8-5
α辐、H2O——H2O的辐射给热系数，查图8-6 。
第八章
焦炉传热和结焦时间计算
第八章
焦炉传热和结焦时间计算
图8-5 CO2辐射给热系数
第八章
焦炉传热和结焦时间计算
第八章
焦炉传热和结焦时间计算
图8-6 H2O辐射给热系数
第八章
焦炉传热和结焦时间计算
t1 ' 式中:
α——热废气对蓄热面的给热系数，kJ/m2· ℃ h·
τ——加热期时间，h/周期
α’——蓄热面对冷气体的给热系数，kJ/m2· ℃ h· τ’——冷却期时间，h/周期
第八章
焦炉传热和结焦时间计算
φ —— 格子砖内部传热系数，kJ/m2· 周期· ℃
cg
δ —— 格子砖半壁厚，m ρ—— 格子砖密度，kg/m3 c —— 格子砖比热容， kJ/kg· ℃
第五节 蓄热室传热
目的意义： 回收废气显热 确定蓄热室换热面积F 确定格子砖块数n=F/F砖 确定格子砖层数N=n/n层 确定格子砖的高度h=h砖×N 确定蓄热室高度 确定焦炉高度
第八章
焦炉传热和结焦时间计算
第八章
焦炉传热和结焦时间计算
第八章
焦炉传热和结焦时间计算
一、蓄热室传热特点
1、蓄热室的作用：回收废气显热并用来预热用于加热焦炉的空气或高 炉煤气。 2、蓄热室可分为加热期（下降气流）和冷却期（上升气流），格子砖 是热量的传递者。 在加热期：下降的高温废气将热量传递给格子砖，格子砖被加热， 废气被冷却。 在冷却期：格子砖将热量传递给上升的高炉煤气或空气，格子砖被 冷却，上升的空气或高炉煤气被加热。
焦化生产常用计算
焦化生产常用计算焦化生产是一种将煤炭转化为焦炭和其他有价值的副产品的工艺过程。
在焦化生产中，有许多常用的计算方法和公式，用于评估和优化生产过程。
本文将介绍一些焦化生产中常用的计算方法，以帮助读者更好地理解焦化生产过程。
一、焦炉产能计算焦炉产能是指焦炉在单位时间内生产的焦炭量。
计算焦炉产能的方法主要有两种：理论产能和实际产能。
1. 理论产能计算理论产能是指在理想条件下，焦炉在单位时间内完全燃烧煤炭所产生的焦炭量。
理论产能的计算公式如下：理论产能 = 焦炭收得率× 焦炭产量× 100%其中，焦炭收得率是指焦炭产量与煤炭投入量之比。
通常情况下，焦炭收得率为70%至80%。
2. 实际产能计算实际产能是指在实际生产中，考虑各种因素对焦炉产能的影响后的产量。
实际产能的计算公式如下：实际产能 = 理论产能× 热工效率× 综合利用系数其中，热工效率是指焦炉在燃烧过程中从煤炭中释放出的热量与煤炭投入量之比。
综合利用系数是考虑焦炉运行稳定性、设备完好率等因素的综合评估系数。
二、焦炉能耗计算焦炉能耗是指焦炉在生产过程中消耗的能量。
计算焦炉能耗的方法主要有两种：理论能耗和实际能耗。
1. 理论能耗计算理论能耗是指在理想条件下，焦炉在生产过程中所消耗的能量。
理论能耗的计算公式如下：理论能耗 = 焦炭产量× 焦炭热值其中，焦炭热值是指单位质量焦炭所释放的热量。
一般情况下，焦炭热值为28MJ/kg至32MJ/kg。
2. 实际能耗计算实际能耗是指在实际生产中，考虑各种因素对焦炉能耗的影响后的能耗量。
实际能耗的计算公式如下：实际能耗 = 理论能耗× 能耗利用系数其中，能耗利用系数是考虑焦炉运行稳定性、能源利用效率等因素的综合评估系数。
三、焦炉炉温计算焦炉炉温是指焦炉内部的温度分布情况。
炉温的计算方法主要有两种：理论炉温和实际炉温。
1. 理论炉温计算理论炉温是指在理想条件下，焦炉内部各个部位的温度分布情况。
炼焦炉耗热量的计算
炼焦炉耗热量的计算
炼焦炉是用于生产焦炭的设备，它耗热量的计算涉及到多个因素。
下面我将从多个角度来回答这个问题。
首先，炼焦炉耗热量的计算与炼焦炉的类型和工艺有关。
常见
的炼焦炉有焦炉、半焦炉和煤气化炉等。
每种炼焦炉的工艺流程和
燃烧方式不同，因此计算方法也会有所差异。
其次，炼焦炉耗热量的计算需要考虑到炉内各个部位的热量损失。
炉内煤料的加热过程中，热量会通过辐射、对流和传导等方式
逐渐传递到煤料表面。
然后，煤料在炉内燃烧产生焦炭，并伴随着
煤气的生成。
在这个过程中，热量会通过煤气带走一部分，并通过
炉壁和烟道散失。
因此，计算炼焦炉耗热量需要综合考虑这些热量
损失。
另外，炼焦炉耗热量的计算还需要考虑到燃料的热值和燃烧效率。
