高炉煤气量计算
一、依据高炉设计计算常数，每千克焦炭产生4.8立方米煤气，焦
比按520kg/吨铁计算；
1、产量按1800t/d计算，24小时产生煤气量449.28万立方米，除去自身放散和利用，按50%计算，供应总管网煤气量224.64万立方米/d，两座高炉24小时可供应总管网煤气量449.28万立方米/d。
2、产量按2000t/d计算，24小时产生煤气量499.2万立方米，除去自身放散和利用，按50%计算，供应总管网煤气量249.6万立方米/d，两座高炉24小时可供应总管网煤气量499.2万立方米/d; 二、因目前高炉很多技术参数没有或不准确，没法按C平衡计算煤
气量。
炼铁厂
2009年6月18日
高炉煤气 科技名词定义 中文名称：高炉煤气 英文名称：blast furnace gas 定义：高炉炼铁过程中产生的含有一氧化碳、氢等可燃气体的高炉排气。 应用学科：电力（一级学科）；燃料（二级学科） 以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 目录 定义 成分 高炉煤气密度 高炉煤气加热时的特点 编辑本段定义 高压鼓风机（罗茨风机）鼓风，并且通过热风炉加热后进入了高炉，这种热风和焦炭助燃，产生的是二氧化碳和一氧化碳，二氧化碳又和炙热的焦炭产生一氧化碳，一氧化碳在上升的过程中，还原了铁矿石中的铁元素，使之成为生铁，这就是炼铁的化学过程。铁水在炉底暂时存留，定时放出用于直接炼钢或铸锭。 这时候在高炉的炉气中，还有大量的过剩的一氧化碳，这种混和气体，就是“高炉煤气”。 这种含有可燃一氧化碳的气体，是一种低热值的气体燃料，可以用于冶金企业的自用燃气，如加热热轧的钢锭、预热钢水包等。也可以供给民用，如果能够加入焦炉煤气，就叫做“混和煤
高炉 气”，这样就提高了热值。 编辑本段成分 高炉煤气为炼铁过程中产生的副产品，主要成分为:CO、、N2、H2、CH4等，其中可燃成分CO含量约占25%左右，H2、CH4的含量很少，CO2、 N2 的含量分别占15%、55 %，热值仅为3500KJ/m³左右。高炉煤气的成 分和热值与高炉所用的燃料、所炼生铁的品种及冶炼工艺有关，现代的炼 铁生产普遍采用大容积、高风温、高冶炼强度、高喷煤粉量的生产工艺， 采用这些先进的生产工艺提高了劳动生产率并降低能耗，但所产的高炉煤 气热值更低，增加了利用难度。高炉煤气中的CO2, N2既不参与燃烧产生 热量，也不能助燃，相反，还 罗茨风机 吸收大量的燃烧过程中产生的热量，导致高炉煤气的理论燃烧温度偏低。 高炉煤气的着火点并不高，似乎不存在着火的障碍，但在实际燃烧过程中，受各种因素的影响，混合气体的温度必须远大于着火点，才能确保燃烧的 稳定性。高炉煤气的理论燃烧温度低，参与燃烧的高炉煤气的量很大，导 致混合气体的升温速度很慢，温度不高，燃烧稳定性不好。 燃烧反应能够发生的另一条件是气体分子间能够发生有效碰撞，即拥 有足够能量的相互之间能够发生氧化反应的分子间发生的碰撞，大量的C02、N2的存在，减少了分子间发生有效碰撞的几率，宏观上表现为燃烧速度慢，燃烧不稳定。 高炉煤气中存在大量的CO2L、N2，燃烧过程中基本不参与化学反应， 几乎等量转移到燃烧产生的烟气中，燃高炉煤气产生的烟气量远多于燃煤。编辑本段高炉煤气密度
有国家标准，一般来说每千标准立方米的热值为16.4Gj-18Gj，根据煤种挥发份不同，煤气成分略有区别 加热煤气种类单位数值备注 焦炉煤气(富煤气) kJ/m3 17900 4280kcal/m3 高炉煤气kJ/m3 3920 938kcal/m3 贫煤气混合煤气kJ/m3 4180 1000kcal/m3 发生炉煤气kJ/m3 5225 1250kcal/m3 两段炉煤气kJ/m3 6395 1530kcal/m3 焦炉煤气，又称焦炉气。是指用几种烟煤配制成炼焦用煤，在炼焦炉中经过高温干馏后，在产出焦炭和焦油产品的同时所产生的一种可燃性气体，是炼焦工业的副产品。焦炉气是混合物，其产率和组成因炼焦用煤质量和焦化过程条件不同而有所差别，一般每吨干煤可生产焦炉气300~350m3（标准状态）。其主要成分为氢气（55%~60%）和甲烷（23%~27%），另外还含有少量的一氧化碳（5%~8%）、C2以上不饱和烃（2%~4%）、二氧化碳（1.5%~3%)、氧气(0.3%~0.8%))、氮气(3%~7%)。其中氢气、甲烷、一氧化碳、C2以上不饱和烃为可燃组分，二氧化碳、氮气、氧气为不可燃组分。焦炉气属于中热值气，其热值为每标准立方米17~19MJ，适合用做高温工业炉的燃料和城市煤气。焦炉气含氢气量高，分离后用于合成氨，其它成分如甲烷和乙烯可用做有机合成原料。焦炉气为有毒和易爆性气体，空气中的爆炸极限为6%~30%。 编辑本段构成 焦炉煤气主要由氢气和甲烷构成，分别占56%和27%，并有少量一氧化碳、二氧化碳、氮气、氧气和其他烃类；其低发热值为18250kJ/Nm3，密度为0.4~0.5kg/Nm3，运动粘度为25×10`(-6)m2/s。根据焦炉本体和鼓冷系统流程图,从焦炉出来的荒煤气进入之前,已被大量冷凝成液体,同时,煤气中夹带的煤 尘, 焦粉也被捕集下来,煤气中的水溶性的成分也溶入氨水中。焦油、氨水以及粉尘和焦油渣一起流入机械化焦油氨水分离池。分离后氨水循环使用,焦油送去集中加工,焦油渣可回配到煤料中炼焦煤气进入初冷器被直接冷却或间接冷却至常温,此时,残留在煤气中的水分和焦油被进一步除去。出初冷器后的煤气经机械捕焦油使悬浮在煤气中的焦油雾通过机械的方法除去,然后进入鼓风机被升压至19600帕(2000毫米水柱)左右。为了不影响以后的煤气精制的操作,例如硫铵带色、脱硫液老化等,使煤气通过电捕焦油器除去残余的焦油雾。为了防止萘在温度低时从煤气中结晶析出,煤气进入脱硫塔前设洗萘塔用于洗油吸收萘。在脱硫塔内用脱硫剂吸收煤气中的硫化氢,与此同时,煤气中的氰化氢也被吸收了。煤气中的氨则在吸氨塔
