湖南科技大学本科生毕业设计（论文）
Z1—上吹加二次上吹百分比，%
Z2—上吹，下吹，二次上吹百分比之和，% Z=34/70×100%=48.6%
（6）进废锅的煤气温度：600℃，出废锅的煤气温度为200℃ （7）半水煤气千克分子数：238/22.4=10.63kmol
（8）100kg煤气化时需要蒸汽量：127.8m3化为质量127.8/22.4×18=103kg （9）水的分子量：18
（10）水蒸汽在0℃时的热焓：2499.34kJ
（11）100kg煤气化时需消耗空气：199Nm3或许199/22.4=8.88kmol
（12）废锅进水温度：102℃，产生蒸汽压力为1.180MPa，温度为115℃，蒸汽焓为2415kJ/kg （13）设锅炉的用水量为X千克，产蒸汽量为Ykg，软水进口总固体150ppm，排污水2000ppm （14）煤气与未分解蒸汽混合比热：
0.0838×43.840＋0.2958×29.73＋0.3910×29.106＋0.2215×29.56＋0.0002×37.867＋0.0021×30.920＋0.0056×46.38＋0.486×35.036=47.75kJ
（15）100kg煤气化时所得吹风气产量为218Nm3 4.8.2 热量衡算 1.进热：
（1）上吹及空气吹净产生的气体显热计算：
组分 千克分子量 组分含量（%） 温度（℃） 比热（kJ） 物理热（kJ） CO2 10.63 × 0.0838 × 600 × 53.596 = 28645.8 H2 10.63 × 0.3910 × 600 × 29.824 = 74375 CO 10.63 × 0.2958 × 600 × 32.9246 = 62114.8 CH4 10.63 × 0.0056 × 600 × 73.930 = 2640.5 H2S 10.63 × 0.0002 × 600 × 47.145 = 60.1 N2 10.63 × 0.2215 × 600 × 32.336 = 45681.9 O2 10.63 × 0.0021 × 600 × 34.805 = 466.2 总计：213984.3
已知上吹及空气吹净产生的气体占半水煤气总量的百分数为：51.4% 所以上吹及空气吹净产生的气体显热为：213984.3×0.514=109987.9 （2）上吹未分解蒸汽的显热计算 显热Q=W/18×（1－η）×G×T（kJ） Q—上吹未分解蒸汽显热， W—蒸汽用量，kg η—蒸汽分解率，% G—半水煤气千克分子数
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T—进废热锅炉煤气的温度，℃
Q=4.2×103/18×（1-55.08%）×10.63×600=68855.4 （3）上吹未分解蒸汽潜热计算 潜热Q=W×（1－η）×i Q---上吹未分解蒸汽潜热。kJ W---蒸汽用量，kg η—蒸汽分解率，%
i---水蒸气在此0℃时热焓，kJ/kg Q=103×（1－55.08%）×2499.3=115636.6 （4）上吹未分解蒸汽的显热和潜热（kJ）： 115636.6＋68855.4=184492
已知上吹未分解蒸汽占未分解蒸汽总量的百分比为48.6%所以为分解蒸汽的显热和潜热为（kJ）：184492×0.486=89663.1 （5）吹风气的显热：
组分 千克分子量 组分含量（%） 温度（℃） 比热（kJ） 物理热（kJ） CO 8.88 × 0.0656 × 600 × 32.923 = 11507.1 H2 8.88 × 0.0334 × 600 × 29.824 = 5307.3 CO2 8.88 × 0.1655 × 600 × 53.596 = 47260.1 H2S 8.88 × 0.00056 × 600 × 47.145 = 140.7 N2 8.88 × 0.7245 × 600 × 32.336 = 124821.4 O2 8.88 × 0.0035 × 600 × 34.805 = 649 CH4 8.88 × 0.0076 × 600 × 73.930 = 2993.6 总计：192679.2 (6)求锅炉进水显热： Q=X×102×4.234=431.82X Q---锅炉的进水显热 kJ X---锅炉用水量，kg T---锅炉进水温度，℃ 4.234—进水的比热，kJ/kg。℃ 总计：392330.2＋431.82X 2. 出热
（1）上吹及空气吹净气体经废热锅炉后的显热：
组分 千克分子量 组分含量（%） 温度（℃） 比热（kJ） 物理热（kJ） CO 10.63 × 0.2958 × 200 × 29.723 =18691.9
