有关物料衡算---碳平衡计算培训[精选].ppt

造气炉碳平衡计算与分析 利用质量守恒定律，对生产过程的各股物料进行分析和定量计算，以确定它们的数量、组成和相互比例关系，并确定它们在物理变化或化学变化过程中相互转移或转化的定量关系。 质量守恒定律。 即在一个孤立的系统中，不论物质发生任何变化，其质量始终不变。 造气炉物料流向 煤在气化过程中，转化到半水煤气中的碳量，称为有效消耗。在实际气化生产中还要消耗在：吹风过程中所燃烧的碳、灰渣中末燃尽的碳、随着气体带走的尘粒中含碳等。事实上转化为半水煤气中的碳量，仅是整个煤气生产过程中原料消耗的一部分，其比值即为碳的有效利用率。在生产中，希望有效消耗所占总消耗的比例越高越好，这就需要努力提高燃料的利用率，尽量减少其它形式的碳损失。 C入炉煤＝C半水煤气+ C吹风气+ C炉渣+ C干灰+ C泥煤 1、已知条件 测定时间：08年12月6-16日共10天，扣除停炉检修时间10小时，实际运行时间为230小时（不考虑下灰时间） 。 煤种：70%型球 + 30%小块 制气模式：高氧加氮 测定数据如下： 2、碳平衡计算 计算基准：1天的入炉煤量。 入炉煤含碳量： C入 =70.1×(1-2.0%)×71.67%= 49.2 t 炉渣含碳量 C渣=20.276×17.34%×(1-16.11%)= 2.9 t 带出物及泥煤中含碳量 日3.869吨，按除尘效率65%计，实际约5.95吨/日 C带出物=5.95×66.25%×(1-2.67%)=3.8 t 吹风气耗碳 小时入炉一次风量： 24800×18/120=3637Nm3 小时吹风气耗碳： 3637×1.0656×（0.148+0.076+0.016）×12/22.4= 498kg 日吹风气耗碳 498×23/1000=11.454 t 半水煤气含碳 49.2-2.9-3.8-11.454=31.0 t 3、产气量计算 半水煤气产量 V半= = 22.4/12 = 6060 Nm3 即5#炉平均台时产气量为6060 Nm3; 折有效气CO+H2 =6060×(29.17+44.26)% = 4449Nm3 单炉气化强度计算 式中：η,——单炉气化强度，m3／(m2·h) G——产气量，m3／h d——造气炉直径，m 6060/(3.14/4×3.2×3.2)=754 m3／(m2·h) 4、煤耗计算 平均台时产氨 4449 /2250 =1.97t（吨氨耗有效气2250m3) 小时耗煤量 70.1/23=3.05 t (1)吨氨煤耗 3.05/1.97=1.54 t (2)吨氨耗固定碳 1.54× (1-2.0%)×71.67%= 1.082 t (3)制气吨氨用固定碳: 31/23/1.97=0.6814 t 占总耗固定碳比例 0.6814/1.082=62.95%（碳的有效利用率） (4)吹风吨氨用固定碳 11.454/23/1.97=0.2518 t 占总耗固定碳比例 0.2518/1.082=23.26% (5)带出物吨氨带固定碳 3.8/23/1.97=0.08434 t 占总耗固定碳比例 0.08434/1.082=7.79% (6)灰渣吨氨带固定碳 2.9/23/1.97=0.06484 t 占总耗固定碳比例 0.06484/1.082=5.99% 5、蒸汽耗 蒸汽耗 小时入炉蒸汽量： = 6.0 t/h 吨氨蒸汽耗 6.0/1.97= 3.035吨 蒸汽分解率( 以1小时为计算基准,氢平衡计算): 半水煤气中的氢的量 （6060×44.26％/22.4）×2 +（6060×1.5％/22.4）×4＝ 253.90 kg 制气时分解的蒸汽 = 氢的量×18/2 = 253.90×18/2 = 2285 kg 蒸汽分解率 2285/6000 = 38.3% 碳平衡计算（结果表） 固定碳流向图 1、减少带出物。在生产中，可以采用以下措施： 选择合适的风机。象烧型煤这样的劣质煤，风机的配置最大不要超过D700；根据原料特性，掌握适当的风量。 控制与风机相适应的炭层高度。 燃料的机械强度、热稳定性要高；严格把握入炉煤的加工质量，减少粉末入炉；型煤水份指标应控制在1%以内。 力求料层阻力均匀。 选择适宜的气化强度。煤气炉负荷重，气化剂流速快，带