天然气燃烧产生污染物计算方法（非常实用）天然气燃烧产生污染物计算方法为保护环境，建设生态文明，国家鼓励使用天然气代替燃煤，但使用天然气仍会排放污染物，应当征收排污费。本文循着“污染物排放量=废气量×污染物浓度”这一计算公式，来探讨如何征收天然气锅炉的排污费。 一、废气量 根据《排污申报登记实用手册》231页举例计算，1m3天然气完全燃烧产生的废气量为10.89m3。 实际天然气燃烧时产生的废气，与天然气成分，完全燃烧的比例等都有关系，但通常认为废气量为天然气量的10-11倍。取10倍最好计算，但取10.5倍似乎更为合理。 例：1万m3天然气，燃烧后的废气量即为10.5万m3。 二、主要污染物 （一）二氧化硫 天然气中含有硫化氢(H2S)，国家规定其出厂含量不能超过0.01%。天然气中硫化氢燃烧时，会生成等体积二氧化硫（SO2）。 《排污申报登记实用手册》231页举例计算，当硫化氢含量为0.0052%时，每万m3天然气产生二氧化硫为1.5kg。 李先瑞、韩有朋、赵振农合著《煤、天然气燃烧的污染物产生系数》一文中指出，每万m3天然气燃烧产生二氧化硫约为1.0kg。
天然气燃烧产生的二氧化硫，与天然气中所含硫化氢比例关系最大，在没有检测数据支撑时，二氧化硫浓度为确定为10-15mg/m3。 《锅炉大气污染物排放标准》规定，燃气锅炉二氧化硫最高允许排放浓度为100mg/m3。 （二）氮氧化物 《煤、天然气燃烧的污染物产生系数》一文中指出，每万m3天然气燃烧产生二氧化氮约为6.3kg。 按这一数据，氮氧化物浓度约为60mg/m3。 《锅炉大气污染物排放标准》规定，燃气锅炉二氧化硫最高允许排放浓度为400mg/m3。 （三）烟尘 天然气是清洁能源，烟尘产生量少，但也不能说没有。 《煤、天然气燃烧的污染物产生系数》一文中指出，每万m3天然气燃烧产生烟尘约为2.4kg。 按这一数据，烟尘浓度约为20-25mg/m3。 《锅炉大气污染物排放标准》规定，燃气锅炉二氧化硫最高允许排放浓度为50mg/m3。 （四）其他污染物 经过计算，天然气燃烧后产生的其他污染物排放当量都更低，本文不再论证。按照《排污收费征收管理条例》，这些污染因子不予征收排污费。 三、征收标准 将上述三个污染因子按低限代入《排污费征收核定表》，则每万立方
高炉煤气转炉煤气混合比计算 一、原始条件： 1、 空气、混合煤气预热180℃ 2、 理论燃烧温度为1530℃ 3、 除尘方法选择干式除尘 4、 混合煤气为高炉煤气混入转炉煤气。 二、理论计算 煤气成分 设混合煤气中高炉煤气为X ，则转炉煤气为1-X 1、理论空气需要量2222010]2 32121[76.4-?-++=O S H H CO L m 3/m 3 =4.76[0.5×23X+60（1-X ）+0.5×2.4X]/100 =1.428-0.823X m 3/m 3 2、实际空气需要量（其中n=1.10） ()X X g L n L n 9266.06078.102356.1)823.0428.1(1.100124.010-=?-?=+?= m 3/m 3 3、烟气生成量 n n gL L n N CO H CO V 00124.0)100 21(1001][0222+-+? +++= =[23X+60（1-X ）+2.4X+20X+54.6X+40（1-X ）]/100+（1.1-0.21）（1.428-0.823X ）+0.00124×19×（1.428-0.823X ）×1.1×1.02356
=2.3088-0.7543X m 3/m 3 4、Q 低 368.31674.202.1082344.12602.10844.1262=?+?=+=H CO Q 高低 kJ/m 3 4.75866044.12644.126=?==CO Q 转低 kJ/m 3 ()X X Q XQ Q 032.44194.75861-=-+=转 低 高低混低 kJ/m 3 5、Q 空 (其中C 空在180℃时查表得1.30 kJ/m 3℃，C 水为1.38 kJ/m 3℃) +-=?+?=X t C gL t L C Q n n 96375.2115672.367293.100124.0水空空[0.00124× 19×（ 1.428-0.823X ）× 1.1× 1.38× 1.293]×180=379.4532-218.8138X 6、Q 煤 （其中C 煤在180℃时查表得1.42 kJ/m 3℃） 6.25518042.11=?=?=t C Q 煤煤 7、t 理 （其中1530℃时查表C 产为1.67 kJ/m 3℃） 产 混 煤 混低空理C V Q Q Q t n ++= 即：煤混 低空产理Q Q Q C V t n ++= 1530×（2.3088-0.7543X ）×1.67=379.4532-218.8138X +255.6+ （7586.4-4419.032X ） 整理得：2322.238=2710.53X X=0.8567 因此，混合煤气中高炉煤气为85.67%转炉煤气为14.33%
