Технология производства кокса - Иванов Е.Б
Скачать (прямая ссылка):
Влияние различных факторов на величину удельного расхода теплоты на коксование подробно описано в литературе.
j § 2. ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС КОКСОВАНИЯ
Современные коксовые печи представляют собой достаточно совершенные теплотехнические агрегаты. Тем не менее использование теплоты в коксовом производстве имеет целый ряд особенностей. Основной особенностью процесса коксования в теплотехническом отношении является малая величина теплового эффекта реакции коксования, состярляющая незначительную долю в общем балансе теплоты процесса и зачастую неучитываемая в тепловых балансах. Различные исследователи приводят величину теплового эффекта для углей и их смесей в пределах 210 кдж/кг (50 ккал/кг) —134 кджікг (32 ккал/кг). Промышленные шихты заводов СССР дают суммарный тепловой эффект реакции коксования, близкий к нулю.
Таким образом, теплота, расходуемая в процессе коксования, делится на две части: теплота, нагревающая продукты коксования и теплота, теряемая в окружающую среду через наружные поверхности коксовой батареи и с дымовыми газами. Часть теплоты, расходуемая на превращение угольной загрузки в продукты коксования при температуре их выхода из печи, отнесенная к 1 кг угля, называется теплотой коксования. Теплота коксования представляет 70—75%
общего расхода теплоты на коксование. Остальная часть теплоты составляет потери с дымовыми газами и потери в окружающее пространство наружными поверхностями кладки и арматуры печей.
Потребность в теплоте для коксования устанавливается тепловым балансом коксовых печей. В специальной литературе вопросам составления тепловых балансов посвящены многие работы. Ниже этот вопрос рассматривается только в общих чертах.
Таблица 47. Тепловой баланс коксования (обогрев доменным газом)
Приход тепла
Расход тепла
Статья
кдж/кг (ккал/кг)
%
Статья
кдж/кг [ккал/кг)
%
Физическая теплота угля
Физическая теплота газа
Физическая теплота воздуха для горения
Теплота сгорания газа
25,2 (6,0) 16,8 (4,0) 16,8 (4,0)
2545,2 (606,0)
1,0 0,6 0,6
97,8
Теплота реакции процесса коксования Теплота, уносимая коксом
Теплота, уносимая газом и парами летучих продуктов Теплота, уносимая парами воды Потери теплоты в окружающее пространство
Потери теплоты от неполноты горения Теплота, уносимая продуктами горения
974,4
(232,0)
525,0
125,0
336,0 (80,0) 239,4 (57,0)
529,2 (126,0)
37,4 20,2
12,9 9,2
20,3
Итого:
2604,0 (620,0)
100
2604,0 (620,0)
100
При составлении теплового баланса проектируемых коксовых печей предварительно должны быть известны тепловой эффект коксования заданной шихты и материальный баланс продуктов коксования. По температурным параметрам и конструктивным узлам рассчитывают все виды тепловых потерь и устанавливают потребность втеплотедля коксования. Примерные величины отдельных статей прихода и расхода теплоты в тепловом балансе коксовых печей приведены в табл. 47.
Сложнее тепловой баланс действующих коксовых печей. Для составления такого баланса необходимо провести специальные теплотехнические испытания с составлением материального баланса продуктов коксования. При этом как составную часть теплового баланса коксовых печей можно определить и теплоту реакций коксования.
В практических тепловых балансах действующих коксовых печей для большей точности выделяют и учитывают тепловой эффект от образования пирогенетической воды, теплоту сгорания сырого газа,
Таблица 48. Тепловой баланс (обогрев коксовым газом}
Приходные статьи
Теплота
кдж/кг {ккал/кг*
Расходные статьи
Теплота
кдж/кг {ккал/кг)
\гг>
еплота сгорания газа
Теплосодержание газа
Теплосодержание воздуха, поступающего на горение
Теплосодержание загруженной шихты
Тепловой эффект от образования пиро-генетической воды Теплота сгорания сырого газа, просачивающегося в отопительную систему
Теплосодержание сырого газа прососов
Теплосодержание воздуха, поступающего для сгорания просачивающегося газа
Невязка баланса или скрытая теплота коксования и пиролиза продуктов
2 315 040 (551 200) 10 584 (2520) 35 700 (8500)
25 200 (6000)
120 288 (28 640)
66 780 (15 900)
8064 (1920)
1008 (240)
—82 089 (—19 545)
87,0 0,4 1,3
0,9 4,5 2,5
0,3 0,1
3,0
Теплота раскаленного кокса
Теплота нагрева коксового газа Теплота нагрева химических продуктов: смолы
бензола
аммиака
Теплота, уносимая с внешней и пирогене-тической водой Теплота, уносимая с продуктами горения
Теплота, уносимая с продуктами горения от прососов сырого газа
Потери теплоты в окружающую среду
1 080 240 (257 200) 339 990 (80 950)
66 570 (15 850) 17 430 (4150) 5775 (1375) 485 100 (115 500)
420 000 (100 000)
12 348 (2940)
237 300 (56 500)
Итого:
2 664 753
2 664 753
(634 465)
100
(634 465)
100
просачивающегося через неплотности кладки из камеры коксования в отопительную систему и физическую теплоту как этого газа, так и воздуха, необходимого для его горения. В результате теплотехнических испытаний получают исходные данные для составления баланса действующих печей.
