Помощничек
Главная | Обратная связь

Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Расчет горения угольной пыли

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 4


Горючая масса Буланашского каменного угля.

Состав горючей массы угольной пыли, массовые %

Сг Нг Ог Nг Sг Сумма
80,5 5,5 11,2 1,5 1,3 100,0
           

Содержание золы Ас = 24,0%, содержание влаги в рабочем (пылевидном) топливе Wр = 2,0%. Принимаем коэффициент избытка воздуха a = 1,2.

Температура подогрева вторичного воздуха tвозд = 400°С, доля первичного (холодного) воздуха 30%. Температура угольной пыли tтопл = 50°С.

Определяем состав рабочего топлива.

Содержание золы в рабочем топливе по формуле (1):

Ар = Ас = 24,0 = 23,5%

Содержание других элементов в рабочем топливе:

Ср = Сг = 80,5 = 80,5·0,745 = 60,0%;

Нр = 5,5 . 0,745 = 4,1%;

Nр = 1,5 . 0,745 = 1,1%;

Ор = 11,2 . 0,745 = 8,3%;

Sр = 1,3 . 0,745 = 1,0%.

Результаты пересчета состава сводим в таблицу.

Состав рабочего топлива

Компонент Ср Нр Ор Nр Sр Aр Wр Сумма
Обозначение С Н О N S A W  
Количество, массовые % 60,0 4,1 1,1 8,3 1,0 23,5 2,0 100,0
                 

Определяем теплоту сгорания рабочего топлива по формуле (7):

= 339 · 60,0 + 1030 · 4,1 - 108,9 (8,3 - 1,0) - 25 · 2,0 = 23732 кДж/кг.

Тепловой эквивалент согласно формуле (9) составляет:

Эт = = 0,810.

Находим теоретически необходимое количество сухого воздуха по формуле (10):

L0= 0,0889 · 60,0 + 0,265 . 4,1 - 0,0333 (8,3 - 1,0) = 6,18 нм3/кг.

Определяем действительное количество воздуха при a = 1,2:

Lд = 1,2 · 6,18 = 7,41 нм3/кг.

Определяем количество атмосферного воздуха:

Lд¢ = (1 + 0016 d) Lд = 1,016 · 7,41 = 7,53 нм3/кг.

Определяем состав продуктов горения по формулам (18) – (21):

VСО2= 0,01855 · 60,0 = 1,113 нм3/кг;

VSО2= 0,007 · 1,0 = 0,007 нм3/кг;

VН2О = 0,112 . 4,1 + 0,0124 . 2,0 + 0,0016·10·7,41 = 0,603 нм3/кг;

VN2= 0,79 . 7,41 + 0,008 . 1,1 = 5,863 нм3/кг;

VО2= 0,21 . 0,2 . 6,18 = 0,260 нм3/кг.

Общий объем продуктов горения при a = 1,2 по формуле (22):

Va = 1,113 + 0,007 + 0,603 + 5,863 + 0,260 = 7,85 нм3/кг.

Процентный состав продуктов горения:

j CO2= ·100% = 14,2%; j SO2= ·100% = 0,1%;

j Н2O = ·100% = 7,7%; j N2= ·100% = 74,7%;

j О2= ·100% = 3,3%. Всего 100,0 %.

Составляем материальный баланс процесса горения на 100 кг угольной пыли при a = 1,2.

Материальный баланс процесса горения угольной пыли

Приход кг Расход кг
Топливо 100,0 Зола (шлак) 23,5
Воздух:   Продукты горения  
O2 = 100 . 7,41 . 0,21 . 1,429 222,0 CO2 = 100 .1,113 . 1,977 220,0
N2 = 100 . 7,41 . 0,79 . 1,251 731,0 H2O = 100 . 0,603 . 0,804 48,4
H2О = 100 . 0,0016 . 10 . 7,41. 0,804 9,5 N2 = 100 . 5,859 . 1,251 732,0
    O2 = 100 . 0,26 . 1,429 37,2
    SO2 = 100 . 0,007 . 2,852 2,0
    Невязка -0,6
Итого: 1062,5 Итого: 1062,5
       

Невязка баланса составляет: = 0,056%.