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H2 10.63 × 0.3910 × 200 × 29.106 =24194.8 CO2 10.63 × 0.0838 × 200 × 43.840 =7810.5 H2S 10.63 × 0.0002 × 200 × 37.867 =16.1 N2 10.63 × 0.2215 × 200 × 29.555 =13917.7 O2 10.63 × 0.0021 × 200 × 30.920 =138 CH4 10.63 × 0.0056 × 200 × 46.380 =552.2 总计：65321.2
（2）上吹未分解蒸汽经废热锅炉后显热及潜热，按进热公式计算如下： （3）显热=103/18（1－55.08%）×200×45.27=23272.6 潜热=103×（1－55.08%）×2499.3=115636.6 显热＋潜热=（23272.6＋115636.6）×0.486=67509.9 （4）吹风气经锅炉后显热：
组分 千克分子量 组分含量（%） 温度（℃） 比热（kJ） 物理热（kJ）CO 8.88 × 0.0656 × 200 × 29.723 =3462.9 H2 8.88 × 0.0334 × 200 × 29.106 =1726.5 CO2 8.88 × 0.1655 × 200 × 43.840 =12885.8 H2S 8.88 × 0.00056 × 200 × 37.867 =37.7 N2 8.88 × 0.7245 × 200 × 29.555 =38028.8 O2 8.88 × 0.0035 × 200 × 30.920 =192.2 CH4 8.88 × 0.0076 × 200 × 46.38 =626 总计：56959.9
5）蒸汽带出热量为2415YkJ
(6) 排污水热焓为：420.5（X－Y）（420.5为污水在100℃时的焓）
(7) 热损失（按入炉的3%计算）：（392330.2＋431.82X）×3%=11769.9＋12.95X 总计：201560.9＋433.45X＋1994.5Y 4.8.3 热量平衡和总固体平衡 热量平衡
392330.2＋431.82X=201560.9＋433.45X＋1994.5Y-----------------（1） 总固体平衡：150X=2000（X－Y）-----------------------------------（2） 解方程得：X=103kg Y=96kg
所以每100千克燃料产蒸汽量为96kg，耗软水量为103kg。 排污水103－96=7kg
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表15 废热锅炉热量平衡表
进热
出热
项目
kJ
% kJ % 上吹及空气吹净气体显热 109987.9 25.18 上吹未分解蒸汽潜热及显热
89663.1 20.53 吹风气显热 192679.2 44.11 锅炉进水热量
44477.5
10.18 上吹及空气吹净气体经锅炉显热 65321.2 14.92 上吹未分解蒸汽经锅炉后的显热及潜热
67509.9 15.42 吹风气经锅炉后显热 56959.9 13.01 蒸汽带出热量 231840 52.97 排污水热焓 2943.5 0.67 热损失 13103.75 3.01 总计
436807.66
100
437678.25
100
4.9 夹套锅炉的物料及热量衡算 4.9.1 已知条件
（1）夹套回收热为煤气热损失的50%。 （2）软水进口温度为40℃，总固体150ppm （3）排污水总固体2000ppm
（4）锅炉产汽压力：0.5kg f/cm2饱和蒸汽
4.9.2 产气量及消耗两计算 产气量及消耗水量可由热平衡计算 设进口水量为Xkg，产汽量为Ykg （1） 热平衡
进项：回收废热量：227808×0.5=113904kJ 软水焓：168X kJ 合计：113904＋168X 出项：
蒸汽焓：2701.86Y（0.5kg f/cm2（表），温度为110.1℃，水蒸汽焓为2701.86kJ/kg） 排污水焓：462.42（X－Y） 合计：462.42X＋2239.44Y
平衡：113904＋168X=462.42X＋2239.44Y-----------------------------（1） （2）总固体平衡：150X=2000（X－Y）-------------------------------（2） （3）解方程得：X=54.9 kg Y=50.8 kg 所以每100kg燃料产水蒸汽50.8kg
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