焦爐熱平衡(heat balance of coke oven)是指根據能量守恆定律對進入焦爐的物料和產出的煉從產品進行的熱量衡算。焦爐熱平衡是在焦爐物料平衡和燃燒計算的基礎上進行的。
基本介紹
- 中文名：焦爐熱平衡
- 外文名：heat balance of coke oven
- 領域：工程技術
- 學科：冶金工程
簡介,流量和溫度的測定,焦爐熱工指標,
簡介
焦爐熱平衡(heat balance of coke oven)是指根據能量守恆定律對進入焦爐的物料和產出的煉從產品進行的熱量衡算。焦爐熱平衡是在焦爐物料平衡和燃燒計算的基礎上進行的。通過熱平衡計算，可具體了解焦爐熱量的轉移、分配、利用和損失情況，獲得焦爐熱功效率和煉焦耗熱量數據，明確節能途徑和方向，為評定焦爐爐型和膠爐熱工狀況提供依據。
流量和溫度的測定
主要測定項目有下述六項：
(1)加熱煤氣量。加熱煤氣燃燒熱是熱平衡入方中主要項目，因此正確測定流量是十分重要的。其測定方法與淨煤氣量的測定相同。同時，當加熱煤氣量的操作參數與孔板設汁參數不一致時，必須校正壓力和溫度，並對換向時停供煤氣時間進行校正。
(2)焦爐漏氣率。由氣體分析和計算求得。
(3)焦餅中心溫度。焦炭顯熱為最大支出項，因而止確測定和計算該溫度極為重要。
(4)粗煤氣溫度。在結焦全過程中從上升管根部測得。與結焦時間、爐型、爐溫、裝爐煤的成分和水分、煤線高度等因素有關。結焦時間內粗煤氣平均溫度的計算方法有多段積分法、氣段加權法、二段區間法和一段平均法四種。
(5)廢氣溫度。指廢氣離開小煙道口的溫度，它隨結焦時間和換向時間變化。要同時測定一個箋號(推焦串序中一組出爐號)或全爐的小煙道出門在一個換向周期內測(5-6次)的廢氣溫度，並求得機、焦兩側的平均值。在用水銀溫度計或熱電偶測定時，因受磚體散熱的影響，測定值略低於廢氣的實際溫度，應當用抽氣式熱電偶作溫度校正。對某些爐型來說，因測點遠離小煙道出口，須作位置校正。
(6)爐體表而溫度二焦爐爐體表面分八大部分44個部位，因而焦爐爐體表面溫度的側定很困難，工作量大，計算繁瑣。測定的爐號在全爐應均衡分布，還要不受推焦串序影響。因此，測定的爐號以5-14個為宜。蓄熱常部位要分別測出上升氣流和下降氣流溫度。同一部位上、中、下(或左、中、右)二點同時測定，再計算平均值。在測定各部位溫度的同時，必須測風速用氣溫。
大型焦爐表面散熱占總熱支出的8-12%，小型焦爐占13-18%。散熱量與爐型、結焦時間、加熱制度、季節和氣候條件密切相關。
焦爐熱工指標
通過焦爐熱平衡表可汁算出熱效率(表示理論上可被利用的熱量占供入總熱量的百分率)。
提高熱工效率的主要途徑有：嚴格控制焦餅中心溫度；粗煤氣溫度不要過高；選擇適宜的空氣係數使煤氣充分燃燒，降低廢氣溫度；完善隔熱保溫措施，降低爐體散熱量，以使熱量得到更充分的利用。
為了反映焦爐能量品位的轉換和利用狀況，20世紀80年代，中國、美國和日本等相繼採用熱力學第二定律計算了焦爐的㶲平衡和㶲效率。