不同的燃料具有不同的热值，而燃烧效率则受到炉内氧气供应、燃料的燃烧方式和炉内温度等因素的影响。
因此，在计算炼焦炉耗
热量时，需要准确测量燃料的热值，并考虑到燃烧效率的影响。
此外，炼焦炉耗热量的计算还需要考虑到炉内的热量平衡。
炉
内的热量平衡是指炉内各个部位的热量输入和输出之间的平衡关系。
通过对炉内热量平衡的计算，可以确定炉内的热量损失和燃料的利
用率，从而进一步计算炼焦炉的耗热量。
综上所述，炼焦炉耗热量的计算涉及到炼焦炉的类型和工艺、
热量损失、燃料的热值和燃烧效率，以及炉内的热量平衡等因素。
为了准确计算炼焦炉的耗热量，需要综合考虑这些因素，并进行相
应的测量和分析。
焦炉工艺设计、生产常用计算式及例题选集
焦炉工艺设计、生产常用计算式及例题选集1、两座不同炭化室宽度焦炉的结焦时间经验关系计算式一般结焦时间的计算方法：设计焦炉和确定焦炉加热制度时，须工艺计算和规定结焦时间与标准火道温度的关系，而对生产焦炉，可通过测定焦饼中心温度加以调整。
通常的炭化室宽度与结焦时间经验关系计算式如下：t1/t2=(B1/B2)n式中：t1、t2一不同宽度炭化室焦炉结焦时间，小时；B1、B2一不同焦炉的炭化室宽度，米；n一结焦时间延长指数，或n= 1.05～1.10 *t c/t k；t c一标准火道平均温度，℃；t k一焦饼中心温度，℃。
由试验得出，在焦炉燃烧室立火道温度1200～1400℃的情况下，n 值为 1.2～1.5。
不同宽度炭化室生产焦炉的操作经验表明，600mm宽的炭化室与450mm宽的炭化室相比，n为1.3～1.4 。
注：应用上述经验关系计算式时，不宜将顶装煤焦炉与侧装煤捣固焦炉串用(它们区别有炭化室内煤料状态不同，捣固煤饼密度，以及在结焦初期煤饼同炭化室炉墙两侧间隙的传热扩散率与顶装煤料的传热扩散率有所不同，配合入炉煤水分等因素)。
例题：当焦饼中心温度为1000℃，标准火道平均温度为1300℃时，若捣固焦炉炭化室平均宽度为500mm，结焦时间为23.50小时，则炭化室平均宽度为550mm的捣固焦炉，结焦时间应为多少小时？解：按照以上计算式为23.50/t2＝(0.50/0.55)1.05 *1300/1000 ＝0.878t2＝26.7小时设计结焦时间可取值26.5小时。
2、焦炉加热水平高度经验计算式通常情况，燃烧室高度比炭化室高度矮一些，两者顶盖之差值亦称为焦炉加热水平高度。
其值过大，焦饼上部温度低，不利于焦饼上下均匀成熟。
过小，炉顶空间温度高，影响炼焦化产品及焦炉煤气的质量和产量，也使炉顶空间易结石墨，影响推焦等。
焦炉加热水平高度可按以下经验计算式来确定：H＝h＋△h＋(200～300)式中：H一焦炉加热水平高度，毫米；h一装煤线距炭化室顶部的距离，毫米；△h一装炉煤炼焦时产生的垂直收缩量，毫米，一般为炭化室装煤高度的5～7% 。
焦炉工艺标准计算参考总结(上)
焦炉工艺计算参考5.2 工艺计算5.2.1 炭化室的物料衡算物料平衡是根据物质不灭定律进行计算的。
炭化室的物料衡算指进入炭化室的的原料——煤为入方，炼焦的各种产品——焦炭及其他化工产品为出方进行衡算。
进行物料衡算是炼焦车间设计最基本的依据，也是确定各种设备操作负荷和经济估算的基础[16]。
(1) 物料平衡的入方物料平衡的入方包括入炉煤量，入炉煤带入的水分，以及漏入炭化室的空气量1) 入炉煤量入炉煤量指每孔炭化室的装煤量或整座焦炉每小时的装煤量。
物料平衡的计算基准是吨入煤量。
物料平衡入方的干煤量（G m ）按下式计算：G m1001000100W-=⨯，kg/t （5.1） 式中：1000——物料平衡计算的基准数； W ——入炉煤的水含量，%。
由于本次设计采用的是捣固焦炉，捣固炼焦工艺为了使配合煤能够顺利捣成煤饼，一般取水含量为9%~11%，本次设计取入炉煤中水分含量为10%。
入炉煤带入的水量（G s ）按下式计算：G s =1000100W⨯，kg/t ； 根据以上公式可得：G m= 1000101000900100-⨯= kg/t G s =101000100⨯=100 kg/t 1) 吸入炭化室的空气量当集气管压力保持正常数值时，在整个结焦过程中，炭化室内均为正压，所以空气及燃烧系统产生的废气不容易漏入炭化室中。
在物料平衡计算中可以不予考虑。