一、烟气除尘——高炉煤气干法布袋除尘 高炉煤气净化分为湿法除尘和干法除尘两类，目前我国500m3级及以下高炉的煤气净化基本上全部采用干式布袋除尘，而1000m3级及以上高炉的煤气净化采用干法布袋除尘技术的较少。 高炉煤气干法布袋除尘技术是钢铁行业重要的综合节能环保技术之一,以其煤气净化质量高、节水、节电、投资省、运行费用低、环境污染小等优点,优于传统的湿法洗涤除尘工艺, 属于环保节能项目，位于国家钢铁行业当前首要推广的“三干一电”（高炉煤气干法除尘、转炉煤气干法除尘、干熄焦和高炉煤气余压发电）之首。是国家大力推广的清洁生产技术。 1、工艺流程与设备 1.1系统组成 1 干法除尘由布袋除尘器、卸、输灰装置（包括大灰仓）、荒净煤气管路、阀门及检修设施、综 合管路、自动化检测与控制系统及辅助部分组成。 2 炉顶温度长期偏高的高炉宜在布袋除尘之前增设降温装置，有热管换热器和管式换热器两类， 应优先选用热管式换热器。 1.2过滤面积 1 根据煤气量（含煤气湿分，以下同）和所确定的滤速计算过滤面积 计算公式： V 60Q F = 其中 F ——有效过滤面积 m 2 Q ——煤气流量m 3/h （工况状态） V ——工况滤速 m/min 2 工况流量。 在一定温度和压力下的实际煤气流量称为工况流量。以标准状态流量乘以工况系数即为工况流量。 3工况系数 工况体积（或流量）和标况体积（或流量）之比称为工况系数，用η表示。 计算公式： ()()0 000P P P T t T Q Q ++==η 其中 η——工况系数 Q 0——标准状态煤气流量m 3/h Q ——工况状态煤气流量m 3/h T 0——标准状态0℃时的绝对温度273K t —— 布袋除尘的煤气温度℃ P —— 煤气压力（表压）MPa P 0——标准状态一个工程大气压，为0.1 MPa
一、已知某设计高炉的冶炼条件如下 1、原料成分： 高炉采用生矿和烧结矿两种矿石进行冶炼，其中矿石、和石灰石的成分经过整理和计算，如表1所示且混合矿是按照烧结矿和生矿比为9：1进行。 表1原料成分表 % 2、高炉使用的焦炭及喷吹的煤粉成分表如表2和表3所示： 表2 焦炭成分 % C 固 灰分（12.64%） 挥发份（0.58%） 有机物（1.42%） Σ 游离水 SiO 2 Al 2O 3 CaO MgO FeO CO CO 2 CH 4 H 2 N 2 H 2 N 2 S 85.36 7.32 4.26 0.51 0.12 0.43 0.21 0.19 0.025 0.037 0.118 0.36 0.27 0.79 100.00 4.17 表3 喷吹无烟煤成分 % 3、根据炼钢对生铁的要求，规定生铁成分[Si]=0.7%,[S]=0.03% 4、设计焦比为：K=干焦消耗量/合格生铁量=480kg 煤比：M=煤粉耗用量/合格生铁量=70kg 原料 烧结矿 生矿 混合矿 石灰石 Fe 52.8 48.5 52.37 Mn 0.093 0.165 0.1 P 0.047 0.021 0.044 0.005 S 0.031 0.134 0.041 0.029 Fe2O3 55.3 62.4 56.01 FeO 18.18 6.2 16.98 CaO 11.7 2.12 10.74 54.11 MgO 3.74 0.4 3.41 1.16 SiO2 9.76 14.84 10.27 0.73 Al2O3 1 2.32 1.13 0.13 MnO2 0.26 0.03 MnO 0.12 0.11 FeS2 0.25 0.03 0.07 FeS 0.09 0.08 P2O5 0.11 0.05 0.1 0.01 CO2 2.11 0.21 43.79 H2O 9.05 0.9 总和Σ 100 100 100 100 C H O N S H2O 灰分（16.78%） 合计 SiO2 Al2O3 CaO MgO FeO 75.30 3.26 3.16 0.34 0.36 0.80 9.39 5.82 0.20 0.16 1.21 100
吗 10-1 煤气成分如何换算？………… 10-2 煤气低发热值如何计算？ 10-3 实际空气需要量如何计算？………………………………………… 10-4 空气过剩系数如何计算？ 10-5 混烧高热值煤气如何计算？………………………………………… 10-6 理论燃烧温度如何简易计算？……………………………………… 10-7 热风炉需要冷却水压力如何计算？………………………………… 10-8 热风炉热效率如何计算？………………………………………… 10-9 高炉煤气发生量的理论计算与简易计算如何？ 10-10 煤气标准状态下的重度如何计算?…………………………… 10-11 煤气流速如何计算？……………………………………………… 10-12 烟道废气的流速如何计算？……………………………………………… 10-13 炉顶煤气取样管如何计算？……………………………………………… 10-14 煤气管道盲板与垫圈如何计算？……………………………… 10-1 煤气成分如何换算？ 热风炉燃烧所用的高炉煤气常以干煤气成分表示，实际上是含有水分的。因 此计算时要先将干煤气成分换算成湿煤气成分。 已知煤气含水的体积百分数，应用下式换算。 100 1002O H V V -? =干湿 (10-1) 若已知每21m3干煤气在任意温度下的饱和水蒸汽量(g/m3)，可以用下式换算。 干干 湿V g V O H ?+= 2124.0100100 (10-2) 式中：湿V ——湿煤气各组成的含量，%； 干V ——干煤气各组成的含量，%；
