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第一章 基础理论知识 1

第一节 燃气的物理性质 1

一、单一气体的物理性质 1

二、混合物的质量组成和体积组成 2

三、混合物的密度和相对密度 4

第二节 热平衡、热效率与热能利用率 5

一、热平衡 5

二、热效率 6

三、热能利用率 7

四、热平衡计算 8

第三节 燃气的燃烧 10

一、燃烧反应 10

二、着火 10

三、燃气的热值 11

四、燃烧空气需要量 11

五、完全燃烧烟气量 12

六、不完全燃烧参数 14

七、燃烧温度 15

第二章 高炉煤气 18

第一节 高炉煤气的基本性质 18

一、高炉煤气的发生 18

二、高炉煤气的性质 18

第二节 高炉煤气重力除尘 20

一、重力除尘器区域布置与设备结构及附件 20

二、重力除尘器工艺计算 23

第三节 高炉煤气干法除尘 24

一、高炉煤气干法除尘工艺介绍 24

二、高炉煤气干法除尘设备 25

三、高炉煤气干法除尘工艺计算 27

四、高炉煤气干法除尘设计方法 29

五、高炉煤气干法除尘设计实例 34

第四节 高炉煤气湿法除尘 42

一、主要设备介绍 42

二、文氏管主要结构计算 42

三、文氏管热平衡计算 44

四、脱泥脱水设备 45

五、湿法除尘区域设计方法 47

第五节 高炉煤气透平余压发电与减压放散装置 50

一、高炉煤气透平发电工艺流程 50

二、涡轮发电机输出功率 51

三、涡轮机热平衡计算方法 52

四、TRT工艺计算实例 52

五、TRT工艺布置原则 53

六、减压阀组 53

七、高炉煤气放散塔 56

第六节 燃气－蒸汽联合循环 58

第三章 转炉煤气 59

第一节 转炉煤气的基本性质 59

第二节 转炉煤气处理工艺 60

一、工艺概述 60

二、转炉煤气回收与净化区域布置与设备结构 61

第三节 汽化冷却烟道 61

一、转炉余热锅炉系统设备组成 63

二、燃烧计算 65

三、物性参数计算 67

四、烟道结构计算方法 70

五、烟道辐射传热计算方法 76

六、烟道对流传热计算方法 78

七、传热分析计算 81

八、汽化冷却烟道附属设备计算 85

九、汽化冷却烟道布置实例 91

第四节 蒸发冷却器 91

一、蒸发冷却器工作原理 91

二、热平衡计算方法 92

三、设备结构计算方法 93

四、计算实例 94

第五节 电除尘器 95

一、工作原理 95

二、电场及设备计算 96

第六节 风机的选择 97

一、风机能力换算 97

二、风机实际处理风量计算 99

三、风机出口压力的计算 99

第七节 煤气冷却器 100

一、水冷套计算方法 100

二、水冷式热交换器 101

第八节 湿法除尘 102

一、工艺设备概述 102

二、降温文氏管的热平衡计算 103

三、除尘文氏管的热平衡计算 104

四、文氏管结构计算 104

五、文氏管热平衡及结构计算实例 105

第四章 焦炉煤气 108

第一节 焦炉煤气的基本性质 108

第二节 焦炉煤气处理工艺介绍 109

一、焦炉煤气的组成 109

二、焦炉煤气净化流程 109

三、焦炉煤气的初级冷却与输送 109

四、焦炉煤气的除焦油与脱萘 111

第三节 焦炉煤气精净化 112

一、焦炉煤气粗净化 112

二、焦炉煤气精脱苯 113

三、焦炉煤气脱硫 113

第四节 焦炉煤气制氢 114

一、PSA变压吸附制氢设备 114

二、PSA制氢对比 115

第五章 低压煤气的存储与排送 116

第一节 煤气柜 116

一、高炉煤气柜 116

二、转炉煤气柜 132

三、煤气柜区布置实例 138

第二节 煤气加压站 140

一、煤气加压站的主要设备 140

二、煤气加压站设计流程与站内布置 145

三、煤气加压站设计实例 147

第三节 煤气混合 152

一、煤气混合的方式 152

二、煤气混合设计流程与计算 152

三、煤气混合站计算与设计方法 153

四、煤气混合计算与设计实例 154

第六章 天然气 157

第一节 天然气的性质 157

一、天然气的来源 157

二、天然气的等级 157

三、天然气的基本性质 158

第二节 液化天然气的储存与气化 160

一、液化天然气储罐及保温材料 160

二、液化天然气气化 174

三、液化天然气场站布置 175

四、液化天然气气化场站 178

第三节 天然气的调节与排送 178

一、低压天然气的压缩 178