(2) 物料平衡的出方1) 全焦量(G J )全焦量指包括粉焦在内的不同粒度焦炭的总和，其计算式如下：J G =10010001000100100100ar dJ ar J K W A K --=⨯，kg/t （5.2） 式中：ar J K ——入炉煤收到基全焦率，% d J K ——入炉煤干燥基全焦率，%d J K 用数理统计的方法得出的计算式如下：d J K =103.19―0.75V d ―0.0067Jt ，% （5.3）d V ——入炉煤的干基挥发分，%；与配合煤的干基挥发分相同。
5.5m焦炉设计参数
5.5m焦炉结构与主要设计参数一、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：40.26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,日产煤气量约: 172万Nm³5.日需回炉煤气量约：94.6万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：44.57m³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：44.9m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→煤气节流孔板→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〕→跨越孔→下降气流立火道〔一小部分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→空气废气开闭器调节翻板→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↑清扫冷凝↑→吸气管→气液分离器→化产回收车间4.焦炉煤气性质：1、成分、体积比含量、发热量2、着火点：600～650℃3、一立方米煤气燃烧约需空气量5立方米.4、爆炸极限：空气中含煤气量为5.6—30.4％5、密度：0.45-0.46千克/NM.³6、低发热值计算公式：Q=各<可燃成分体积比×该成分的低发热值之和>/100〔KJ/NM〕³六、焦炉的等级标准：特级、一级、二级、为完好焦炉：炉体完整,无重大缺陷隐患,各种防护装置完整可靠,已有的环保设施正常运行,各项指标符合下列要求： 1,生产能力设计能力为100〔见下表〕说明：当煤炭需求量少,或装煤量不足时,可不考核上述标准.2、炼焦耗热量：1㎏入炉煤炼成焦炭需要供给焦炉的热量KJ/KG煤〔含水7%〕说明：耗热量计算公式：〔1〕7%水的湿煤耗热量g:焦炉煤气加热时：q=qf-29〔w-7〕Q 实际湿煤耗热量29焦炉煤气加热时每增减1%水份的好量 7 标准煤水份% W 实际煤水份% 〔2〕实际湿煤耗量%q f=Kg KJ GS/Q V DWg 0 q f=Kg KJ G Q V DWg o /3V 标准状态下煤气消耗量,M 3/NJ Q 煤气低热值,KJ/M 3 G 实际湿煤量,KJ/M 33炉体状况：〔见下表〕。
焦炉 荷载 计算
焦炉荷载计算摘要：一、焦炉荷载计算的重要性二、焦炉荷载计算的方法1.静荷载计算2.动荷载计算3.特殊荷载计算三、焦炉荷载计算的注意事项四、结论正文：焦炉荷载计算在焦化厂的设计和生产中具有非常重要的作用。
它不仅影响到焦炉结构的安全性，还直接关系到生产效率和产品质量。
因此，准确地计算焦炉荷载是焦化厂设计和生产的关键环节之一。
焦炉荷载计算主要包括静荷载计算、动荷载计算和特殊荷载计算三个部分。
首先是静荷载计算。
静荷载是指焦炉在生产过程中，由于自身重量、燃烧气体压力等因素产生的荷载。
这一部分的荷载计算相对简单，通常采用设计规范中的公式进行计算。
其次是动荷载计算。
动荷载是指焦炉在生产过程中，由于炉体温度变化、热胀冷缩等因素产生的荷载。
这一部分的荷载计算较为复杂，需要考虑多种因素，如温度变化、材料膨胀系数等。
通常采用数值模拟的方法进行计算。
最后是特殊荷载计算。
特殊荷载是指焦炉在生产过程中，由于突发事件（如地震、火灾等）产生的荷载。
这一部分的荷载计算需要根据实际情况进行，通常采用工程类比法或地震反应谱法进行计算。
在焦炉荷载计算过程中，还需要注意以下几点：1.正确选择计算方法。