O H 2——湿煤气中含水量，%； 干 O H g 2 ——13m 干煤气所能吸收的饱和水蒸汽量，3/m g 。 计算实例： 已知某热风炉使用高炉煤气，其干煤气成分如下：CO2 18.5%，CO 23.5%，H2 1.5%， N2 56.5%，并已知煤气含水5%，求湿煤气成分。 解：根据公式： 100 1002O H V V -? =干湿 100 5100-? =干V =0.95干 V 则：CO2 18.5×0.95=17.575% CO 23.5×0.95=22.325% H2 1.5×0.95=1.425% N2 56.5×0.95=53.675% H2O 5% 合计100% 计算实例： 某厂所在地年平均气温为20℃，该厂热风炉采用冷高炉煤气，其干成分为：CO 23.6%，H2 3.1%，CO2 17.4%，CH4 0.1%，O2 0.1%，N2 55.7%，试计算高炉煤气的湿成分。 解：根据公式： 干干 湿V g V O H ?+= 2124.0100100 查表可知在20℃下13m 干煤气所能吸收的饱和水蒸汽量为193/m g 所以干干 湿V g V O H ?+= 2124.0100100 干V ??+= 19 124.0100100
A、固体燃料燃烧产生的烟气量计算 一、理论空气量计算 L=0.2413Q/1000+0.5 L:燃料完全燃烧所需的理论空气量，单位是m3/kg Q:燃料低发热值，单位是kJ/kg; 二、理论烟气量计算 V=0.01(1.867C+0.7S+0.8N)+0.79L V:理论干烟气量，单位是m3/kg; C、S、N：燃料中碳、硫、氮的含量； L：理论空气量 理论湿烟气量计算再加上燃料中的氢及水分含量，系数分别为11.2、1.24 三、实际产生的烟气量计算 V0=V+ (a –1)L V0:干烟气实际排放量，单位是m3/kg a: 空气过剩系数，可查阅有关文献资料选择。 按上述公式计算，1千克标准煤完全燃烧产生7.5 m3，一吨煤碳燃烧产生10500标立方米干烟气量。 B、液体燃料燃烧产生的烟气量计算 一、理论空气量计算 L=0.203Q/1000+2.0 L:燃料完全燃烧所需的理论空气量，单位是m3/kg; Q:燃料低发热值，单位是kJ/kg; 二、理论烟气量计算 V=0.01(1.867C+0.7S+0.8N)+0.79L V:理论干烟气量，单位是m3/kg; C、S、N：燃料中碳、硫、氮的含量； L：理论空气量 理论湿烟气量计算再加上燃料中的氢及水分含量，系数分别为11.2、1.24 三、燃烧一吨重油产生的烟气量 按上述公式计算，一吨重油完全燃烧产生15000标立方米干烟气量。 B、天然气燃烧产生的烟气量计算 一、理论空气量计算 L=0.0476[0.5CO+0.5H2+1.5H2S+∑(m+n/4)CmHn-O2] L:燃料完全燃烧所需的理论空气量，单位是m3/ m3; 二、三原子气体容积计算 V1=0.01(CO2+CO+H2S+∑CmHn 三、烟气氮容积计算 V2=0.79L+N/100 四、水蒸气容积计算 V3=0.01(H2+H2S+∑n/2CmHn-O2+0.124d)+0.0161L 五、烟气量计算 V=V1+V2+V3+(a-1)L 按上述公式计算，一立方米天然气完全燃烧产生11标立方米干烟气量。
高炉煤气处理系统 一．煤气处理包括：（1）除尘；（2）脱水。 二．煤气除尘设备及原理 （1）除尘流程 a.除尘的原因及目的； 高炉冶炼过程中，从炉顶排出大量煤气，其中含有CO、H2、CH4等可燃气体，可以作为热风炉、焦炉、加热炉等的燃料。但是由高炉炉顶排出的煤气温度为150～300oC,标态含有粉尘约40～100 g/m3。如果直接使用，会堵塞管道，并且会 引起热风炉和燃烧器等耐火砖衬的侵蚀破坏。因此，高炉煤 气必须除尘后才能作为燃料使用。 b.煤气除尘设备：湿法除尘、干法除尘。
湿法除尘： 干法除尘： 干法除尘有两种，一种是用耐热尼龙布袋除尘器，另一种是干式电除尘器。 （2）设备 a.粗除尘设备：重力除尘器、旋风除尘器 重力除尘器：
利用自身的重力使尘粒从烟尘中沉降分离的装置。 重力除尘器除尘原理是突然降低气流流速和改变流向，较大颗粒的灰尘在重力和惯性力作用下，与气分离，沉降到除尘器锥底部分。属于粗除尘。 重力除尘器上部设遮断阀，电动卷扬开启，重力除尘器下部设排灰装置。 重力除尘器是借助于粉尘的重力沉降，将粉尘从气体中分离出来的设备。粉尘靠重力沉降的过程是烟气从水平方向进入重力沉降设备，在重力的作用下，粉尘粒子逐渐沉降下来，而气体沿水平方向继续前进，从而达到除尘的目的。 在重力除尘设备中，气体流动的速度越低，越有利用沉降细小的粉尘，越有利于提高除尘效率。因此，一般控制气体的流动速度为1—2m／s，除尘效率为40％一60％。倘若速度太低，则设备相对庞大，投资费用增高，也是不可取的。在气体流速基本固定的情况下，重力除尘器设计得越长，越有利于提高除尘效率，但通常不宜超过10m长。 旋风除尘器：
高炉煤气转炉煤气混合比计算 高炉煤气转炉煤气混合比计算一、原始条件: 1、空气、混合煤气预热180? 2、理论燃烧温度为1530? 3、除尘方法选择干式除尘 4、混合煤气为高炉煤气混入转炉煤气。 二、理论计算 煤气成分 CO CO H N 222 20 23 2.4 54.6 高炉煤气 60 40 转炉煤气 设混合煤气中高炉煤气为X，则转炉煤气为1-X 11333,21、理论空气需要量 m/m L,4.76[CO，H，HS,O]，100222222 =4.76[0.5×23X+60(1-X)+0.5×2.4X]/100 33 =1.428-0.823X m/m 2、实际空气需要量(其中n=1.10) ，， L,n,L1，0.00124g,1.1，(1.428,0.823X)，1.02356,1.6078,0.9266Xn0 33m/m 3、烟气生成量 121 V,[CO，H，CO，N],，(n,)L，0.00124gLn2220n100100 =[23X+60(1-X)+2.4X+20X+54.6X+40(1-X)]/100+(1.1-0.21)(1.428- 0.823X)+0.00124×19×(1.428-0.823X)×1.1×1.02356 33=2.3088-0.7543X m/m