Определяем теоретическую температуру горения угольной пыли. Для этого находим общее теплосодержание продуктов горения с учетом подогрева угольной пыли до 50°С (теплоемкость Суг.пыли = 0,92 кДж/(кг К)) и подогрева вторичного воздуха (70% от общего количества воздуха). По i–t-диаграмме (рис. 1) находим теплосодержание воздуха при tвозд= 400°С: iвозд. = 536 кДж/нм3, тогда по формуле (23):

i общ = + + = 3393 кДж/нм3.

По i–t-диаграмме находим теоретическую температуру горения (при коэффициенте a = 1,20) tтеор = 1970°С.

Расчетное теплосодержание продуктов горения с учетом пирометрического коэффициента h = 0,75:

i¢общ = i общ . h = 3393 .0,75 = 2545 кДж/нм3.

По i–t-диаграмме (рис. 2) находим действительную температуру горения tдейств = 1570°С.

Расчет горения мазута

Мазут малосернистый марки 40. Содержание золы Ар = 0,2%, содержание влаги Wр = 3,0%. Коэффициент избытка воздуха при сжигании мазута с помощью форсунки низкого давления a = 1,20. Температура подогрева мазута 80°С, температура подогрева вторичного воздуха (90% от общего количества) tвозд = 400°С.

Состав горючей массы мазута, массовые %

Сг Нг Ог Nг Sг Сумма
87,4 11,2 0,5 0,4 0,5 100,0
           

Определяем состав рабочего топлива. Пользуясь формулой (2), находим содержание элементов в рабочем топливе:

Ср = Сг = 87,4 = 87,4 . 0,968 = 84,6%.

Нр = 11,2 . 0,968 = 10,84%;

Ор = 0,5 . 0,968 = 0,48%;

Nр = 0,4 . 0,968 = 0,39%;

Sр = 0,5 . 0,968 = 0,48%.

Результаты пересчета состава сводим в таблицу.

Состав влажного рабочего топлива, массовые %

Ср Нр Ор Nр Sр Aр Wр Сумма
84,6 10,8 0,5 0,4 0,5 0,2 3,0 100,0
               

Определяем теплоту сгорания рабочего топлива по формуле (7)

= 339 . 84,6 + 1030 . 10,8 - 108,9 (0,5 - 0,5) - 25 . 3,0 = 39739 кДж/кг.

Тепловой эквивалент согласно формуле (9) составляет:

Эт = = 1,356.

Теоретически необходимое количество сухого воздуха находим по формуле (10):

L0 = 0,0889 . 84,6 + 0,265 . 10,8 - 0,0333 (0,5 - 0,5) = 10,40 нм3/кг.

Определяем действительное количество воздуха при a = 1,20 по формуле (12):

Lд = 1,20 . 10,40 = 12,48 нм3/кг.

Определяем количество атмосферного воздуха по формуле (13):

Lд¢ = (1 + 0,016 d) Lд = 1,016 .12,48 = 12,68 нм3/кг.

Определяем состав продуктов горения по формулам (18) – (21):

VСО2= 0,01855 . 84,6 = 1,569 нм3/кг;

VSО2= 0,007 . 0,5 = 0,0035 нм3/кг;

VН2О = 0,112 . 10,8 + 0,0124 (3,0 + 100·0,0) + 0,0016 .10 .12,48 = 1,447 нм3/кг;

VN2= 0,79 . 12,48 + 0,008 . 0,4 = 9,862 нм3/кг;

VО2= 0,21 . 0,20 . 10,40 = 0,437 нм3/кг.

Общий объем продуктов горения при a = 1,2 по формуле (22):

Va = 1,569 + 0,0035 + 1,447 + 9,862 + 0,437 = 13,32 нм3/кг.

Определяем процентный состав продуктов горения

j CO2= ·100% = 11,77%; j SO2= ·100% = 0,03%;

j Н2O = ·100% = 10,8 %; j N2= ·100% = 74,1%;

j О2= ·100% = 3,3%. Всего 100,0 %.

Составляем материальный баланс процесса горения на 100 кг мазута при a = 1,20.