不同的荷载类型需要采用不同的计算方法，选择正确的计算方法是保证计算结果准确性的前提。
2.充分考虑各种因素。
焦炉荷载计算需要综合考虑多种因素，如材料性能、生产工艺、环境条件等。
只有充分考虑这些因素，才能保证计算结果的准确性。
3.注意计算精度。
焦炉荷载计算是一个复杂的过程，计算结果可能会受到多种因素的影响。
因此，在计算过程中，应注意控制计算精度，确保计算结果的可靠性。
总之，焦炉荷载计算是焦化厂设计和生产的重要环节。
焦炉设计计算要点
焦炉设计计算要点1 依据在方案论证中必须指出设计依据。
设计依据分二种情况:钢铁联合企业焦炉多为复热式焦炉，设计计算以高炉煤气加热为主。
独立焦化厂焦炉以单热式焦炉为主，设计计算以焦炉煤气加热为主。
并注意设计计算均以焦侧为主。
2 主要公式2.1 炉孔数和炉组的最后确定（1）焦炉的生产能力与炉孔数计算总炉孔数N=100G 365240.95kVτρ⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯式中 N--总炉孔数目，个；G——干全焦的年产量，万吨/年；V--炭化室有效容积，m3/孔;ρ-—堆煤密度,t/m3；K-—全焦率，%;ϕ--考虑到炭化室检修时的减产系数，0.95；τ-—焦炉周转时间，h。
注意焦炉周转时间是受多个因素影响的复杂因素，必须作充分论证讨论.单孔装煤量G=ρ·V t/孔.设计好总炉孔数后,必须再复算焦炉的实际生产能力M，万吨全焦/年。
(2)机械装备水平2.2蓄热室计算2。
2。
1流量分配比的确定在焦炉设计中这部分内容是最重要的,该部分计算有错误的话，下面内容将要全部反攻重算.高炉煤气与焦炉煤气加热计算有所不同。
（1）机、焦侧气流流量分配比（即耗热比)LBV V Q Q ==机焦机焦 造成机、焦侧流量不同一般有三个主要原因： ①锥度方向引起的装煤量不同.②装煤量不同，但机焦侧焦饼要同时成熟，故焦侧焦饼温度比机侧温度要高15～20℃③废气热损失，焦侧比机侧大，故焦侧耗热量比机侧要大.按经验值,后两个原因造成的差比为1.05～1。
06倍，当炭化室锥度为50mm 时，气流比:1.1141.0624755002525500=⨯++==机侧气体流量焦侧气体流量n (注意各人设计炭化室宽度是不同，因而必须自己计算.)（2）蓄热室废气流量分配比：为了使空气蓄热室和高炉煤气蓄热室的废气排出温度接近。
则进入空气蓄热室和煤气蓄热室的气体流量应有一定的分配比，这样才可充分利用蓄热室的面积。
0.414(1.1571080 1.35290) 1.2580.350(1.4281080 1.34490)()==-⨯-⨯===⨯-⨯-m V c t c t V c t c t 蓄煤焦煤出煤出煤进煤进蓄空焦空出空出空进空进进煤气蓄热室的废气量煤气经蓄热室预热所需的热量进空气蓄热室的废气量空气经蓄热室预热所需的热量（）式中 V 煤焦蓄——焦侧煤气蓄热室煤气流量，m 3/s ； V 空焦蓄——焦侧空气蓄热室空气流量，m 3/s;c 煤进、c 煤出——为进、出口煤气蓄热室的煤气比热容，KJ/(Kg ·℃）; t 煤进、t 煤出——相应的温度，℃；c 空进、c 空出——为进、出口空气蓄热室的空气比热容，KJ/（Kg ·℃)； t 空进、t 空出——相应的温度，℃；现假设t 煤出=t 空出=1080℃, t 煤进=t 空进=90℃.注意:工学士必须掌握试插法.这从假设t 煤出=t 空出=1080℃， t 煤进=t 空进=90℃开始查得：c 煤进、c 煤出、c 空进、c 空出，再通过蓄热室热平衡计算出t 空进、t 空出温度，看假设是否合理，若不合理必须从头开始再假设计算。
焦炉 荷载 计算
焦炉荷载计算
（原创版）
目录
1.焦炉荷载的定义和重要性
2.焦炉荷载的计算方法
3.焦炉荷载的考虑因素
4.焦炉荷载的应用实例
正文
一、焦炉荷载的定义和重要性
焦炉荷载是指在焦炉生产过程中，由于温度变化、气体流动、焦炭层压力等因素引起的焦炉结构的内应力和变形。
焦炉荷载对于焦炉的安全生产和结构稳定性具有重要的影响，因此对其进行准确的计算和分析至关重要。
二、焦炉荷载的计算方法
焦炉荷载的计算主要包括以下几个步骤：