4、Q低 3 高 kJ/mQ,126.44CO，108.02H,126.44，23，108.02，2.4,3167.3682低 3转 kJ/m Q,126.44CO,126.44，60,7586.4低 3混高转 kJ/m ，，Q,XQ，Q1,X,7586.4,4419.032X低低低 335、Q (其中C在180?时查表得1.30 kJ/m?，C为1.38 kJ/m?) 空空水 [0.00124×19Q,CL,t，0.00124gLC，1.293t,367.5672,211.96375X，nn空空水×(1.428-0.823X)×1.1×1.38×1.293]×180=379.4532-218.8138X 36、Q (其中C在180?时查表得1.42 kJ/m?) 煤煤 Q,Ct，1,1.42，180,255.6煤煤 37、t(其中1530?时查表C为1.67 kJ/m?) 理产 混混QQQ，，空低煤 t,理VCn产 混即: tVC,Q，Q，Q理n空低产煤 1530×(2.3088-0.7543X)×1.67=379.4532-218.8138X +255.6+ (7586.4-4419.032X) 整理得:2322.238=2710.53X X=0.8567 因此，混合煤气中高炉煤气为85.67%转炉煤气为14.33%
炼铁用计算公式 1、根据焦炭负荷求焦比 焦比=1000/（负荷×综合品位）=矿批/(负荷×理论焦比) 2有效容积利用系数=每昼夜生铁产量/高炉有有效容积 3焦比=每昼夜消耗的湿焦量×(1－水分）/每昼夜的生铁产量 4理论出铁量=（矿批×综合焦比）/0.945=矿批×综合品位×1.06不考虑进去渣中的铁量因为焦炭也带入部分铁 5富氧率=(0.99－0.21)×富氧量/60×风量=0.013×富氧量/风量 6煤比=每昼夜消耗的煤量/每昼夜的生铁含量 7 综合焦比=焦比+煤比×0.8 8 综合燃料比=焦比+煤比+小块焦比 9 冶炼强度=每昼夜消耗的干焦量/高炉有效容积 10 矿比=每昼夜加入的矿的总量/每昼夜的出铁量 11 风速=风量（1-漏风率）/风口总面积漏风率20% 12 冶炼周期=（V有-V炉缸内风口以下的体积）/（V球+V烧+V矿）×88% =719.78/（V球+V烧+V矿）×88% 13 综合品位=（m烧×烧结品位+m球×球品位+m矿×矿品位）/每昼夜加入的矿的总量 14 安全容铁量=0.6×ρ铁×1/4πd2h h取风口中心线到铁口中线间高度的一半 15 圆台表面积=π/2（D+d） 体积=π/12×h×(D2+d2+Dd) 16 正方角锥台表面积S=a2 +b2 +4( a+b/2)h V=h/3(a2+b2+ab) =h/3(S1+S2+√S1S) 17、圆锥
侧面积M=πrl=πr√r2+h2 体积V=1/3πr2h 18、球 S=4πr2=πd2 V=4/3πr3=π/6d3 19、风口前燃烧1kg碳素所需风量（不富氧时） V风=22.4/24×1/(0.21+0.29f) f为鼓风湿度 20、吨焦耗风量 V风=0.933/（0.21+0.29f）×1000×85% f为鼓风湿度85%为焦炭含碳量 21、鼓风动能 （1）E=（764I2-3010I+3350）d E-鼓风动能I-冶炼强度 （2）E=1/2mv2=1/2×Q×r风/（60gn）v风实2 Q-风量r风-风的密度g=9.8 n-风口数目 22、石灰的有效容剂性 CaO有效=CaO熔-SiO2×R 23、洗炉墙时，渣中CaF2含量控制在2%-3%，洗炉缸时可掌控在5%左右，一般控制在4.5% 每批料萤石加入量X=P矿×TFe×Q×(CaF2)/([Fe]×N) P矿-矿批重TFe-综合品位[Fe]-生铁中含铁量 Q-吨铁渣量(CaF2)-渣中CaF2含量N-萤石中CaF2含量 24、风口前燃烧1kg碳素的炉缸煤气量 V煤气=（1.21+0.79f）/（0.21+0.29f）×0.933×C风 C风-风口前燃烧的碳素量，kg 25、理论出渣量 渣量批=QCaO批/CaO渣 渣量批-每批炉料的理论渣量，t QCaO批-每批料带入的CaO量，t CaO渣-炉渣中CaO的含量，% 25、喷吹煤粉热滞后时间 t=V总/（V批×n） V总-H2参加反应区起点处平面（炉身温度1100℃～1200℃处）至风口平面间的容积，m3 V批-每批料的体积，m3
高炉煤气烟气处理标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]
一、烟气除尘——高炉煤气干法布袋除尘 高炉煤气净化分为湿法除尘和干法除尘两类，目前我国500m3级及以下高炉的煤气净化基本上全部采用干式布袋除尘，而1000m3级及以上高炉的煤气净化采用干法布袋除尘技术的较少。 高炉煤气干法布袋除尘技术是钢铁行业重要的综合节能环保技术之一,以其煤气净化质量高、节水、节电、投资省、运行费用低、环境污染小等优点,优于传统的湿法洗涤除尘工艺, 属于环保节能项目，位于国家钢铁行业当前首要推广的“三干一电”（高炉煤气干法除尘、转炉煤气干法除尘、干熄焦和高炉煤气余压发电）之首。是国家大力推广的清洁生产技术。 1、工艺流程与设备 系统组成 1 干法除尘由布袋除尘器、卸、输灰装置（包括大灰仓）、荒净煤气管路、阀门及检 修设施、综合管路、自动化检测与控制系统及辅助部分组成。 2 炉顶温度长期偏高的高炉宜在布袋除尘之前增设降温装置，有热管换热器和管式换 热器两类，应优先选用热管式换热器。 过滤面积 1 根据煤气量（含煤气湿分，以下同）和所确定的滤速计算过滤面积 计算公式： 其中 F——有效过滤面积 m2 Q——煤气流量m3/h（工况状态） V——工况滤速 m/min 2 工况流量。
