全氧发生炉煤气热值计算及燃煤气全氧燃烧技术探讨

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1、万方数据研究与综述全氧发生炉煤气热值计算及燃煤气全氧燃烧技术探讨王志平张月飞赵恩录曾雄伟张文玲(秦皇岛玻璃工业研究设计院秦皇岛市066004)摘要对全氧发生炉煤气热工参数进行了理论计算，为玻璃窑炉使用全氧煤气提供一定依据，同时对进行燃烧技术研究提出了展望。关键词混合发生炉煤气全氧发生炉煤气全氧燃烧中图分类号：TQ仃1文献标识码：A文章编号：1003—1987I2009)02—0011—031引言我国是世界主要产煤大国，在我国能源结构中，煤占比例很大，相比较而言，煤的成本也较低。我国平板玻璃产量已经连续几年世界第一。平板玻璃生产能耗大，需要高热值的燃料

2、。煤的热值在20000～35000kJ／kg，在玻璃行业，需要将煤转化为发生炉煤气，然后用于玻璃熔窑使用。发生炉煤气的热值仅5000—7000kJ／m3，相对较低。同样大小的玻璃窑炉，使用发生煤气为燃料比用重油、天然气为燃料的窑炉，产量要低20％左右。所以大型浮法玻璃窑炉也只能采用较为缺乏的重油或者天然气为燃料。本文提出利用纯氧为发生炉煤气气化剂设想，通过对全氧煤气组成、热值、燃烧进行计算，说明全氧发生炉煤气热值高，是一种可以推广使用的玻璃熔制高效燃料，如果同时采用全氧燃烧技术，既可具有加强玻璃熔化又能节能降耗的双重作用。2混合发生炉煤气计算混合发生

3、炉煤气是以空气和水的混合物为气化剂所产生的煤气。混合发生炉煤气的生产过程中发生以下化学反应：碳与空气反应，生成一氧化碳，并且放出大量的热，其化学反应式如下：2C+O：+3．76N2=2C0+3．76N：+246388kJ(1)炽热的碳与水蒸汽反应，‘生成一氧化碳和氢气，吸收热，其化学反应式如下：C+H：O=CO+H：一118798kJ(2)在理想状况下，(1)式反应放出的热，全部被(2)式反应所吸收，所以综合(1)、(2)式得到(3)反应式如下：4．07C+02+3．76N2+2．07H20=4．07CO+2．07H：+3．76N：(3)混合发生炉煤

4、气的组成为：C0=4．07÷9．9=41．1％H2=2．07÷9．9=20．9％N2=3．76÷9．9=38．0％1kg碳产生的混合煤气量为：矿=9．9÷(12×4．07)×22．4=4．54Nm3混合发生炉煤气的热值为：Q=(^缸。×Qc。+^“×Q。)÷(^如×y．标)=(4．07×285569+2．07×241993)÷(9．9×22．4)=7502kJ／Nm33全氧发生炉煤气计算全氧发生炉煤气就是用纯氧代替混合煤气中所用的空气，根据与纯氧混合气体不同，产生的煤气可分为3类：一是以氧气和二氧化碳混合物为气化剂所产生的煤气，简称全氧二氧化碳煤气；

5、二是以氧气和水蒸气混合物为气化剂所产生的煤气，简称全氧水蒸气煤气；三是以氧气、二氧化碳和水蒸汽混合物为气化剂所产生的煤气，简称全氧二氧化碳水蒸气混合煤气。1万方数据全国性建材科技期刊——《玻璃》2009年第2期总第209期(1)以氧气和二氧化碳混合物为气化剂所产生的煤气该煤气的生产过程中发生以下化学反应：碳与氧气反应，生成一氧化碳，并且放出大量的热，其化学反应式如下：2C+0：=2CO+246388kJ(4)炽热的碳与二氧化碳反应，生成一氧化碳，吸收热，其化学反应式如下：C+C02=2CO一162375kJ(5)在理想状况下，(4)式反应放出的热，全

6、部被(5)式反应所吸收，所以综合(4)、(5)式得到反应式(6)如下：·3．52C+0：+1．52C02=5．04CO(6)全氧二氧化碳煤气的组成为CO，理想状况下为100％。1kg碳产生的全氧二氧化碳煤气量为：矿=5．04÷(12×3．52)×22．4=2．67Nm3全氧二氧化碳煤气的热值为：Q=(Moo×Qc。)÷(^靠×％)=(5．04X285569)÷(5．04X22．4)=12749kJ／Nm3该煤气热值与混合煤气热值比较12749÷7502=1．7嘴(2)以氧和水蒸气混合物为气化剂所产生的煤气．该煤气的生产过程中发生以下化学反应：碳与氧气

7、反应，生成一氧化碳，并且放出大量的热，其化学反应式如下：2C+02=2C0+246388kJ(4)炽热的碳与水蒸汽反应，生成一氧化碳和氢气，吸收热，其化学反应式如下：C+H：0=CO+H：一118798kJ(2)在理想状况下，(4)式反应放出的热，全部被(2)式反应所吸收，所以综合(4)、(2)式反应式(7)如下：4．07C+02+2．07H20=4．07C0+2．07H2(7)全氧水蒸气煤气的组成为：CO=4．07÷6．14=66．3％H2=2．07÷6．14=33．7％】21kg碳产生的全氧水蒸气煤气量为：V=6．14÷(12X4．07)×22．

8、4=2．82Nm3全氧水蒸气煤气的热值为：Q=(Me。XQl。+^矗×Q。)÷Jjl红×％=(4．07×28