冶金企业煤气知识

天然气
定义：天然气是通过钻井从地层开采出来。如果开采 出来不含石油，这种然气称为纯天然气（或天然气）既是 制取合成氨、碳黑、乙炔等化工产品的原料气，又是优质 燃料气。 主要成分是CH4>90%，Q > KJ/Nm3 （8500 Kcal/Sm3） ，爆炸极限5-15%
人工煤气
固体燃料干馏煤气 煤气中的CH4和H2含量较高。热值一般在16700kJ/Nm3左右。如 焦 炉煤气。 固体燃料气化气 用煤做原料采用氧气和水蒸汽等作气化剂。如发生炉煤气。 油制气 利用重油制取城市煤气 高炉煤气 转炉煤气
加热炉的实际炉温：加热炉的实际温度是指加热炉内的气氛温度。在 轧钢加热炉中，一般将加热段的炉温视为实际炉温。
提高燃烧温度的方法：提高燃烧温度的方法有：(1)提高燃料的热 值； （2）预热空气和燃料；（3）合理控制空燃比
理论空气需要量的计算可通过煤气体积成分计算和近似计算： (1)已知煤气体积成分,通过煤气体积成分计算 L0=[0.5H2+0.5CO+2CH4+∑(n+m/4)CnHm+1.5H2S-O2]/21 式中L0表示理论空气需要量 H2表示煤气中H2%的体积成分 CO表示煤气中CO%的体积成分 CH4表示煤气中CH4%的体积成分 CnHm表示煤气中CnHm%的体积成分 H2S表示煤气中H2S%的体积成分 O2 表示煤气中O2 %的体积成分 (2)已知煤气低热值,通过近似计算 Q低<10500kJ/Nm3时 L0=0.209 Q低/1000 Q低>10500kJ/Nm3时 L0=0.26 Q低/1000-0.25 通过近似计算，理论上一立方米焦炉煤气（低热值为17556kJ/ Nm3）、高炉煤气（低热值为3553kJ/ Nm3）、转炉煤气（低热值为 7524kJ/ Nm3）、混合煤气（9600kJ/m3）完全燃烧时，分别约需4.31、 0.74、1.57、2.01 m3空气。
实际燃烧温度：实际的燃烧过程中火焰必定向热设备传热，燃烧也 可能存在不完全燃烧等热损失。在理论燃烧温度基础上考虑了这些火焰 的实际热损失所得到的温度就是实际燃烧温度（用ta表示），它是该炉 所能达到的最高温度。 实际燃烧温度通常以经验数据-----炉温系数ηL来估算实际燃烧温度。 炉温系数亦为炉温效率。ta=ηLtC 式中----ηL炉温效率，室式加热炉0.75～0.8 台车炉0.70～0.75 连续加热炉0.70～0.80 均热炉0.68～0.73
沼气
各种有机物在隔绝空气的条件下发酵，并在微生
物的作用下产生的可燃气体。组分中CH4的含量约为
60%，CO2约为35%
冶金企业四大煤气
焦炉煤气、 高炉煤气、 转炉煤气、 发生炉煤气（着火温度为610度）
煤气成分
冶金工业副产煤气主要有焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气。 其组成见下表 组成（V%） CO
5~7
煤气 类别 焦炉 煤气 高炉 煤气 转炉 煤气
H2
50~60
CH4ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
20~30
CnHm
1.5~2.5
CO2
2~4
N2
5~10
O2
＜1
25~30
2.7
0.3
15~21
58.5
＜1
50~70
1.5
10~25
10~20
＜2
煤气中为可燃气体的成分是：
CO、H2、CH4、CnHm等。 CO2、N2等
煤气中为不可燃气体的成分是：
煤气分类：
