4). Тепло водяных паров

Q_вп = G_вп * (q_oвп + С_вп  t _к.г.), кДж/т, (145)

где G_вп - количество водяных паров, кг/т влажной шихты;

g_oвп- скрытая теплота испарения воды при нормальных условиях, равная 2493 кДж/кг;

С_вп - теплоемкость водяных паров при температуре t _к.г.,кДж/кг

5). Тепло продуктов сгорания отопительного газа

Q_пг = V_х  V^д _пг  С_пг t_пг ,кДж/т. (146)

Объем продуктов горения V^д _пг, соответствующий 1м³ сжигаемого газа, и их состав определяются в результате расчета материального баланса процесса горения газообразного топлива. Количества образующихся углекислого и сернистого газа, а также паров воды соответствуют уравнениям реакций, приведенным в табл.13.

Расчетные формулы в этом случае имеют следующий вид, м³/м³:

V_ro = 0,01(CO₂ + CO + H₂S + CH₄ + 2 C₂H₄ ), (147)

где V_ro = V_co + V_so - объем трехатомных газов (CO₂ и SO₂).

V' _в.п = 0,01( H₂ + H₂S + 2 CH₄ + 2 C₂H₄ + 0,124 d_г + 0,124 d_в  L_т ), (148)

где d_г и d_в - влагосодержание газообразного топлива и воздуха, г/м₃;

Негорючие компоненты газа и вносимая с ними влага, а также не участвующие в горении влага, азот и избыточный кислород воздуха переходят в продукты горения в неизменном виде, объем которых рассчитывается по формулам:

V_N2= 0,79 L_т + 0,01 N₂ (149)

При коэффициенте избытка воздуха α > 1 продукты сгорания содержат дополнительный объем воздуха и влагу этого воздуха. Поэтому расчет объема продуктов горения ведется по формулам, м³/м³:

V_с.г = V_ro + V_N2+ (α + 1) L_т (150)

V_H2O = V'_H2O + 0,0161 (α - 1) L_т (151)

Полный объем топочных газов представляет сумму сухих газов V_с.г и водяных паров

V_пг = V_с.г + V_Н2О (152)

Объем газов V_пг определяется либо по измерительным приборам, либо по тепловому балансу процесса коксования.

По составу смеси и теплоемкости компонентов определяется теплоемкость прошедших регенератор влажных продуктов горения при температуре, которую они имеют на клапане t. Эта температура зависит от типа печей, рода отопительного газа, состояния обогрева и пр. и может быть принята следующей: для печей ПВР с боковым подводом, обогреваемых коксовым газом - 370 ⁰С, доменным - 300 ⁰С. Для печей с нижним подводом за счет более равномерного распределения газов по насадке регенераторов и подогрева коксового газа в дюзовых каналах t дополнительно уменьшается на 50 - 70 ⁰С. Состав продуктов горения на действующих печах регулярно контролируется. По данным анализа, в котором при комнатной температуре определяется состав сухих продуктов горения, судят о полноте сгорания отопительного газа и рассчитывают коэффициент избытка воздуха .

6). Тепловые потери в окружающее пространство

Нагретый массив кладки печей отдает в атмосферу значительное количество тепла, определение которого составляет сложную и трудоемкую задачу. В общем виде потери тепла в окружающее пространство могут быть определены по формуле:

Q_п = (α_л +α_к)(t₁ - t₂)F , кДж/час. (153)

где α_л и α_к - коэффициенты теплоотдачи лучеиспусканием и конвенцией, кДж/м ч град.

t₁ - температура поверхности, ⁰С

t₂ - температура окружающего воздуха, ⁰С

F - поверхность теплоотдачи, м²

Для определения коэффициентов теплоотдачи применительно к коксовым печам обычно принято пользоваться следующими формулами:

Коэффициент теплоотдачи излучением

(Т₁/100) – (Т₂/100)

α_л = C_o ------------------------ , кДж/м ч град, (154)

t₁ - t₂

где C_o - коэффициент излучения поверхности, принимаемый для кладки и металлических черных поверхностей 4,2;

Т₁ и Т₂ - абсолютные температуры поверхности и окружающего воздуха, К.

Коэффициент теплоотдачи конвекцией

– для горизонтальных поверхностей

α_к = 0,81 С_к (t₁-t₂) (155)

– для вертикальных поверхностей

α_к = 0,64 С_к (t₁-t₂) (156)

На основании равенства приходных и расходных статей теплового баланса находится искомое значение расхода отопительного газа V_х.