Материальный баланс процесса горения мазута

Приход кг Расход кг
Топливо 100,0 Зола (шлак) 0,2
Воздух   Продукты горения  
O2 = 100 . 12,48 . 0,21 . 1,429 374,5 CO2 = 100 .1,569 . 1,977 310,2
N2 = 100 . 12,48 . 0,79 . 1,251 1233,4 H2O = 100 . 1,447 . 0,804 116,3
H2О = 100 . 0,0016 . 10 . 12,48 . 0,804 16,1 N2 = 100 . 9,862 . 1,251 1233,7
    O2 = 100 . 0,437 . 1,429 62,4
    SO2 = 100 . 0,0035 . 2,852 1,0
    Невязка 0,2
Итого: 1724,0 Итого: 1724,0
       

Невязка баланса составляет: = 0,012%.

Определяем теоретическую температуру горения мазута. Для этого находим общее теплосодержание продуктов горения с учетом подогрева мазута (теплоемкость Смазута = 2,05 кДж/(кг К)) и вторичного воздуха (90% от общего количества). По i–t-диаграмме (рис. 1) находим теплосодержание воздуха при tвозд = 400°С: iвозд. = 536 кДж/нм3. Тогда по формуле (23):

iобщ. = = 3455 кДж/нм3.

По i–t-диаграмме находим теоретическую температуру горения при коэффициенте a = 1,20: tтеор = 2070°С.

Расчетное теплосодержание продуктов горения при h = 0,8:

i¢общ = iобщ . h = 3455 .0,8 = 2764 кДж/нм3.

По i–t-диаграмме (рис. 2) находим действительную температуру горения мазута tдейств = 1660°С.

 

Приложения

Таблица

Состав некоторых мазутов

Наименование топлива Марка Состав горючей массы, массовые %
Cг Hг Sг Nг+Oг Aр Wр
Мазут малосернистый 87,2 11,7 0,5 0,6 0,1
87,4 11,2 0,5 0,9 0,2
87,6 10,7 0,7 1,0 0,2
80 и 100 87,6 10,5 0,9 1,0 0,3
Мазут сернистый 85,2 11,6 2,5 0,7 0,1
85,0 11,6 2,9 0,5 0,2
85,0 11,4 3,2 0,4 0,3

 

 


Таблица

Характеристика твердых топлив

Месторождение Марка Ас, мас.% Wр, мас.% Состав горючей массы, массовые %
Sгобщ. Сг Нг Nг Ог Лг
Донецкий бассейн Д 19,6 13,0 5,9 75,0 5,5 1,5 12,0
Г 16,0 8,0 4,3 80,5 5,4 1,5 8,3
Т 16,0 4,5 2,2 90,0 4,2 1,5 2,1
АК 6,0 4,0 1,9 94,0 1,8 1,0 1,5
АС 14,0 5,0 2,0 93,5 1,8 1,0 1,7
Кемеровское (Кузбасс) ПС, СС 16,0 9,0 0,7 86,0 5,0 2,0 6,3
ПС, Т 16,0 8,0 0,7 90,5 4,3 2,0 2,5
Ленинское (Кузбасс) Д 5,5 10,0 0,5 79,0 5,5 2,4 12,9
Г 11,0 8,5 0,7 83,0 5,8 2,7 7,8
Араличевское (Кузбасс) Т 16,0 7,0 0,7 89,0 4,1 2,0 4,2 10
Подмосковное Б 35,0 32,5 5,9 67,0 5,0 1,3 20,8
Воркутское ПЖ 23,0 8,0 1,3 85,0 5,3 2,2 6,2
Буланашское (Урал) Г 20,0 29,0 0,6 70,0 4,5 1,3 23,6
Минусинское (Хакассия) Д 12,0 13,0 0,7 78,0 5,5 2,2 13,6
Черемховское (Иркутская обл.) Д 17,0 12,0 1,4 78,0 5,7 1,6 13,3
Гусиноозерское (Бурятия) Б 20,0 21,0 0,9 75,0 5,0 1,0 18,1
Тарбатайское (Читинская обл.) Б 15,0 25,0 1,5 74,0 5,1 1,3 18,1
Черновское (Читинская обл.) Б 11,0 33,0 0,8 75,0 5,0 1,3 17,9
Букачачинское (Читинская обл.) Г 10,0 8,0 0,7 82,0 5,5 1,1 10,7
Липовецкое (Приморский край) Д 35,0 8,0 0,5 76,0 6,0 1,0 16,5
Сучанское (Приморский край) ПЖ 23,5 7,0 0,6 85,0 5,0 1,4 7,5
Мгачинское (Сахалин) Д 9,0 7,0 0,3 80,0 6,3 1,6 11,8
Октябрьское (Сахалин) К 12,0 4,0 0,5 88,0 5,1 2,0 4,4

