洪葉發    方錦浩

    焦爐是焦化企業的主體熱工設備，是焦化生產最主要的燃料燃燒碳排放源。因此，測算分析選用不同種類燃氣加熱焦爐，其燃料燃燒CO₂排放量情況，在“碳減排”背景下，具有一定的意義。

現以一組兩座6米頂裝焦爐，年產焦炭能力120萬噸（干全焦）示例測算，用不同種類燃氣加熱焦爐，其燃料燃燒CO₂排放量情況。

注：假定本測算的核算邊界包含高爐煤氣燃料燃燒CO₂排放。

1、基礎工藝參數

（1）噸干焦耗濕煤（含7%水分）量1.423噸

（2）煉焦標準耗熱量（即含7%水濕煤耗熱量，來源于煉焦行業團標）

A、用焦爐煤氣加熱時 2310kj/kg（或2.31GJ/t）

B、用高爐煤氣摻混一定比例焦爐煤氣的混合煤氣加熱2600kj/kg（或2.60GJ/t）

（3）焦爐煤氣特性參數缺省值（來源于相關核算報告指南）

  A、低位發熱量 167.460GJ/萬Nm³

  B、單位熱值含碳量 13.60×10^-3 噸/GJ

 2、燃料燃燒CO₂排放量測算

（1）煉焦耗濕煤量  120×1.423＝170.76萬t/a

（2）用焦爐煤氣加熱時，燃料燃燒CO₂排放量 

依據相關核算報告指南計算公式：

2.31×1707600÷167.60×2.277456×0.99×44÷12＝19.46tCO₂/a

 折算成焦爐加熱燃料燃燒碳排放系數  0.162tCO₂/t焦

（3）用混合煤氣加熱時

  焦爐用混合煤氣加熱工藝操作，主要是控制焦爐煤氣混入量，混入量占總量的百分數亦稱混合比。混合比有體積混合比和熱量混合比。本文選用體積混合比，體積混合比是指焦爐煤氣混入體積占總體積的百分數，可用下式計算:

 體積混合比＝V焦÷（V高＋V焦）×100%

 式中  V焦一焦爐煤氣量，m3

       V高一高爐煤氣量，m3

A、混合煤氣特性參數缺省值求算

   低位發熱量求算

（10840×4.35+35840×1.465+12730×25.00+71180×0.145）÷100＝4282.3kj/標立方米（換算成42.823GJ/萬標立方米）

  單位熱值含碳量求算（注：C_mH_n以80%C₂H₄和20%C₆H₆計算）

  VCO₂＝0.01×（19.04+25.00+1.465+2×0.8×0.145+6×0.2×0.145）＝0.4591m³/m³  或換算成0.9168kgCO²/m³干混合煤氣燃燒生成的二氧化碳

  單位熱值含碳量 

0.9168×12÷44×10000÷42.823＝58.39kg/GJ （或58.39×10^-3 噸碳/GJ）

B、燃料燃燒CO₂排放量

2.60×1707600÷42.823×2.500435×0.99×44÷12＝94.10萬t/a

   折算成焦爐加熱燃料燃燒碳排放系數為0.784tCO₂/t焦

 3、由以上測算得出，年產焦炭120萬噸焦爐，用混合煤氣加熱比用焦爐煤氣加熱，燃料燃燒CO₂排放量高出約75萬t/a