1.确定计算模型：根据焦炉的实际情况，选择合适的计算模型，如简支梁模型、连续梁模型、板壳模型等。
2.确定计算参数：计算焦炉荷载需要确定一些参数，如焦炭层的密度、比热容、热导率等。
3.计算温度梯度：根据焦炭层的热传导特性，计算出温度梯度。
4.计算内应力：根据计算模型和温度梯度，计算出焦炉结构的内应力。
三、焦炉荷载的考虑因素
在计算焦炉荷载时，需要考虑以下因素：
1.焦炭层的物理性质：如密度、比热容、热导率等。
2.焦炉的结构特性：如焦炉的高度、宽度、厚度等。
3.焦炉的生产过程：如焦炭的燃烧速度、气体的流动速度等。
4.环境的影响：如温度、压力、湿度等。
四、焦炉荷载的应用实例
焦炉荷载的计算在焦炉的设计、生产和维护过程中具有重要的应用。
例如，在焦炉的设计阶段，可以通过计算焦炉荷载，优化焦炉的结构设计，提高其安全性和稳定性。
在焦炉的生产阶段，可以通过监测焦炉荷载，及时发现潜在的安全隐患，保障生产过程的安全。
在焦炉的维护阶段，可以通过检查焦炉荷载，评估焦炉的使用寿命，制定合理的维护计划。
焦炉工艺标准计算参考总结(上)
焦炉工艺计算参考5.2 工艺计算5.2.1 炭化室的物料衡算物料平衡是根据物质不灭定律进行计算的。
炭化室的物料衡算指进入炭化室的的原料——煤为入方，炼焦的各种产品——焦炭及其他化工产品为出方进行衡算。
进行物料衡算是炼焦车间设计最基本的依据，也是确定各种设备操作负荷和经济估算的基础[16]。
(1) 物料平衡的入方物料平衡的入方包括入炉煤量，入炉煤带入的水分，以及漏入炭化室的空气量1) 入炉煤量入炉煤量指每孔炭化室的装煤量或整座焦炉每小时的装煤量。
物料平衡的计算基准是吨入煤量。
物料平衡入方的干煤量（G m ）按下式计算：G m1001000100W-=⨯，kg/t （5.1） 式中：1000——物料平衡计算的基准数； W ——入炉煤的水含量，%。
由于本次设计采用的是捣固焦炉，捣固炼焦工艺为了使配合煤能够顺利捣成煤饼，一般取水含量为9%~11%，本次设计取入炉煤中水分含量为10%。
入炉煤带入的水量（G s ）按下式计算：G s =1000100W⨯，kg/t ； 根据以上公式可得：G m= 1000101000900100-⨯= kg/t G s =101000100⨯=100 kg/t 1) 吸入炭化室的空气量当集气管压力保持正常数值时，在整个结焦过程中，炭化室内均为正压，所以空气及燃烧系统产生的废气不容易漏入炭化室中。
在物料平衡计算中可以不予考虑。
(2) 物料平衡的出方1) 全焦量(G J )全焦量指包括粉焦在内的不同粒度焦炭的总和，其计算式如下：J G =10010001000100100100ar dJ ar J K W A K --=⨯，kg/t （5.2） 式中：ar J K ——入炉煤收到基全焦率，% d J K ——入炉煤干燥基全焦率，%d J K 用数理统计的方法得出的计算式如下：d J K =103.19―0.75V d ―0.0067Jt ，% （5.3）d V ——入炉煤的干基挥发分，%；与配合煤的干基挥发分相同。
焦炉小孔板的计算
焦炉小孔板内径的计算一、计算依据：1、横管压力一般在800Pa，横管两端压差小于20Pa，所以横管内各点压力近似看作相同。
2、煤气进入各火道的阻力主要集中在小孔板上，小孔板阻力占总阻力的90%。
3、各火道所需的煤气量与碳化室宽度的平方成正比，即各火道所需的煤气量与孔板孔洞的面积成正比，即孔板直径与碳化室的宽成正比。
4、炉头火道因散热等因素所需煤气量与该侧火道所需煤气量的1.5倍，第二火道为1.2倍.二、计算方法：碳化室平均宽度450mm，锥度50mm，立火道28个，则第3火道碳化室宽429.64mm，第26火道碳化室宽470.36mm，该两个火道碳化室宽度比470.36/429.64=1.097。
当第3火道孔板直径是9.2mm 时，第26火道孔板直径是9.2×1.097=10.09mm。
用坐标纸以此二火道孔板直径划直线得各火道孔板直径。
第1火道孔板直径等于机侧平均直径乘以1.5的平方根，第2火道孔板直径等于机侧平均直径乘以1.5的平方根；焦侧27、28立火道计算类似。