在一定温度和压力下的实际煤气流量称为工况流量。以标准状态流量乘以工况系数 即为工况流量。 3工况系数 工况体积（或流量）和标况体积（或流量）之比称为工况系数，用η表示。 计算公式： 其中 η——工况系数 Q 0——标准状态煤气流量m 3/h Q ——工况状态煤气流量m 3/h T 0——标准状态0℃时的绝对温度273K t —— 布袋除尘的煤气温度℃ P —— 煤气压力（表压）MPa P 0——标准状态一个工程大气压，为 MPa 当t 值按煤气平均温度165℃计算时上述公式简化为： η=1 .0P P 此时工况系数η与压力关系见表3—2。 温度取值不同，数值略有变化。 表3—2 工况系数η与压力关系
高炉炼铁工序能耗计算方法 日前，中国钢铁企业网特邀专家顾问王维兴就高炉炼铁工序能耗计算方法作了以下解析: 1.高炉炼铁工序能耗计算统计范围 原燃料供给:矿槽卸料、称量料斗和计量、料车或皮带上料、仪表显示和控制、照明等用电;空调用电、冬季取暖用蒸汽等能源用量。 高炉本体:焦炭(包括小块焦)、煤粉、电力、蒸汽、压缩空气、氧气、氮气、水(新水、软水等)等。 渣铁处理:炉渣处理用电和水，冲渣水余热要进行回收利用。 鼓风:分电力鼓风或气动鼓风。鼓风能耗一般占炼铁总能耗的10%。1m?风需要用能耗0.030kgce/ m?.正常冶炼条件下，高炉消耗1吨燃料，需要2400m?的风量。 热风炉:要求漏风率?2%、漏风损失应?5%、总体热效率?80%、风温大于1200?，寿命大于25年。 烧炉用高炉煤气折标煤系数0.1143kgce/m?; 转炉煤气折标煤系数0.2286kgce/m?; 焦炉煤气折标煤系数0.6kgce/m?。 热风炉用电力和其它能源工质:蒸汽、压缩空气、水等。 煤粉喷吹:煤粉制备干燥介质，宜优先采用热风炉废气; 用电力、氮气、蒸汽、压缩空气、空调和采暖用能等。 设计喷煤能力要大于180kg/t. 碾泥:用电力和其它能源工质。
除尘和环保:主要是电力(大企业环境保护用电力占炼铁用电的30%左右)、水等。, 铸铁机:电力、水等。 扣除项目:回收利用的高炉煤气，热值按实际回收量计算; TRT余压发电量(电力0.1229kgce/kwh) 2.炼铁工序能耗计算方法 炼铁工序能耗=(C+I+E-R)?T 式中:T-合格生铁产量，铸造铁产量要用折算系数进行计算(见表1); C-焦炭(干全焦,包括小块焦)用量。折热量，28435kJ。标煤量0.9714kgce/t 焦炭. I-喷吹煤折热量，20908kJ ; 折标煤量0.7143kgce/t原煤。 E-加工能耗(煤气、电、耗能工质等)折标煤量: 煤气折标煤系数见热风炉栏目。电力折标煤系数0.1229kgce/kwh.. 耗能工质折标煤系数:氧气0.1796kgce/m?;氮气0.0898 kgce/kwh. 压缩空气0.040 kgce/m?，新水0.257 kgce/kwh 软水0.500 kgce/m?，蒸汽0.12 kgce/kwh. R-回收高炉煤气、电力折热量. 高炉煤气折标煤系数0.1143kgce/Nm? 电力折标煤系数0.1229kgce/kwh。 3.高炉炼铁工序能耗设计指标 2010年国家建设部和质量监督局公布《钢铁企业节能设计规范》(GB50632-2010)中提 出不同容积高炉工序能耗的要求，具体内容如下:
天然气市场用气量预测公式 一、相关换算数值 （一）1方天然气相当于1.1升汽油 （二）一吨柴油相当于1134方天然气 （三）一吨重油相当于1080方天然气 （四）一吨石油液化气相当于1160方天然气 （五）一吨煤相当于740方天然气（煤的热值为7000大卡）（六）新疆天然气热值一般在8500-9000大卡不等 二、民用气用气量测算公式 （一）已知市场用量测算（已有市场深度开发） 1、商服用气量测算公式 （1）餐饮用气量测算公式： A、职工食堂用气量测算公式：人数×0.09方/人=日用气量×年用气量天数=年用气量； B、酒店餐饮日均用气量测算公式（住宿）：酒店床位数（人）×入住率×0.09方/人（设计院提供三餐）=日均用气量×年用气量天数=年用气量； C、餐厅日均用气量测算公式（对外营业）：客流量（人次）×0.03方/人（设计院提供一餐）=日均用气量×年用气量天数=年用气量。 （2）洗浴业用气量测算公式： 客流量（人次）×0.09方/人=日均用气量×年用气量天数=年用气量。 2、居民用气量测算公式 居民用气量测算公式：户数×0.4方/户=日用气量×年用气量天
