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各种煤气的成分及主要性质

高炉煤气、转炉煤气和焦炉煤气是炼钢、炼铁和炼焦生产中的副产品，每生产一吨生铁可产生2100～2200m3高炉煤气；每炼一吨钢可产生50～70m3转炉煤气，每炼一吨焦炭可产生300～320m3焦炉煤气。此外还有发生炉煤气，天然气等都是冶金工厂的重要气体燃料。各种煤气的成分及主要性质见表1。 
          表1

成   分
     ％
                  种                                 类
高炉煤气
焦炉煤气
发生炉煤气
转炉煤气
天然气
甲烷
炭氢化合物
一氧化碳
氢气
氮气
二氧化碳
发热量（kcal/Nm3）
重度（kg/Nm3）
燃点（℃）
主要性质

27～30
1.5～1.8
55～57
8～12
850～950
1.295
700
无色无味
有剧毒
易燃易爆
20～30
2
7
58～60
7～8
3～3.5
3900～4400
0.45～0.55
600～650
无色
有臭味 有毒
易燃易爆
3～6
≤0.5
26～31
9～10
55
1.5～3.0
1400～1700
1.08～1.25
700
有色有臭味有剧毒
易燃易爆

60～70

1800～2200

650～700
无色无味有剧毒
易燃易爆

8500～90000
0.7～0.8
550
无色有蒜臭味
有窒息性麻醉性
极易燃易爆
顺便提一下煤气完全燃烧空气量的计算方法。
当燃烧1m3煤气时,所需标准立方米氧的总体积为:
[1/2CO+1/2H2+2CH4+(n+m/4)CnHm+3/2H2S – O2]/100 m3
L0= 4.762[1/2CO+1/2H2+2CH4+(n+m/4)CnHm+3/2H2S-O2]/100（式中各气体的体积是湿组成成分中的体积。）
湿组成:
COw%+H2w%+CnHmw%+……+H2Ow%=100%;
干组成:
COd%+H2d%+CnHmd%+……+H2Od%=100%.
干,湿煤气组成可以进行换算。

几种常见煤气发生炉煤气成份与热值表
2008-05-23
煤种│项目
嘉阳
焦煤
大同
烟煤
抚顺
气煤
鹤壁
贫煤
铜川
贫煤
阳泉
无烟煤
营城
长焰煤
淮南
气煤
焦作
无烟煤
鹤岗
气煤
西山
无烟煤
煤
气
体
积
成
份
%
CO2
2.24
2.35
3.0
4.69
3.25
5.82
6.2
3.8
663
4.78
6.17
H2S
0.06
0.05
0.1
0.035
0.85
/
0.1
/
0.04
/
0.15
CmHn
0.2
0.4
0.4
/
0.3
/
0.3
0.3
/
/
/
O2
0.1
0.2
0.2
0.2
0.2
0.3
/
0.2
0.1
0.1
0.02
CO
29.3
31.6
28.5
25.8
26.7
24.16
25.0
28.5
25.9
27.3
23.28
H2
12.5
13.3
14.0
13.45
15.4
14.62

15.0
11.3
15.3
13.98
11.42
CH4
2.2
1.8
2.5
2.08
1.2
1.25
2.4
1.7
0.8
2.9
2.07
N
53.4
50.3
51.3
53.75
52.1
53.81
51
54.2
51.23
51.04
56.89
Qd(Kj/Nm3)
5980
6320
6280
5520
5110
5580
5860
5760
5230
6030
4980

所谓煤气发生炉炉出煤气，是指煤在煤气发生炉内气化反应所产生的，自煤气发生炉出口导出未经净化的煤气。该煤气由单一可燃气体成分（CO、H2、CH4）、气态烷烃类化合物（CmHn）、H2S、不可燃气体成分（CO2、N2、O2）以及焦油蒸汽、粉尘固体微粒和水蒸汽所组成。
1、煤气气体组成及煤气热值
　气化烟煤时，煤中的CO含量较高，而且还会有少量的CmHn，煤气热值也较高；气化无烟煤时，CO和CH4含量都较气化烟煤时要低，煤气热值也即较低；气化褐煤时，CO含量较低，但H2和CH4相对也要高一些，煤气热值也较高，但是，褐煤的气化产率较低，仅为2Nm3/kg(煤)左右，而气化烟煤或无烟煤时，气化产率可达3～3.5Nm3/kg(煤)。
表1  几种煤气化时煤气组成及煤气热值
煤种
煤气气体组成
煤气热值
CO
H2
CH4
CmHn
O2
CO2
N2
MJ/Nm3
无烟煤
25-30
15-18
0.5-1.5
—
0.1-0.3
4-8
49-51
5.23-5.86
烟煤
28-31
12-16
1.5-3
0.1-0.3
0.1-0.3
4-6
48-50
5.86-6.70
褐煤
24-26
17-19
3-3.5
—
0.1-0.5
6-8
46-48
6.07-6.28
2、煤气中的H2S
煤气中的H2S含量多少与气化用煤中的含硫多少有关，一般煤中硫分的80%以H2S状态转入煤气中，20%的硫分残留在灰渣中。
3、煤气中的焦油
煤气中的焦油含量多少与煤中的挥发分多少有关，气化无烟煤时煤气中的焦油含量很少，气化烟煤时煤气中的焦油产率为入炉煤重量的2%～6%，标准状态下每m3干煤气中含焦油量为0.01～0.02kg。
4、煤气中的水分
　煤气中的水分来源于蒸汽的未分解部分、煤的低温干馏热解水以及煤中的水分，一般来说，气化烟煤、无烟煤时煤气中的水分约为0.06kg/Nm3，而气化褐煤时，煤气中的水分较高，可达0.13～0.27kg/Nm3。
5、煤气中的粉尘固体颗粒
煤气中的粉尘固体颗粒（即带出物），它与煤的热稳定性、入炉块煤中的含粉末率、以及炉内的气化强度、入炉煤的粒度分布、煤层厚薄等因素有关，一般情况下，煤气中的粉尘固体颗粒量为入炉煤重量的4%～6%。
表2  气化不同煤种煤气中的水分、焦油、粉尘固体颗粒含量