焦炉的传热与加热调节.ppt

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1、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

2、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

3、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

4、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

5、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——10503CH4——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14651~6279K

6、J/m3低热值6279KJ/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644~670CO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

7、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)空气和可燃物的混合比例

8、在爆炸极限内2)爆炸性的气体遇上火源或赤热的物体。焦炉煤气爆炸极限的下限为5~6%,上限为30%十一、在炼焦过程中,最容易产生爆炸的原因有哪些?1/负

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