（1）按煤气来源分类 天然气 人工煤气 固体燃料干馏煤气 固体燃料气化气 油制气 高炉煤气 转炉煤气 液化石油气 沼气 （2）按煤气热值分类 工业上根据煤气热值，将煤气分为高热值煤气、中热值煤气、 低热值煤气等三大类。 低热值煤气 ≤7530KJ/Nm3 （1800Kcal/Nm3） 中热值煤气 7530-15050KJ/Nm3（1800-3600 Kcal/Nm3） 高热值煤气 >15050KJ/Nm3 （3600 Kcal/Nm3）
基础知识
钢铁企业在生产过程产生的煤气，约占企业总能量的30-40%， 是企业中最重要的二次能源。 能源一般分为二大类，即一次能源和二次能源。一次能源 为自然界本身就存在的能源，二次能源多为由一次能源转换而 来。 节约能源，提高能源利用率与减少大气污染，改善环境治本 措施之一。 节约能源提高能源利用率是降低企业生产成本，提高社会经 济效益的重要途径。 我国对能源的工作基本方针，一是开发和节约并重，二是 技术改造和结构改革要以节能为重点。 节能是我国经济发展的长期战略目标。
理论燃烧温度：在绝热的条件下，考虑燃烧产物的高温热分解 损失，并且燃烧为实际状态（对应于理想状态）下的完全燃烧，此 时所计算出的燃烧温度为理论燃烧温度（用 t C 表示）。这里只是没 有考虑火焰对热设备的散热。理论燃烧温度表明某种成分的燃料在 某一燃烧条件下所能达到的最高温度 。TC=（Q低+Q空+Q燃-Q分）/VnC产 式中：Q低燃料的低位热值 ； Q空空气带入的热量； Q燃燃料带入的热量 ； Q分烟气分解热损失； Vn烟气组分的实际生成量 ； C产烟气组分在定压下的比热容。
煤气定义
煤气狭义定义： 用煤加工而成，用来燃烧的气体。如焦炉煤气、发生炉煤 气。
煤气广义定义： 即为燃气，是指包括煤气、液化石油气、天然气、沼气在 内的所有可燃气体。 煤气作为燃料的优点是，（1）易充分燃烧，热效率高，合理 利用能源；（ 2 ）点火、燃烧控制简单，便于操作，较容易实现自 动化控制；（3）保护环境，减少污染，改善生产作业环境；（4） 有利于减轻劳动强度和减轻城市交通运输负担；（ 5 ）易预热，故 可提高燃烧温度。
煤气中O2为助燃物 对人体有毒的物质有一氧化碳（CO）、硫化氢(H2S)、氰化氢（HCN）及 苯类等物质；易引起人体窒息的物质有二氧化碳（CO2）、氮气（N2）等 。
煤气性质
煤气具有易燃、易爆、有毒 煤气热值是指标准状况下一标准立方米煤气完全燃 烧时所释放的热量，单位是 J/ Nm3 。单位体积燃气完全 燃烧后，并将燃烧产物中的水蒸汽冷却到 0℃ 的水所放 出的热量也计算在内的发热量称为高热值；单位体积燃 气完全燃烧后，将燃烧产物中的水蒸气冷却到 20℃时所 放出的热量称为低热值。 爆炸浓度极限；可燃气体和空气的混合遇明火而引 起爆炸时的可燃气体浓度范围称为爆炸极限。在这种混 合中当可燃气体的含量减少到不能形成爆炸混合物时的 那一含量，称为可燃气体的爆炸下限，而当可燃气体的 含量一直增加到不能形成爆炸混合物时的那一含量，称 为可燃气体的爆炸上限。
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液化石油气
液化石油气是开采炼制石油过程中，作为副产品而 获得的一部分炭氢化合物。主要成分为丙烷（ C3H8）、 丙烯（ C 3 H 6 ）、丁烷（ C 4 H 10 ）、丁烯（ C 4 H 8 ）习惯 上称为 C3、 C4 。在常温常压下呈气态，当压力升高或 温度降低时，很容易转变为液态。从气态转变为液态 体积约缩小250倍。气态液化石油气的热值约为 92100121400kJ/Nm 3 ，液态液化石油气的热值约为 4520046100kJ/kg。