Q燃料 ——气化原料的热值,15666kj/kg b. 气化原料的显热Q2为:
Q2=c2m2t2=1.256X100X25=3140kj
式中c2 ——气化原料的比热容,kj/kg,取为1.256 t2——入炉煤的温度,25℃ c.气化剂中工业氧的显热Q3为:
Q3=c3m3t3=0.9016X22.5005X30=608.6kj 式中c3——工业氧的比热容,0.9016kj/kg.℃
m3——工业氧的消耗量,kg
t3——工业氧入炉温度,取为30℃
c. 气化剂中水蒸气的热焓Q4。查有关水蒸气表,得450℃、30kg/cm2下,过热水蒸气的焓为3344.4kj/kg,所以 Q4=107X3344.4=357850.8kj d. 炉体夹套软水带入的热量Q5。 Q5=c5m5t5=4.18X8X30=1003.2kj
式中 c5——水的比热容,4.18kj/kg.℃
m5——加入气化炉的软水的质量,取8kg t5——软水的入炉温度,取为30℃. 由以上计算,供给气化炉的总热量为:
Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=1566600+3140+608.6+357850.8+1003.2=1929202.6kj 2:付热方
气化过程生成的各项有效热量与所有的热损失之和,为热量衡算的付热方,由以下几项组成:
a.生成的煤气热量Q6为:
Q6=100V粗X2843X4.178=100X0.973X11903=1158162kj 式中 V粗——粗煤气的产率,0.973m3/kg煤 11903——粗煤气的发热量,kj/m3
b.生成煤气的显热Q7为:
Q7=100c7V粗t7=100X1.5519X0.973X300=45300KJ 式中 1.5519——粗煤气的比热容,kj/kg.℃ t7——粗煤气的出口温度,℃
c.出炉煤气中水蒸气的热焓Q8为:
Q8=m8H水=98.305X3030=297864.2KJ 式中 m8——粗煤气夹带水蒸气量,kg
H水——粗煤气中水蒸气的热焓,kj/kg。粗煤气出口温度为30℃,粗煤气中水蒸气的分压.
d.生成的焦油热Q9为:
Q9=m9Q焦油=3.9172X33632.7=131746KJ 式中 m9——焦油产量,kg
Q焦油——焦油热量,33632.7kj/kg e. 焦油的显热和潜热Q10为:
Q10=m9(376.8+2.72t7)=2.9172X(376.8+2.72X300)=3480KJ 式中 376.8——焦油的潜热,kj/kg
2.72——焦油的比热容,kj/kg.℃
f. 生成轻质油的发热能Q11为:
Q11=m11Q轻质油=0.786X43652.5=34310.8KJ
式中 m11——生成轻质油的质量,kg Q轻质油——轻质油的热值,kj/kg g. 轻质油的显热和潜热Q12为:
Q12=m11(293+1.57t7)=0.786X(293+1.57X300)=600.5KJ 式中 293——轻质油的潜热,kj/kg
1.57——轻质油的比热容,kj/kg.℃ h.生成氨的发热能Q13为:
Q13=m13Q氨=0.6503X22190=14430KJ 式中 22190-氨的热值,kj/kg i.氨的显热和潜热Q14为:
Q14=m13(1557.49+2.31t7)=0.6503X(1557.49+2.31X300)=1463KJ 式中 1557.49——氨的潜热,kj/kg
2.31——氨的比热容,kj/kg.℃ J.生成的酚的发热能Q15为:
Q15=m15Q酚=0.515X32657=16818KJ 式中 Q酚——酚的热值,kj/kg
生成酚的显热和潜热很小,可以忽略不计。 k.煤气夹带煤粉的发热能Q16为:
Q16=m16Q煤=1.0X15666=15666KJ 式中 m16——煤气中带出的碳量,kg Q煤——煤的发热量,kj/kg l. 夹带出煤粉的显热Q17为:
Q17=c17m16t7=1.1723X1.0X300=351.7KJ 式中 c17——煤粉的比热容,kj/kg.℃ m.灰渣带出碳量的发热能Q18为:
Q18=m18Q碳=1.73X34045=58898KJ 式中 m18——灰渣中的碳量,kg Q18——碳的发热量,kj/kg n.灰渣带出的显热Q19为:
Q19=c19m18t19=0.9739X28.852X225=6322kj 式中 c19——灰渣比热容,kj/kg.℃ m18——灰渣量,kg
t19——灰渣出炉温度,取为225℃ o.炉体夹套产生的蒸气热焓Q20为: Q20=m5H20=8X2805=22440kj 式中 H20——饱和水蒸气的热焓,kj/kg p.其他热损Q21为:
气化过程中的其他热损由热量衡算确定。 付方总热量为:
Q付=Q6+Q7+…+Q21=1807852KJ
(2)热量衡算 以1000kg收到基煤为计算基准,计算如下。
1:供热方
气化原料的发热量Q1为:
Q1=m1Q原料=100X15666=1566600
式中m1——气化的原料气,100kg,下同 Q燃料 ——气化原料的热值,15666kj/kg 气化原料的显热Q2为:
Q2=c2m2t2=1.256X100X25=3140kj
式中c2 ——气化原料的比热容,kj/kg,取为1.256 t2——入炉煤的温度,25℃ c.气化剂中工业氧的显热Q3为:
Q3=c3m3t3=0.9016X22.5005X30=608.6kj 式中c3——工业氧的比热容,0.9016kj/kg.℃
m3——工业氧的消耗量,kg
t3——工业氧入炉温度,取为30℃
气化剂中水蒸气的热焓Q4。查有关水蒸气表,得450℃、30kg/cm2下,过热水蒸气的焓为3344.4kj/kg,所以 Q4=107X3344.4=357850.8kj 炉体夹套软水带入的热量Q5。 Q5=c5m5t5=4.18X8X30=1003.2kj
式中 c5——水的比热容,4.18kj/kg.℃
m5——加入气化炉的软水的质量,取8kg t5——软水的入炉温度,取为30℃. 由以上计算,供给气化炉的总热量为:
Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=1566600+3140+608.6+357850.8+1003.2=1929202.6kj 2:付热方
气化过程生成的各项有效热量与所有的热损失之和,为热量衡算的付热方,由以下几项组成:
生成的煤气热量Q6为:
Q6=100V粗X2843X4.178=100X0.973X11903=1158162kj 式中 V粗——粗煤气的产率,0.973m3/kg煤 11903——粗煤气的发热量,kj/m3
b.生成煤气的显热Q7为:
Q7=100c7V粗t7=100X1.5519X0.973X300=45300KJ 式中 1.5519——粗煤气的比热容,kj/kg.℃ t7——粗煤气的出口温度,℃
c.出炉煤气中水蒸气的热焓Q8为:
Q8=m8H水=98.305X3030=297864.2KJ 式中 m8——粗煤气夹带水蒸气量,kg
H水——粗煤气中水蒸气的热焓,kj/kg。粗煤气出口温度为30℃,粗煤气中水蒸气的分压.