Таблица

Состав сухого природного газа некоторых месторождений*

Месторождение Компоненты природного газа, объемные %
СН4 С2Н6 С3Н8 С4Н10 С5Н12 и высшие СО2 N2
Краснодарский край
Анастасиевско-Троицкое 87,91 2,71 0,18 0,12 1,98 5,6 1,5
Западно-Анастасиевское 96,5 1,4 0,5 0,7 0,6 0,3 -
Фрунзенское 99,15 0,11 0,08 - 0,41 0,25 -
Ставропольский край
Северо-Ставропольское 97,6 0,08 0,01 0,01 - 1,2 1,1
Прикумское 97,78 0,59 0,26 0,15 - 0,7 0,52
Прокопьевское 75,72 4,22 2,3 1,44 0,79 3,4 12,13
Коми
Вой-Вожское 88,83 0,73 0,09 0,04 0,06 0,05 10,2
Нибельское 84,8 4,07 1,76 0,26 0,11 0,18 8,82
Верхне-Омринское 3,9 1,4 0,41 0,23 0,1 8,7
Тюменская область
Тазовское 98,72 0,12 0,02 0,1 - 1,01 0,13
Уренгойское 99,23 0,09 - - - 0,28 0,4
Ново-Портовское 88,49 6,15 2,19 0,76 0,49 0,96 0,96
Березовский район
Деминское 95,8 0,8 0,21 0,09 - 0,6 2,5
Березовское 94,75 1,45 0,45 0,05 - - 2,79
Пунгинское 86,1 0,6 0,34 - 0,43 2,03
Сотэ 96,7 0,4 0,1 - 0,01 1,49
Томская область
Северо-Васюганское 85,8 5,394 3,826 0,99 0,13 0,524 3,236
Лугинецкое 3,6 2,96 2,26 1,2 0,95 3,9
Усть-Сильгинское 4,2 2,5 1,2 0,3 0,8
Вилюйский и Предверхоянский районы
Усть-Вилюйское 96,5 1,5 0,3 0,2 0,1 - 1,2
Собо-Хаинское 97,2 0,6 0,12 0,03 0,1 0,15 1,8
Средне-Вилюйское 99,6 4,9 1,5 0,9 0,1 - 3,1
Сахалин
Тунгор 95,7 1,3 0,3 0,5 0,2 0,9 1,1
Колендо 96,2 1,7 0,6 0,2 0,1 0,9 0,3
               

*Содержание влаги в природном газе 0,5 – 1,5%.

Рекомендуемая литература

1. Расчет печей и сушил силикатной промышленности/ П.В. Левченко – М.: «Высшая школа». 1968. – 368 с.

2. Тепловые процессы в технологии силикатных материалов/ И.А. Булавин, И.А. Макаров, А.Я. Рапопорт, В.К. Хохлов. – М.: Стройиздат. 1982. – 249 с.

3. Тепловые расчеты печей и сушилок силикатной промышленности/ под ред. Д.Б. Гинзбурга и В.Н. Зимина. Изд. 2-е перераб. и доп. – М.: Изд-во литературы по строительству. 1964. – 496 с.

4. Методические указания к курсовому проекту по курсу «Тепловые процессы в силикатной технологии» с использованием ЭВМ/ Сост. И.А. Макаров, В.А. Луценко. – М.: МХТИ им. Д.И. Менделеева. 1981. – 48 с.

 


 

Учебное издание

 

Расчеты горения топлива.

Методические указания к выполнению курсового проекта

 

 

Составители:

Акимова Елена Максимовна

Першиков Сергей Александрович

 

Редактор Н.А. Заходякина

 

 

Подписано в печать … . формат 60×84 1/16. Бумага SvetoCopy.

Отпечатано на ризографе. Усл. печ. л. … . Уч-изд. л. … .

Тираж 200 экз. Заказ … .

 

Российский химико-технологического университет им. Д.И. Менделеева

Издательский центр.

Адрес университета и издательского центра: 125047 Москва, Миусская пл., 9

⇐ Предыдущая1234

 




Поиск по сайту:
©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.