第三章控制详解.ppt

气体燃料的作用 转炉煤气净化方式 烟尘的净化方式也有两种，即湿式净化与干式净化 湿式净化系统是通过水冲洗烟气中的尘埃，冲洗后的烟气得到净化，烟尘形成了泥浆，除去水分加以利用。 干式净化系统可通过尘埃的重力沉降、离心、过滤和静电等原理使气与尘分离，净化后的尘埃是干粉颗粒，也可回收利用。 目前绝大多数顶吹转炉的烟气是采用未燃法、湿式净化回收系统，称OG系统；有的也采用未燃、干式净化回收系统，又称LT系统。 转炉气的利用 化学能利用 例如：在一定条件下得到甲酸钠，是一种染化原料，而且也生产草酸和甲酸的基本原料 余热利用 转炉烟气温度高达1600℃，可以采用气化冷却烟道回收 烟尘利用 烟尘中有近60%的铁经过回收烘干后可作为精矿粉使用 气体燃料的作用 焦炉煤气 利用焦炉煤气发电 可节约煤发电时，长时间的运输费用 热值比较高，便于温度控制 燃气易完全燃烧，废气量少，相比煤炭没有固体废渣，大气污染小 用焦炉煤气制取甲醇 甲醇是理想的民用燃料和燃料添加剂，是新一代能源化工重要的有机起始原料 可以获得许多重要的化工产品，如焦油、苯、氨 气体燃料的作用 天然气 气田气：从地下气层中引出，甲烷含量高达95%-98%，液化较难，常压下要冷冻到-162℃才能液化，可使用管道运输 油田气：主要产于油田附近，甲烷含量为75%-87%，油田气一般通过加压的方法使其液化。 气体燃料的作用 天然气储存的方式 加压储存 油田气 冷冻储存 气田气 地下储存。 气体燃料的作用 天然气需求预测 1999年，我国天然气消费量为220亿m3，2000年约250亿m3 。 预计2010年，800-1000亿m3 ，在能源需求总量中占6%左右。 预计2020年，1800-2000亿m3 ，在能源需求总量中占10%左右。 天然气消费结构 气体燃料的作用 天然气的利用 工业燃料 民用燃料 化学工业燃料 在使用时，为了提高火焰黑度，可向天然气喷射重油或焦油等液体燃料，也可使碳氢化合物分解，靠分解的游离碳来提高火焰黑度 发生炉煤气 水煤气，可作为工业炉的高级燃料和化工原料，一般不作为锅炉燃料使用 空气发生炉煤气：多用于工业加热炉，很少用于动力锅炉 混合发生炉煤气：工业加热炉 重点内容 腐蚀性气体以及毒性气体性质 各种气体燃料的来源，成分以及发热量 气体燃料干湿成分转换 混合气体燃料发热量的计算 临界温度 用加压的方法能使气体液化的最高温度，在临界温度以上，无论加多大压力，都不能使气体液化 燃料与燃烧学 气体燃料 主要内容 单一气体的主要性质 煤气成分的表示方法及发热量计算 高炉煤气 焦炉煤气 发生炉煤气 天然气 转炉气 分类 冶金炉及工业炉窑所用的气体燃料： 高炉煤气 (B Gas) 焦炉煤气 (COG---coke-oven gas) 转炉煤气 发生炉煤气 天然气 气体燃料优点 ①燃烧简便，容易完全燃烧； ②调节控制方便，易于实现自动控制； ③燃烧后无固体灰渣，清洁方便； ④对设备磨损小，可以长距离管道输送； ⑤容易净化，以减少环境污染； ⑥可以高温预热，提高燃烧温度，节约燃料； ⑦只要避开爆炸范围，可任意调节热负荷，控制炉内气氛和压力。 气体燃料的可燃成分 混合成分中可燃气体成分 CO，H2，CH4，其他气态碳氢化合物，H2S 不可燃气体成分 CO2，N2，少量O2，水蒸气，焦油蒸气，粉尘等固体颗粒 单一气体的物理化学性质 甲烷（CH4） 乙烷（C2H6） 氢气（H2） 一氧化碳（CO） 乙烯（C2H4） 硫化氢(H2S) 二氧化碳（CO2） 氧气（O2） 爆炸浓度极限 是燃气的重要性质之一，因为当燃气和空气（或氧气）混合时，如果这两种气体达到一定比例时，就会形成具有爆炸危险的混合气体。该气体与火焰接触时，即形成爆炸。但是并非任何比例的燃气——空气混合气体都会发生爆炸，只有在燃气——空气混合气体中可燃气体的浓度在一定范围时，气体才能发生爆炸，此范围是从爆炸下限的某一最小值到爆炸上限的某一最大值。混合气体的爆炸极限取决于组成气体的爆炸极限及其摩尔分率。 可燃气体，蒸气或粉尘在空气中的浓度低于爆炸下限时，遇明火既不会爆炸，也不会燃烧。 若高于爆炸上限时，遇明火虽然不会爆炸，但是可以燃烧。 有时经过燃烧一段时间后，因吸入空气，使可燃气体或蒸气在空气中的浓度下降，达到爆炸极限于是发生爆炸。  普通燃烧特性 爆燃低限点 爆燃高限点 2200 (1204) % 浓度 环境温度 点火引燃 无传播 缓慢反应w/o点火源 自引燃温度 未点火爆燃 在任意浓度瞬时点燃 容量 温度 F(C) 甲烷（CH4） 无色气体，微有葱臭 分子量取16 与空气混合可引起强烈爆炸，爆炸浓度范围2.5~15% 着火温度530~750℃ 临界温度：-82.5 ℃ 在空