但是我不知道第3火道孔板直径是9.2mm是怎样确定出来的？请各位好友指教！当焦炉煤气流量为：500m3、1500 m3、25000 m3，压力为10000pa 时，以3#焦炉为例计算其小孔板的排列：已知条件：碳化室平均宽度450mm，锥度50mm，立火道28个，则第3火道碳化室宽429.64mm，第26火道碳化室宽470.36mm，由于用焦炉煤气加热，则主管的压力可以取1200pa。
下喷式焦炉的焦炉煤气从横管经小支管、小孔板、立管进入砖煤气道，横管内气体的流动服从变量气流基本公式：，pa （1）⎥-2⎢oρp机=p始+⎤)l机+l分(λ⎡T⎦⎣⎥3D⎢2273机ω2⎤)l焦+l分(λ⎡T，pa （2）⎥-2⎢oρp焦=p始+⎦⎥⎢3D⎣2273焦ω2机——由支管进入横管后煤气流向焦侧和机侧的初始速ω焦、ω式中：度，m/sl焦、l机——由支管入口处至焦、机侧端部的距离，mml分——煤气进入横管后分为两股气流的阻力的当量长度，0——焦炉煤气的密度（0℃）T——横管内煤气的温度，Kρ取横管直径的60倍，l分=60D，mm ，为了确定生产条件下横管的摩擦系数，用式（1）和式（2）联解得2⎪⎤)l焦+l分(λ⎡2⎪⎧T⎪⎫⎫⎪⎤)l机+l分(λ⎡⎧⎭⎢⎩⎪⎭⎢⎩⎪⎦⎣⎪⎥⎥3D⎦3D⎣⎪2-2273⎢机ω⎨-⎬⎥（3）⎬⎥2-⎢焦ω⎨••p横=p焦-p机=∆0ρ机可根据流向机侧和焦侧的流量确定：ω焦、ω式中：l焦、l机、D 对于焦炉是定值，第2/5页焦=ωV焦4D2•机=ω，V机，m3/s （4）4D2•(1) 一个燃烧室的煤气流量V0，燃=V01⨯，m3/s （5）0.753600⨯n-1+2式中：V0——一座焦炉的加热煤气流量，m3/h。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
焦炉设计计算要点1 依据在方案论证中必须指出设计依据。
设计依据分二种情况：钢铁联合企业焦炉多为复热式焦炉，设计计算以高炉煤气加热为主。
独立焦化厂焦炉以单热式焦炉为主，设计计算以焦炉煤气加热为主。
并注意设计计算均以焦侧为主。
2 主要公式2.1 炉孔数和炉组的最后确定（1）焦炉的生产能力与炉孔数计算总炉孔数N=100G 365240.95kVτρ⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯式中 N——总炉孔数目，个；G——干全焦的年产量，万吨/年；V——炭化室有效容积，m3/孔；ρ——堆煤密度，t/m3；K——全焦率，%；ϕ——考虑到炭化室检修时的减产系数，0.95；τ——焦炉周转时间,h。
注意焦炉周转时间是受多个因素影响的复杂因素，必须作充分论证讨论。
单孔装煤量G=ρ·V t/孔。
设计好总炉孔数后，必须再复算焦炉的实际生产能力M，万吨全焦/年。
（2）机械装备水平2.2蓄热室计算2.2.1流量分配比的确定在焦炉设计中这部分内容是最重要的，该部分计算有错误的话，下面内容将要全部反攻重算。
高炉煤气与焦炉煤气加热计算有所不同。
（1）机、焦侧气流流量分配比（即耗热比）LBV V Q Q ==机焦机焦 造成机、焦侧流量不同一般有三个主要原因： ①锥度方向引起的装煤量不同.②装煤量不同，但机焦侧焦饼要同时成熟，故焦侧焦饼温度比机侧温度要高15～20℃③废气热损失，焦侧比机侧大，故焦侧耗热量比机侧要大。
按经验值，后两个原因造成的差比为1.05～1.06倍，当炭化室锥度为50mm 时，气流比：1.1141.0624755002525500=⨯++==机侧气体流量焦侧气体流量n （注意各人设计炭化室宽度是不同，因而必须自己计算。
）（2）蓄热室废气流量分配比：为了使空气蓄热室和高炉煤气蓄热室的废气排出温度接近。
则进入空气蓄热室和煤气蓄热室的气体流量应有一定的分配比，这样才可充分利用蓄热室的面积。
0.414(1.1571080 1.35290) 1.2580.350(1.4281080 1.34490)()==-⨯-⨯===⨯-⨯-m V c t c t V c t c t 蓄煤焦煤出煤出煤进煤进蓄空焦空出空出空进空进进煤气蓄热室的废气量煤气经蓄热室预热所需的热量进空气蓄热室的废气量空气经蓄热室预热所需的热量（）式中 V 煤焦蓄——焦侧煤气蓄热室煤气流量，m 3/s ； V 空焦蓄——焦侧空气蓄热室空气流量，m 3/s ；c 煤进、c 煤出——为进、出口煤气蓄热室的煤气比热容，KJ/（Kg ·℃）； t 煤进、t 煤出——相应的温度，℃；c 空进、c 空出——为进、出口空气蓄热室的空气比热容，KJ/（Kg ·℃）； t 空进、t 空出——相应的温度，℃；现假设t 煤出=t 空出=1080℃, t 煤进=t 空进=90℃。
