焦炉的传热与加热调节.ppt

焦炉的传热与加热调节 一、在焦炉内传热是如何进行的？ 加热煤气经砖煤气道或高炉煤气经蓄热室、斜道进入立火道底部，与经蓄热室预热了的空气相遇燃烧，产生高温废气流。高温的废气流通过热辐射和对流的形式，把热量传给温度较低的燃烧室炉墙表面。然后，热量以热传导方式通过炉砖传到炭化室侧的墙面，使炭化室墙面的温度达1200度左右。当煤刚装进炭化室时，由于煤料紧贴炉墙，炉墙的热量以热传导的方式传给煤料。以后由于煤料热分解、固化收缩，煤饼敲开炉墙，热量就以辐射和对流的方式继续传递给煤料，直至焦饼推出为止。 二、什么叫传导传热、对流传热和辐射传热？ 传导传热：物体与物体直接接触，温度较高的物体将热量传给温度较低的物体，这种传热方式称为传导传热。以传导传热方式传递的热量，其大小与两物体的温度差、传热面积以及物质的导热率成正比，与传递经过的路程长短成反比。在炼焦炉内，如果炭化室炉墙的材质和炉墙的厚度不同，火道温度高低就不一样，通过炉墙传导的热量也不一样。 对流传热：由于物体内部分子的运动，将热量从流体的一部分带至另一部分，这种传热的方式称为对流传热。对流传热的热量的大小于流体的性质、受热面积的温度差、传热表面、传热时间、气体速度和通道的水力直径等有关。 辐射传热：高温物体以发射电磁波的方式将热量传递给周围物体或介质，这种传热方式称为辐射传热。 三、加热焦炉用的煤气有几种？ 加热焦炉用的煤气有焦炉煤气，高炉煤气，发生炉煤气，脱氢煤气和混合煤气等。在现代化大型钢铁联合企业中，焦炉煤气用途比较多，高炉煤气用途较少。但高炉煤气产量多，价格又便宜，所以尽量要求使用高炉煤气加热焦炉。 四、焦炉煤气有什么特点？ 1/焦炉煤气热值高，在生产正常时，煤气热值波动不大，便于调火操作。 2/用焦炉煤气加热焦炉时，由于它的热值高，需要的煤气量比热值低的煤气少，这样，产生的废气量就比较少，而且废气重度也比较小，所以焦炉加热系统阻力也小些。 3/在调节温度时，增减煤气量后，炉温变化反映较快，一般要2～3小时炉温就可以反映出来。在焦炉煤气燃烧产生的废气中，存在有大量的水蒸气、二氧化碳和游离碳等，这些多原子气体有相当大的辐射传热能力，可使火道中的辐射传热加快。 4/焦炉煤气含氢多，不可燃成分少，燃烧速度快，火焰较短，会使焦饼上下温差变大，这对调火是不利的。 5/由于焦炉煤气含碳氢化合物多，高温时能分解出石墨，这些石墨容易在烧咀上挂结，影响燃烧。 6/焦炉煤气与空气混倒一定比例时，可形成爆炸性气体，遇到火源就会爆炸。焦炉煤气的爆炸范围是6~30% 7/焦炉煤气较脏时，煤气管道，管件易被焦油、萘堵塞，煤气中的冷凝液还会腐蚀管道，管件。 五、煤气的热值是如何确定的？ 煤气的热值可根据煤气中可燃成分的多少来计算，也可以通过实验来测定。 通常热值是由煤气中的可燃成分来确定的，不同的可燃气体具有不同的热值，根据煤气中可燃组分的比例（由气体分析测定）可以按下式计算煤气的热值： Q低＝（ Q1A1+Q2A2+Q3A3＋...) Q1,Q2,Q3...——各可燃成分的热值 A1,A2,A3...——各可燃成分在煤气中的百分数 各可燃成分的热值如下（KJ/m3）： H2——10503 CH4——35832;CO——12725;CmHn——71162 煤气的热值一般可分为： 高热值 14651KJ/m3以上 中热值 14651~6279 KJ/m3 低热值 6279 KJ/m3以下 焦炉煤气属高热值煤气，高炉煤气属低热值煤气。 六、煤气中哪些属于可燃成分，不可燃成分，助燃成分？ 煤气中的可燃成分有：氢气，甲烷，苯，重烃，一氧化炭，硫化氢，氰化氢等 煤气中不可燃成分有：氮气，二氧化炭，水蒸气等 煤气中助燃成分：氧气 七、煤气燃烧需要什么条件？ 1/助燃剂：氧（或空气） 2/着火点： H2的着火点为580~590度 CH4为644~670 CO为542~547 焦炉煤气为600~650 高炉煤气大于700 八、完全燃烧的条件是什么？ 1/有足够的空气 2/足够的燃烧时间和空间 3/燃烧产物能顺利排出 在设计焦炉加热系统时，应考虑煤气能完全燃烧的条件，同样，在加热调节时应保证加热煤气能完全燃烧。 九、影响焦炉煤气成分、热值和产量的因素有哪些？ 影响的因素有原料煤的变质程度，挥发分，灰分，水分，硫分，焦炉粗煤气的抽出方法，炉顶空间温度的大小，装煤制度和结焦时间等。其中最主要的因素是配煤的挥发分、装煤量和操作制度。 十、什么是爆炸？产生爆炸的原因是什么？ 可燃物（煤气、煤粉、焦粉、苯类蒸汽）与空气混合，在较小的空间内迅速燃烧，在瞬间放出大量的热量，造成温度和压力急剧增高，火焰传播速度达每秒几百米，甚至几千米，这种现象称为爆炸。 产生爆炸必须具备以下条件：1)空气