物料平衡表

8　物料平衡计算

    测定期间集气管压力应保证结焦过程中炭化室内为正压，避免炭化室吸入空气，影响物料平衡精度。

8.1　物料收入各项计算

    8.1.1　干煤量应按下列公式计算：

    

    式中　GM——干煤量（kg/t）；

    　M——入炉煤的含水量（%）。

    8.1.2　入炉煤所带入水量应按下列公式计算：

    

    式中　GS——入炉煤所带入水量（kg/t）；

    　M——入炉煤的含水量（%）。

    8.1.3　收入物料量总量应按下列公式计算：

    

    式中　ΣG——收入物料总量（kg/t）；

    　GM——干煤量（kg/t）；

    　GS——入炉煤所带入水量（kg/t）。

8.2　物料支出各项计算

    8.2.1　全焦量应按下列公式计算：

    

    式中　GJ——全焦量（kg/t）；

    　KJ•d——入炉煤干燥基全焦率（%）；

    　M——入炉煤的含水量（%）。

    当实测有困难时，可按下列经验公式计算：

    

    式中　KJ•d——入炉煤干燥基全焦率（%）；

    　VM•d——入炉煤干燥基挥发分（%）；

    　tJ——焦饼平均温度（℃）。

    8.2.2　焦油量应按下列公式计算：

    

    式中　GJY——焦油量（kg/t）；

    　AM•d——入炉煤干燥基灰分（%）；

    　KJY•daf——入炉煤干燥无灰基焦油产率（%）；

    　M——入炉煤的含水量（%）。

    当实测KJY•daf有困难时，可按下列经验公式计算：

    　VM•daf为20%～30%时：

    KJY•daf=-18.36+1.53VM•daf-0.026（VM•daf）2

    式中　VM•daf——入炉煤干燥无灰基挥发分（%）。

    　VM•daf为30%～34%时：KJY•daf可取4.2%～4.5%。

    8.2.3　粗苯量应按下列公式计算：

    

    式中　GB——粗苯量（kg/t）；

    　M——入炉煤的含水量（%）；

    　AM•d——入炉煤干燥基灰分（%）；

    　KB•daf——入炉煤干燥无灰基粗苯产率（%）。

    当实测有困难时，可按下列经验公式计算：

    KB•daf=-1.61+0.144VM•daf-0.0016（VM•daf）2

    式中　KB•daf——入炉煤干燥无灰基粗苯产率（%）；

    　VM•daf——入炉煤干燥无灰基挥发分（%）。

    8.2.4　氨量应按下列公式计算：

    

    式中　GA——氨量（kg/t）；

    　KA•d——入炉煤干燥基氨产率（%）；

    　M——入炉煤的含水量（%）。

    当实测有困难时，KA•d可按下列经验公式计算：

    

    式中　KA•d——入炉煤干燥基氨产率（%）；

    　b——煤中总氮量转入氨中的转化系数（可取0.12～0.16）；Nd——入炉煤干燥基氮含量（%）；

    　17——氨的相对分子质量；

    　14——氮的相对原子质量。

    8.2.5　净煤气量应按下列公式计算：

    

    式中　GMQ——净煤气量（kg/t）；

    　KMQ•d——入炉煤干燥基净煤气产率（%）；

    　M——入炉煤的含水量（%）。

    当实测有困难时，按碳平衡式求得：

    

    式中　KMQ•d——入炉煤干燥基净煤气产率（%）；

    　n——入炉煤损耗系数（可取0.98～1.00）；

    　CM•d——100千克入炉干煤所含碳量，由煤的元素分析求得（kg）；

    　CJ•d——100千克入炉干煤炼成焦炭的含碳量，由全焦率与焦炭的碳含量求得（kg）；

    　CJY•d——100千克入炉干煤所得焦油中含碳量（一般可取86%）；

    　CB•d——100千克干煤所得粗苯含碳量（粗苯的含碳量一般可取91.2%）；

    　KJ•d——入炉煤干燥基全焦率（%）；

    　KJY•d——入炉煤干燥基焦油产率（%）；

    　KB•d——入炉煤干燥基粗苯产率（%）；

    　ρ0——标准状态下净煤气密度（kg/m3）；

    　CO2、CO、CH4…——分别为净焦炉煤气中相应组成的体积分数（%）；

    　CmHn——净煤气中其他碳氢化合物的体积分数（%）。

    

    式中　ρ0——标准状态下净煤气密度（kg/m3）；

    　CO2、CO、CH4、H2、CmHn、N2——分别为净焦炉煤气中相应组成的体积分数（%）。

    8.2.6　荒煤气带出的水量

    荒煤气带出的水量包括入炉煤中的水量和化合水。

    入炉煤带入水量为GS（kg/t）。

    化合水量应按下列公式计算：

    

    式中　GSX——化合水量（kg/t）；

    　KSX•d——入炉煤干燥基化合水产率。

    　KSX•d可按下列经验式求得：

    

    式中　KSX•d——入炉煤干燥基化合水产率（%）；

    　a——煤中总氧量转变成化合水的转化系数（一般可取0.3～0.5）；

    　OM•d——入炉煤干燥基含氧量（%）；

    　18——水相对分子质量；

    　16——氧相对原子质量。

    荒煤气带出水量总和为GS与GSX之和（kg/t）。

    8.2.7　差值ΔG应按下列公式计算：

    物料平衡差值（ΔG）为收入物料总量（ΣG）与上述各项已测算支出物料总量之差。

    

    式中　ΔG——物料平衡差值（kg/t）；

    　ΣG——收入物料总量（kg）；

    　GJ+、GJY、GB、GA、GMQ、GS、GSX——每吨入炉煤生成的焦炭、焦油、粗笨、氨、净煤气及水分带出的水量（kg/t）。

    差值不应大于1%，否则应对物料平衡的收入和支出各项作进一步检验。

8.3　物料平衡表

    8.3.1将物料平衡计算结果填入表8.3.1中。

表8.3.1　物料平衡表