注意：工学士必须掌握试插法。
这从假设t 煤出=t 空出=1080℃, t 煤进=t 空进=90℃开始查得：c 煤进、c 煤出、c 空进、c 空出，再通过蓄热室热平衡计算出t 空进、t 空出温度，看假设是否合理，若不合理必须从头开始再假设计算。
公式中V 煤焦蓄 、V 空焦蓄流量也同样由下面公式计算才能知道。
2.2.2气流流量计算下面是举例数据，该部分计算数据必须按自己设计参数进行计算，热量单位、压力单位必须用国际单位制，否则作为一个大错误：1 Kcal=4.1868 KJ1mmH 2O=9.8P a ≈10.0Pa （1）每个燃烧室所需流量：①干、湿高炉煤气量：335.7304810001352/20.53927G q V m h Q τ⨯⨯⨯===⨯⨯燃耗干高低干煤气式中 G ——炭化室单孔装煤量，35.7t/孔；3048——每千克干煤耗热量，为设计定额查设计手册所得，配煤水份10.0%；Q 低——高炉煤气低位发热量为3927KJ/m 3； τ——周转时间，设计为20.5小时。
3135213521413/1 4.360.9564V m h ===-燃湿高湿煤气﹪式中 4.36﹪——煤气饱和温度为30℃时的1m 3煤气含水百分量；②空气量：3V L 13520.88391195/V m h =⨯=⨯=燃燃空空干高湿空气式中 0.8839——α=1.25时，1m 3干高炉煤气燃烧所需的湿空气量，查燃烧反应表可得，m 3；③废气量：3V 1352 1.782407m /h V V =⨯=⨯=燃燃废废干高废气式中 1.78——α=1.25时，1m 3干高炉煤气燃烧所产生的湿废气量，m 3。
查燃烧反应表可得，m 3。
（2）煤气和空气蓄热室流量分配： ①机、焦侧空气蓄热室空气流量：3V 2211952390m /V h =⨯=⨯=蓄燃空空湿空气②机、焦侧煤气蓄热室煤气流量：3V 2V 214132826m /V h =⨯=⨯=蓄燃燃煤煤湿高（即）湿煤气式中 ⨯2为每一个蓄热室空气、煤气流量要相应供给两个燃烧室用③焦侧空气蓄热室空气流量：3332390 1.1141V V 0.350/sec 20.99/min 1259.4/13600(1 1.114)3600⨯=⨯=⨯===+⨯+n m m m h n 蓄蓄空焦空 ④焦侧煤气蓄热室煤气流量：333n 2826 1.1141V 0.414/sec 24.82/min 1489.2/13600(1 1.114)3600⨯=⨯=⨯===++V m m m h n 蓄蓄煤焦煤⑤焦侧空气蓄热室废气流量：n 11 1.114112V 240721136001 1.1141 1.2583600V n m =⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯++++废燃空焦废3330.312/sec 18.72/min 1123/m m m h ===⑥焦侧煤气蓄热室废气流量：n 1 1.114 1.2581V 224072113600 1.1141 1.25813600m V n m =⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯++++废燃煤焦废3330.393/sec 23.56/min 1413/m m m h ===2.2.3焦侧煤气蓄热室热平衡由于焦侧的蓄热室要比机侧大，设计时应考虑到实际生产状况，用比较大的值进行设计，以备生产余地。
（1）带入热量Q 入： ①废气带入热量：Q 1 ②高炉煤气带入热量：Q 2所以，Q 入=Q 1+Q 2=50199+3020=53219KJ/min 。
（2）带出热量Q 出： ①废气带出热量：Q 1’②蓄热室封墙辐射和对流损失为总热量的1.5%计：Q 2’③高炉煤气预热后带出热量：Q 3’=V 蓄煤焦×c ×t 预由上热平衡可计算出t 预，第一次试插法才算完成。
2.2.4格子砖蓄热面及水力直径计算（1）一块格子砖的蓄热面大容积焦炉格子砖目前用得多有二种：149#格子砖为12孔，150＃格子砖为9孔，尺寸必须查图。
