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液体燃料、气体燃料烧嘴设计之前必须了解燃料特性

添加时间:2017/9/5 15:23:01 浏览次数:409

       气体燃料有天然气及人工煤气两类。人工煤气的种类很多,按获得的方法和工艺不同而异,通常有液化石油气、焦炉煤气、高炉煤气和发生炉煤气等。液化石油气的发热量很高,Q???net?p=104500KJ/m³。人工煤气的发热量都较低,多属于低发热量煤气。低发热量Q???net?p≤104500KJ/m³范围的煤气称为低热值煤气,如高炉煤气,发生炉煤气等。Q???net?p>16720KJ/m³的煤气称为高热值煤气,如天然气、油田伴生气等。介于低热值和高热值之间的煤气称为中热值煤气,如焦炉煤气。煤气的主要可燃成分有氢、一氧化碳、甲烷以及其他碳氢化合物等,不同煤气各种成分的含量不同。

1.天然气
天然气有纯气田和油田伴生气两类,简称气田气和油田气,其主要成分是烷烃类碳氧化合物。气田气含CH?很高,油田气含CH?稍低,大多还含有CO?。天然气的发热量较高,Q???net?p=35500~54000KJ/m³。

2.高炉煤气
高炉煤气是炼铁生产铁的副产品,在钢铁冶炼过程中,利用焦炭还原铁的氧化物,副产高炉煤气。高炉煤气中可燃气体主要是CO,其体积分数为20%~30%。高炉煤气中含有大量惰性气体N?,其体积含量占60%左右,含尘也很高,使用前要净化;发热量较低,Q???net?p<4000KJ/m³,因此高炉煤气的品味较低,适合与高热值煤气或者煤粉混烧,而作为唯一燃料的高炉煤气烧嘴设备需要特殊设计,采用接近于绝热燃烧的方式组织燃烧。

3.发生炉煤气
在煤气发生炉中人工造气,煤在空气不足的条件下燃烧,气化生成CO,CO和N?的体积含量与高炉煤气接近,H?约占10%,其发热量比高炉煤气高些,Q???net?p﹤6000KJ/m³。
在煤气发生炉中,若用水蒸气与炽热的煤反应,则可产生水煤气。由于混入氮气较少,其可燃成分与发热量都比以空气为氧化剂的发生炉煤气高。水煤气的成分含量主要为CO和H?,CO的含量通常在40%~50%,其余为少量N?和CO?。其发热量较高,Q???net?p=8300~10500KJ/m³。也有用氧气和水蒸气混合作为氧化剂生产为化和原料,如合成制甲醇等。

4.焦炉煤气
焦炉煤气是冶金工业中炼焦的副产品。炼焦过程中,用少量空气使煤受热析出挥发分,产生焦炭,用于冶炼工业的金属氧化物的还原过程。炼焦过程中挥发分析出后,冷却称为液体的焦油和气态的焦炉煤气,因此,焦炉煤气的成分与练焦煤的挥发分组成有关。典型的焦炉煤气中H?为50%~60%,CH?为20%左右,含N?很少。其发热量较高,Q???net?p=16700KJ/m³,是中热值煤气。

5.液化石油气
液化石油气是在石油裂解制油过程中副产的可燃气体,主要是烷烃。不同石油裂解工艺产生的液化石油气的成分不同,有的以丙烷为主,有的以烃烷为主。通常丙烷石油气用于工业燃料,而丁烷石油气则多为民用。

煤气输送方便,又易着火,易燃尽、含灰量少等优点。目前由于我国产量相对少,如作为发电燃料使用,则发电成本高,尚不能大规模作为动力燃料应用,因而主要用于化工原料和饮用燃料。我国煤的储量和产量都很高,有关煤的气化技术开发及产业化是国家的重点研究方向。

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