高爐煤氣

　　高爐煤氣是高爐煉鐵的副產(chǎn)物.高爐每消耗1t焦炭可以得到3800-4000m，的高爐煤氣.高爐煤氣含有大量的N:和Cq，所以加熱爐發(fā)熱量比較低，通常只有3350-4200燈/ms。高爐煤氣由于發(fā)熱量低，燃燒溫度也較低，火焰的輻射能力弱，在加熱爐上單獨(dú)使用有困難，往往是與焦?fàn)t煤混合使用，或在嫩燒前將煤氣與空氣預(yù)熱。高爐煤氣是鋼鐵聯(lián)合企業(yè)內(nèi)數(shù)量很大的副產(chǎn)品，所以被作為一項(xiàng)重要的能源。

　　高爐煤氣的成分(干成分)大致如下:22%-31%2%-r3%0.3%-0.5%10%-19%57%-58%現(xiàn)代高爐往往采用富氧鼓風(fēng)和高壓爐頂技術(shù)，采用富氧鼓風(fēng)時，高爐煤氣的CO和H2升高，而N2含量降低，所以煤氣的發(fā)熱量相應(yīng)提高。采用高壓爐頂技術(shù)時，隨著爐頂壓力的升高，煤氣中CO略有降低，而q相應(yīng)升高，所以煤氣的發(fā)熱量也稍有下降。高爐出來的煤氣含有大量水分和灰塵，含水量50~80g/m'，含塵量60~80g/m'。這種煤氣在運(yùn)輸與使用上都很不便，必須進(jìn)行脫水與除塵。

　　焦煤氣

　　焦?fàn)t煤氣是煉焦的副產(chǎn)物。每煉制It焦炭可得400-450m3焦?fàn)t煤氣.焦?fàn)t煤氣的主要可燃成分是H,,CH,.W.qH;等，此外還有H,S,焦油、氨、苯等，還有不可燃的C(幾、N,和水分.由于煤氣中含有許多重要化工原料，所以在作為燃料以前應(yīng)在焦化廠中處理，回收各種化工產(chǎn)品，并除去煤氣中的水分、灰分、硫分等。

　　由于焦?fàn)t煤氣內(nèi)的主要可燃成分是高發(fā)熱量的H，和CH,，并且含有焦油物質(zhì)，所以焦?fàn)t煤氣的發(fā)熱量為16000-18800襯/m'.如果煤的揮發(fā)分高，焦?fàn)t煤氣中CH，等的含量將增高，煤氣的發(fā)熱量也將增高。焦?fàn)t煤氣由于含H2高.所以黑度小，較難預(yù)熱。同時密度只有4-0.5kg/m'.比其他煤氣輕，火焰的剛性差，往上飄。

　　高爐一焦?fàn)t混合煤氣

　　在鋼鐵聯(lián)合企業(yè)里，可以同時得到大量高爐煤氣和焦?fàn)t煤氣。焦?fàn)t煤氣與高爐煤氣產(chǎn)量的比值大約為1，10，單獨(dú)使用焦?fàn)t煤氣從企業(yè)總的能量分配來看是不合理的。所以在企業(yè)里可以利用不同比例的高爐煤氣和焦?fàn)t煤氣配成各種發(fā)熱量的混合煤氣，其發(fā)熱量為5900-9200幼/m'，供企業(yè)內(nèi)各種冶金爐作為嫩料。

　　高爐煤氣與焦?fàn)t煤氣的發(fā)熱量分別為吸和Qft，要配成發(fā)熱量為QR的混合煤氣，可用下式計算。設(shè)焦?fàn)t煤氣在混合煤氣中的百分比為s，則高護(hù)煤氣的百分比為((1-s)。

　　發(fā)生爐煤氣

　　發(fā)生爐煤氣是以固體燃料為原料，在煤氣發(fā)生爐中制得的煤氣，這個熱化學(xué)過程叫固體燃料的氣化。根據(jù)工藝過程的不同.發(fā)生爐煤氣可以分為:空氣煤氣、空氣一蒸汽煤氣、水煤氣等。作為加熱爐燃料的主要是空氣一蒸汽煤氣，通常泛指的發(fā)生爐煤氣就是指這一種。圖1-2是在發(fā)生爐中制造煤氣的原理示意圖。

　　原料自上方連續(xù)加人發(fā)生爐內(nèi)，空氣與蒸汽從下部送人?？諝馀c蒸汽通過灰渣層被預(yù)熱后繼續(xù)上升.空氣中的氧與熾熱的焦炭在氧化層發(fā)生燃燒反應(yīng)，并放出大量的熱。C+q—C峽，4磷=406900(J/mol)當(dāng)氣體上升時，生成的Cq在還原層又被熾熱的焦炭還原為CO，并吸收一定熱量。C(l2+C-2CO,4磷二一160700(J/mol)總的來看，以上兩個反應(yīng)式可以表達(dá)為2C+(、—2C0,A,斌;=246200(J/mol)這是放熱反應(yīng).因此發(fā)生爐的溫度將不斷升高。為了在生產(chǎn)中控制反應(yīng)溫度，所以鼓風(fēng)中同時鼓人蒸汽，蒸汽在爐內(nèi)與熾熱焦炭相遇時，發(fā)生還原反應(yīng)。

　　H20+C=Hz+CO,47=一118720(J/mol)

　　2H20+C-CO2+2H,，A,磷=一75240(J/mol)

　　CO+H20-C02+Hz，01礁=一43580(J/mol)

　　由于這幾個反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)，因此降低了空氣鼓風(fēng)時過高的爐溫而且生成了可燃?xì)怏wCO和Hz，增加了煤氣的發(fā)熱量。氣體從還原層上升，再經(jīng)過干餾層和干燥層后由上部排出。發(fā)生爐出來的煤氣含有大量水分、焦油和灰塵。如加熱爐距離發(fā)生爐很近，為了利用煤氣的物理熱，可以直接使用熱煤氣，只需在干式除塵器中粗洗即可使用。如要輸送或儲存的煤氣，則要建立洗滌裝置，降低煤氣中的水分、焦油和含塵量。加熱爐和熱處理爐較多地是使用經(jīng)過凈化的冷煤氣。