数=年用气量。 3、民用气用气量测算公式 民用气用气量=商服用气+居民用气。 （二）未知市场用量测算（新市场开发） 1、数据来源：各地统计局，各年度《统计年鉴》 2、历史人口增长率 （1）历史人口：《统计年鉴》三-五年人口数据 （2）在计算出个年人口环比的情况下，求出三-五年人口环比平均自然增长率 （3）历史城镇人口：《统计年鉴》三-五年人口数据 （4）历史城镇人口环比增长率：由《统计年鉴》三-五年人口数据中，计算出平均人口环比增长率 3、未来若干年人口增长预测 （1）当年人口数量=上一年人口数量×历史人口环比平均自然增长率+上一年人口数量（以此类推） （2）当年城镇人口数量=上一年城镇人口数量×历史城镇人口环比平均自然增长率+上一年城镇人口数量（以此类推） （3）居民户数测算=当年城镇人口数量÷单户均平人口数（《统计年鉴》） 4、民用气预测 （1）居民用气市场容量预测： 居民用气市场容量=居民户数×0.4方/户×80%（开发率，根据城市规模、居民居住集中度、楼房与平房比率确定，一般按80%计算较为适宜，在分年度计算时，请把握年度开发梯度）
炼铁常用计算 1、安全容铁量 2、理论出铁量 3、渣量计算：依CaO平衡计算 4、风口前理论燃烧温度 5、富氧率 6、冶炼周期 7、计算风口前燃烧1㎏碳所需风量 8、计算煤气发生量（原理依N2平衡计算） 9、风温波动后每批焦炭的变动量（100℃风温影响焦比4%） 10、风量波动对产量的影响 11、炉温变化时负荷的调整 12、标准风速计算、实际风速计算、鼓风动能计算 13、水当量计算 14、日出铁次数 一、安全容铁量： 一般以渣口中心线至铁口中心线间炉缸容积的60%所容铁量为安全容铁量，无渣口高炉以风口中心线与铁口中心线的距离减0.5m计算，计算公式： T安全铁量=π*（d/2）2*h*r铁*0.6*0.6 T安全铁量—炉缸安全容铁量，t； d-炉缸直径，m； γ铁-铁水密度，（7.0t/m3） h-风口中心线到铁口中心线之间距离减0.5m后的距离。 两个0.6，一个代表安全系数，另一个代表焦炭填充系数 二、鼓风动能计算公式： E=1/2*m*v2 E=1/2*Q/(60*n)*r/g* v2 E-鼓风动能kg.m/s; 1kg.（m/s）2=9.8J/s n-风口数量个； F-工作风口平均面积m2/个； P-热风压力MPa（0.1013+表）； Q0=2IVn,Nm3/min; Vn-高炉有效容积m3。
例如：846m3高炉风口个数20个，平均风口面积0.0138，热风压力330KPa，风量2700，风温1100℃，求鼓风动能。 =7025kg（f）·m/s =7049×0.0098 =69KJ/s 三、风口前理论燃烧温度： 计算公式：T理=1570+0.808T风+4.37W氧-2.56W煤 T理-理论燃烧温度； T风-热风温度℃； W氧-富氧量1000m3风中的富氧m3; W煤-喷吹煤粉数量，1000m3风中喷吹的煤粉量。 例如：846m3高炉热风温度1100℃，富氧量25 m3，喷吹煤量98.7㎏，计算理论燃烧温度，依公式： T理=1570+0.808×1100＋4.37×25－2.56×98.7=2315℃ 四、富氧率：计算公式 fo=0.78×(Vo/V) fo－富氧率 Vo－富氧气体量，m3/h V－高炉仪表风量（包括Vo在内）m3/min 例如：846m3高炉每小时富氧量700m3/h，高炉仪表风量2700m3/min.计算富氧率。 依公式：fo=0.78×(Vo/V)=0.78× =2.0% 五、水当量计算 水当量计算单位时间内，通过高炉某一截面的炉料（或煤气）每升高1℃（或降低1℃）所需要放出（或吸收）的热量。表达式 炉料水当量:W料=C料·G料 煤气水当量：W气=C气·G气 C料、C气—分别表示炉料或煤气比热。 G料、G气—表示单位时间通过高炉某一截面积的炉料或煤气量。 六、实际风速计算： 公式为：V标=V标×T实P标/T标P实 例：846m3高炉风量2700 m3/min，风温1100℃，热风压力0.33MPa,计算实际风速。 V实=216×（1373×0.1013）/273×（0.1013+0.33）=255m/s 七、风温波动后每批焦炭的变动量（100℃风温影响焦比4%） 例如：846m3高炉综合焦比500㎏，每批料铁量14t，若将风温从1100℃降到1000℃，
高炉煤气干法布袋除尘器设计规范 1 总则 1.0.1为在高炉煤气干法布袋除尘设计中贯彻执行国家法律法规和有关技术经济政策，做到设计先进、经济合理、安全适用，特制定本规范。 1.0.2本规范适用于低压脉冲布袋除尘和反吹风大布袋除尘两种高炉煤气布袋除尘。1.0.3本标准适用于高炉煤气干法布袋除尘的新建、扩建和改造设计。 1.0.4高炉煤气干法布袋除尘设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 2 术语https://www.doczj.com/doc/1b3644055.html, 2.0.1气体的标准状态 standardized status of gas 温度为0℃，大气压力为101.325kPa时的气体状态。 2.0.2工况气体流量 flow rate of the actual treated gas 在实际工作温度、湿度、压力下进入除尘器的气体流量。 2.0.3工况系数 working condition coefficient 工况体积与标况体积的比值称为工况系数。 2.0.4过滤负荷；气布比 surface load；air to cloth ratio 单位时间内单位有效过滤面积上通过的含尘气体量，单位是m3/m2 h。 2.0.5过滤风速 filtration velocity 含尘气体流过滤布有效面积的表观速度，单位是m/min。 2.0.6荒煤气 untreated gases 未经净化的煤气，又称粗煤气。 2.0.7净煤气 treated gases；clean gases 经过净化后、含尘量达到国家标准的清洁煤气。 2.0.8 干法除尘 dry dust collector 不用水的烟气、煤气净化除尘工艺，和其相对应的是湿法除尘。