d.生成的焦油热Q9为:
Q9=m9Q焦油=3.9172X33632.7=131746KJ 式中 m9——焦油产量,kg
Q焦油——焦油热量,33632.7kj/kg
焦油的显热和潜热Q10为:
Q10=m9(376.8+2.72t7)=2.9172X(376.8+2.72X300)=3480KJ 式中 376.8——焦油的潜热,kj/kg
2.72——焦油的比热容,kj/kg.℃ f. 生成轻质油的发热能Q11为:
Q11=m11Q轻质油=0.786X43652.5=34310.8KJ
式中 m11——生成轻质油的质量,kg Q轻质油——轻质油的热值,kj/kg g. 轻质油的显热和潜热Q12为:
Q12=m11(293+1.57t7)=0.786X(293+1.57X300)=600.5KJ 式中 293——轻质油的潜热,kj/kg
1.57——轻质油的比热容,kj/kg.℃ h.生成氨的发热能Q13为:
Q13=m13Q氨=0.6503X22190=14430KJ 式中 22190-氨的热值,kj/kg i.氨的显热和潜热Q14为:
Q14=m13(1557.49+2.31t7)=0.6503X(1557.49+2.31X300)=1463KJ 式中 1557.49——氨的潜热,kj/kg
2.31——氨的比热容,kj/kg.℃ J.生成的酚的发热能Q15为:
Q15=m15Q酚=0.515X32657=16818KJ 式中 Q酚——酚的热值,kj/kg
生成酚的显热和潜热很小,可以忽略不计。 k.煤气夹带煤粉的发热能Q16为:
Q16=m16Q煤=1.0X15666=15666KJ 式中 m16——煤气中带出的碳量,kg Q煤——煤的发热量,kj/kg l. 夹带出煤粉的显热Q17为:
Q17=c17m16t7=1.1723X1.0X300=351.7KJ 式中 c17——煤粉的比热容,kj/kg.℃ m.灰渣带出碳量的发热能Q18为:
Q18=m18Q碳=1.73X34045=58898KJ 式中 m18——灰渣中的碳量,kg Q18——碳的发热量,kj/kg n.灰渣带出的显热Q19为:
Q19=c19m18t19=0.9739X28.852X225=6322kj 式中 c19——灰渣比热容,kj/kg.℃ m18——灰渣量,kg
t19——灰渣出炉温度,取为225℃ o.炉体夹套产生的蒸气热焓Q20为: Q20=m5H20=8X2805=22440kj 式中 H20——饱和水蒸气的热焓,kj/kg p.其他热损Q21为:
气化过程中的其他热损由热量衡算确定。 付方总热量为:
Q付=Q6+Q7+…+Q21=1807852KJ
气化过程热平衡综合表(以100kg褐煤计 ) 项目 入 方 原料 发热量Q1 显热Q2 工业氧 显热量Q3 蒸汽 热焓Q4 夹套饮水 带入Q5 共计 出 方 氨 轻质油 焦油 粗煤气(干) 发热量Q6 显热Q7 出炉煤气携带蒸汽热Q8 发热能Q9 显热+潜热Q10 质量/kg 100.0 - 22.5005 107 8.0 237.5005 95.405 (97.3m3) 98.375 3.9172 - - - 0.515 - 1.73 28.852 8.0 - 237.4305 热量/kg 1566600 3410 608.6 357850.8 1003.2 1158162 45300 303782 131746 3481 34310.8 600.6 14430 1463 16818 15666 351.7 58898 6322 22440 1154.32 Ψ/% 81.20 0.18 0.03 18.55 0.05 60.03 2.35 15.75 6.83 0.18 1.78 0.03 0.75 0.08 0.87 0.81 0.02 3.05 0.33 1.16 5.98 1929202.6 100.00 发热能Q11 0.786 显热+潜热Q12 发热能Q13 0.6503 显热+潜热Q14 酚 发热能Q15 带出煤粉 灰渣 显热+潜热Q17 碳的发热能Q18 发热能Q16 1.0 显热Q19 夹套蒸汽 热焓Q20 热量损失 Q21 共计
1929202.6 100.00