①两端的外侧及内侧。
（0.148+4×0.005＋2×0.007＋4×0.015）×2×0.121＋4×0.014×0.025 =0.242×2×0.121＋0.0014=0.06m 2 ②两旁 0.369×0.096×2=0.0708 m 2③内部 [0.112×24×0.096＋0.015×(24-8)×0.0963]=0.281 m 2 ④顶部及底面 [0.369×(0.148-0.014)-12×0.112×0.015]×2=0.0584 m 2 149＃格子砖总蓄热面积（12孔）：0.06+0.0708+0.281+0.0584=0.4702m 2150＃格子砖总蓄热面积（9孔）：0.0491+0.0708+0.211+0.0466=0.3775 m2（2）一块格子砖空隙面积149＃：（0.104+2×0.007）×0.005×2+0.369×2×0.007+0.112×0.015×12=0.00118+0.00516+0.0202=0.02654m2150＃：0.02144 m2（3）一块格子砖的周界长149＃：（0.148+0.005×4+0.007×2+0.369）×2+（0.112+0.015）×24=1.102+3.05=4.152 m150＃：3.328m（4）焦侧蓄热室一层格子砖总蓄热面积①一层格子砖②蓄热室墙（5）焦侧蓄热室一层格子砖总空隙面积（6）焦侧蓄热室一层格子砖总周边长（7）格子砖的水力直径d水=4×总空隙面积/总周边长2.2.5蓄热室对数平均温度计算2.2.6蓄热室总转热系数K的计算2.2.6.1加热时期的传热系数（1）对流传热系数：（下降气流）①蓄热室上部：②蓄热室中部：③蓄热室下部：（2）辐射给热系数①蓄热室上部注意：原公式和图表单位为Kcal/（m2·h·℃），因而两种单位均计算，最后转化为国际单位制KJ/(m2.h.℃）。
②蓄热室中部③蓄热室下部（3）加热期的总转热系数上部：α上加=0.75×(α上对+α上辐)，KJ/(m2.h.℃）中部：α中加=0.75×(α中对+α中辐)，KJ/(m2·h·℃）下部：α下加=0.75×(α下对+α下辐)，KJ/(m2·h·℃）式中 0.75为校正系数，反映了气体通过蓄热室时分布的不均匀程度。
2.2.6.2 冷却时期的传热系数： （1）对流传热系数（上升气流） ① 蓄热室上部： ② 蓄热室中部： ③ 蓄热室下部： （2）辐射给热系数 ① 蓄热室上部： ② 蓄热室中部： ③ 蓄热室下部：(3)冷却时期的总传热系数上部：ααα''=⨯上上上对冷辐（+）0.75 中部：ααα''=⨯中中中对冷辐（+）0.75 下部：ααα''=⨯下下下对冷辐（+）0.75，KJ/(m 2·h ·℃） 2.2.6.3 蓄热室总传热系数K 的计算根据：α上加与α上冷数值可查附录十七得：K p 上 α中加与α中冷数值可查附录十七得：K p 中 α下加与α下冷数值可查附录十七得：K p 下 1K (2K K )4p P P PK =++上中下，KJ/（m 2·周期·℃） 2.2.7格子砖高度计算（1）换热面积: tK QF p ∆=（2）格子砖层数：n （3）格子砖高度：2.3 焦炉炉体水压计算 2.3.1 已知条件（1）加热系统各部位的温度表 （2）焦炉各部位的空气过剩系数表（3）换算成标准条件下的气体密度湿高炉煤气密度： 湿空气密度： 湿废气密度：（4）加热系统各部位断面积和水力直径见表2.3.2 炉内各部位阻力计算炉内各部位阻力计算通式有： ∑△P=△P 摩+△P 扩+△P 缩+△P 局2L H P 2273o o w Tρλ⋅∆=⨯⨯摩（）d （当变量气流时×1/3，由变量公式推导出）2o w m 273TP ρ⋅∆=⨯⨯2o 扩（1-）2；F F K =2小扩大（1-），m F F =小大2P 0.5m 273⋅∆=⨯⨯⨯2o o 缩w （1-）2T ρ；2F 10.5F K ⎡⎤⎛⎫⎢⎥=-⨯ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦小缩大，m F F =小大 2o P K 2273o w Tρ⋅∆=⨯⨯局式中 局部阻力系数K 值查附表（严文福调节与节能书）。