二、天然气的排送 179

三、天然气压缩站设计实例 181

第七章 液化石油气 184

第一节 液化石油气性质 184

一、液化石油气的来源 184

二、液化石油气管道输送 184

三、液化石油气设备 188

第二节 液化石油气存储、气化及混气 189

一、液化石油气存储设备 189

二、液化石油气气化设备 190

三、液化石油气混气设备 193

第三节 液化石油气站 198

一、液化石油气站设计标准与规范 198

二、液化石油气站设计实例 202

第八章 燃气安全、环境保护和能源评估 205

第一节 环境保护措施 205

一、消声与降噪 205

二、粉尘回收与利用 206

三、废水处理 207

第二节 劳动与设计安全措施 207

一、安全通道设计 207

二、压力管道与设备事故位置高发区 208

三、安全设备设置 210

第三节 燃气能源评估 212

一、钢铁工业燃气资源综合利用 212

二、钢铁企业燃气节能设计 214

第四节 压力容器与压力管道的安全设计要求 215

一、压力容器的主要类型 215

二、有毒、易燃、易爆介质的划分 216

三、管道标准选择 219

四、压力管道用无损检验方法 225

第九章 燃气管道设计 227

第一节 大型低压燃气管道水力学计算 227

第二节 大型低压燃气管道应力计算 229

一、管道膨胀量计算 229

二、L形管道布置 230

三、Z形管道布置 231

四、波形管补偿器 231

五、管道静压力计算 232

六、管道支架布置及固定支架受力分析 233

七、管道跨距及荷载计算 235

八、计算实例 235

第三节 中、低压燃气管道水力学计算 236

一、低压燃气管道的水力学计算 236

二、中压燃气管道的水力学计算 238

三、中、低压燃气管道的局部阻力计算 238

第四节 中、低压燃气管道应力计算 239

一、中、低压燃气管道壁厚的确定 239

二、中、低压燃气管道跨距计算 242

三、中、低压燃气管道L形与Z形管道 242

四、中、低压燃气管道方形胀圈 243

五、中、低压燃气管道简易管道计算方法 244

六、中、低压燃气管道局部应力计算 247

第五节 大型低压燃气管道常用管件与阀门 249

一、搭接板弯头、搭接板三通导向板弯头与搭接板三通 249

二、蝶阀与盲板阀 255

三、管道金属补偿器 256

四、堵板与盲板 256

五、排水与放散附件 262

六、人孔与手孔 262

第六节 中、低压燃气管道常用管件与阀门 264

一、弯头、三通与变径 264

二、常用阀门 265

三、法兰、盲法兰与垫片 265

第七节 燃气管道与设备的喷涂与保温 265

一、燃气管道的除锈 265

二、燃气管道的喷涂 267

三、燃气管道的保温 269

第八节 燃气管道与设备的焊接 269

一、焊接种类和方法 269

二、焊缝强度计算方法 271

三、焊接缺陷 274

第九节 工业管道厂区内布置方法 276

一、架空的管道布置要求 276

二、阀门安装要求 277

三、管件安装要求 281

四、仪表安装要求 282

五、放散、排水装置安装要求 283

第十章 燃气工程设计算方法 284

第一节 基于数据库平台的计算程序设计 284

一、手册配套软件的开发平台 284

二、手册配套软件的使用 284

第二节 基于数据库平台的设计方法 292

一、数字化工厂设计方法与软件系统 292

二、数字化工厂设计编码制度 293

三、数字化工厂设计方法的实施 294

第三节 流体力学与管道应力分析软件介绍 299

一、流体力学与传热学分析软件的应用 299

二、管道应力分析软件的应用 299

附录 301

附录A 重力除尘器 301

附录B 布袋除尘器箱体及大灰仓常用类型 303

附录C 电除尘器 308

附录D 煤气加压风机 309

附录E 液化天然气气化器 310

附录F 液化石油气气化器 318

附录G 常用燃气管道阀门 321

附录H 大型低压燃气管道局部阻力表 338

附录I 大型低压燃气管道补偿器样本表 341

附录J 中低压燃气管道管件表 349

附录K 保温与防腐蚀材料表 382

附录L 水蒸气分压 388

附录M 几种气体的定压平均摩尔热容 389

附录N 常用干式煤气柜设计参数表 390

附录O 常用低压燃气管道设计数据 391

附录P 常用合金钢弹性模量 393

附录Q 中低压燃气管道设计数据 394

附录R 常用管道数据 398

附录S 图例说明 416

参考文献 417