干法除尘工艺有布袋除尘，电除尘，重力除尘，旋风除尘，颗粒层除尘等工艺。流程只有干法而无湿法除尘备用，称为干法除尘。 2.0.9干法布袋除尘 dry bag filter 布袋除尘过滤净化烟气、煤气的除尘工艺。 2.0.10 脉冲布袋除尘器 pulse jet type bag filter 采用气体喷射方法清除滤袋积灰的一种布袋除尘器。 2.0.11反吹风布袋除尘 reverse blow type bag filter 采用反吹风机逆向反吹方式清除滤袋表面积灰的布袋除尘器。 2.0.12隔断装置 curtain appliance 凡在系统无异常状况下，处于关闭、封止状态，其承受介质压力在设计允许范围内，具有煤气不泄漏到被隔断区域功能的装置。 2.0.13炉顶余压透平 top residual pressure turbine 利用高炉炉顶煤气余压发电的设备。 3 工艺流程与设备 3.1一般规定 3.1.1开展高炉煤气干法除尘设计应有充分的设计依据和完整的设计基础资料。 3.1.2干法除尘设施应布置在高炉附近、粗煤气系统之后，和余压发电设施紧密联结。 3.1.3压力与流量 布袋除尘器系统的设计压力为炉顶放散阀设计开启压力（炉顶最高工作压力），设计流量按最大煤气发生量考虑。与炉容大致对应关系见表3—1。 表3—1 炉容、炉顶压力与煤气流量对应关系 高炉容积 m3 <1000 1000~3000 >3000 炉顶压力 MPa 0.05~0.15 0.15~0.25 0.2~0.30 煤气发生量 m3/h <200000 200000~600000 >500000 3.1.4温度 布袋除尘的入口煤气温度应高于露点50℃左右，低于滤料规定的长期使用温度。3.1.5净煤气含尘量 干法除尘净煤气含尘量应小于5mg/m3。
吗 热风炉有关计算实例 10-1 煤气成分如何换算？ ……………………………………………… 10-2 煤气低发热值如何计算？ ………………………………………… 10-3 实际空气需要量如何计算？………………………………………… 10-4 空气过剩系数如何计算？ ………………………………………… 10-5 混烧高热值煤气如何计算？………………………………………… 10-6 理论燃烧温度如何简易计算？……………………………………… 10-7 热风炉需要冷却水压力如何计算？………………………………… 10-8 热风炉热效率如何计算？…………………………………………… 10-9 高炉煤气发生量的理论计算与简易计算如何？ …………………… 10-10 煤气标准状态下的重度如何计算?…………………………… 10-11 煤气流速如何计算？……………………………………………… 10-12 烟道废气的流速如何计算？……………………………………………… 10-13 炉顶煤气取样管如何计算？……………………………………………… 10-14 煤气管道盲板与垫圈如何计算？……………………………… 10-1 煤气成分如何换算？ 热风炉燃烧所用的高炉煤气常以干煤气成分表示，实际上是含有水分的。因此计算时要先将干煤气成分换算成湿煤气成分。 已知煤气含水的体积百分数，应用下式换算。 100 1002O H V V -? =干湿 (10-1) 若已知每21m3干煤气在任意温度下的饱和水蒸汽量(g/m3)，可以用下式换算。 干干 湿V g V O H ?+= 2124.0100100 (10-2) 式中：湿V ——湿煤气各组成的含量，%； 干V ——干煤气各组成的含量，%；
高炉煤气与焦炉煤气特性及其燃烧后的成分情况 两者都是在完全燃烧（过量空气系数为）的情况下计算得出的烟气主要成分及其含量。 一、高炉煤气特性 （1）高炉煤气中不燃成分多，可燃成分较少（约30%左右），发热值低，一般为3344—4180 KJ/m3； （2）高炉煤气是无色无味、无臭的气体，因CO 含量很高、所以毒性极大；（3）燃烧速度慢、火焰较长、焦饼上下温差较小； （4）用高炉煤气加热焦炉时，煤气中含尘量大，容易堵塞蓄垫室格子砖；（5）安全规格规定在1米3空气CO 含量不能超过30mg ； （6）着火温度大于700℃。 ( 7 ) 高炉煤气含有H 2（），CH 4（），CO （25-30%），CO 2（9-12%），N 2（55-60%），O 2（）;密度为以H 2（2%），CH 4（%），CO （30%），CO 2（12%），N 2（55%），O 2（%）完全燃烧(过量空气系数为:计算后得出烟气主要成分及其含量： CO 2%)、O 2%)、N 2（%） 二、焦炉煤气特性 （1） 焦炉煤气发热值高16720—18810KJ/m3，可燃成分较高（约90%左右）；（2） 焦炉煤气是无色有臭味的气体； （3） 焦炉煤气因含有CO 和少量的H 2S 而有毒； （4） 焦炉煤气含氢多，燃烧速度快，火焰较短； （5） 焦炉煤气如果净化不好，将含有较多的焦油和萘，就会堵塞管道和管件，给调火工作带来困难； （6） 着火温度为600-650℃。
( 7 ) 焦炉煤气含有H 2（55-60%），CH 4 （23-27%），CO（4-8%），CO 2 （），N 2 （3-7%）， O 2 （<%），CmHn(2-4%);密度为 Kg/Nm3. 以H 2(60%)、CH 4 （25%）、CO（4%）、CO 2 （2%）、N 2 （4%）、C 2 H 4 （%）、C 6 H 6 （2%）、O 2 （%）完全 燃烧(过量空气系数为计算后得出烟气主要成分及其含量： CO 2（%）、O 2 （%）、N 2 （%）