ТEОРEТИЧEСКИE ОСНОВЫ ЭНEРГО- И РEСУРСОСБEРEЖEНИЯ В ХИМИЧEСКИХ ТEХНОЛОГИЯХ ПРИМEРЫ РEШEНИЯ ЗАДАЧ М 2006 32 С 3

<< Пред. стр. 3 (из 3) След. >>

где - массовая доля одного из топлив в смеси.
Действительный объём воздуха (м/кг, м/м), поступивший в топку определяется по формуле
(1.30)
где ? - коэффициент избытка воздуха в топке.
Состав и объём продуктов сгорания. При полном сгорании топлива продукты сгорания содержат газы: CO; SO; N; O и пары воды НО, т.е.
%
Полный объём продуктов сгорания V (м/кг) представляет собой сумму объёмов сухих газов V и водяных паров V:
(1.31)
при этом

где - объём трёхатомных газов, м/кг; - объём двухатомных газов, м/кг.
Для твёрдых (кроме сланцев) и жидких топлив теоретические объёмы (м/кг) продуктов полного сгорания при ?=1 определяются по формулам:
объём двухатомных газов
; (1.32)
объём трёхатомных газов
; (1.33)
объём сухих газов
; (1.34)
объём водяных паров
; (1.35)

полный объём продуктов сгорания
(1.36)
Для сланцев объём трёхатомных газов определяется по формуле
(1.37)
где К - коэффициент разложения карбонатов: при слоевом сжигании К=0.7, при камерном - 1.0.
Для газообразного топлива теоретические объёмы продуктов сгорания (м/ м) при ?=1 определяются по формулам:
объём двухатомных газов
; (1.38)
объём трёхатомных газов
; (1.39)
объём сухих газов
; (1.40)
объём водяных паров
; (1.41)
где - влагосодержание газообразного топлива, отнесённое к 1 м сухого газа, г / м.
полный объём продуктов сгорания
(1.42)
Для твёрдых (кроме сланцев), жидких и газообразных топлив объёмы продуктов полного сгорания (м/кг) при ?>1 определяются по формулам:
объём сухих газов
; (1.43)
объём водяных паров
; (1.44)
полный объём продуктов сгорания определяется по формуле (1.31)
Для сланцёв полный объём продуктов сгорания (м/кг) при ?>1 определяется по формуле:
. (1.45)

Задача № 1.27 Определить объём продуктов полного сгорания на выходе из топки, а так же теоретический и действительный объём воздуха, необходимый для сгорания 1 м природного газа Ставропольского месторождения состава: CO=0.2 %; CH=98.2 %; CH=0.4 %; CH=0.1 %; CH=0.1 %; N=1.0 %. Коэффициент избытка воздуха ?=1.2.
Решение:
1. Определение теоретического объёма воздуха, необходимого для полного сгорания 1 м топлива

м/м
2. Определение действительного объёма воздуха
м/м
3. Определение объёма сухих газов

=10.38432 м/м
3. Определение объёма водяных паров при ?=1.2
м/м
4. Определение объёма продуктов полного сгорания
м/м
Ответ: м/м
м/м
м/м

Задача № 1.29 Определить теоретический и действительный объём воздуха, необходимые для слоевого сжигания 1000 кг донецкого угля марки Г состава: С=55.2 %; H=3.8 %; S=3.2 %; N=1.0 %; O=5.8 %; A=23.0 %; W=8.0 %. Коэффициент избытка воздуха ?=1.3.
Решение:
1. Определение теоретического объёма воздуха, необходимого для полного сгорания 1 кг топлива

=5.8378 м/кг = 5837.8 м/ т
2. Определение действительного объёма воздуха
м/ т
Ответ: м/ т; м/ т

Задача № 1.30 Определить объём воздуха, необходимый для сжигания 800 кг/ч ленгерского угля марки Б3 состава: С=45.0 %; H=2.6 %; S=1.7 %; N=0.4 %; O=9.9 %; A=11.4 %; W=29.0 %, и 500 кг/ч экибазтузского угля марки СС состава: С=43.4 %; H=2.9 %; S=0.8 %; N=0.8 %; O=7.0 %; A=38.1 %; W=7.0 % при коэффициентах избытка воздуха в топочной камере соответственно ?=1.4 и 1.3.
Решение:
1. Определение теоретического объёма воздуха, необходимого для полного сгорания 1 кг ленгерского угля марки Б3

=4.426 м/ кг
2. Определение действительного объёма воздуха
м/ кг
3. Определение теоретического объёма воздуха, необходимого для полного сгорания 1 кг экибазтузского угля марки СС

=4.4294 м/ кг
4. Определение действительного объёма воздуха
м/ кг
5. Определение теоретического объёма воздуха, необходимого для полного сгорания смеси газов
м/ ч
6. Определение действительного объёма воздуха, необходимого для полного сгорания смеси газов
м/ ч
Ответ: м/ ч
м/ ч

Задача № 1.31 Определить теоретический и действительный объём воздуха, необходимые для сжигания 2000 м/ ч природного газа Ставропольского месторождения состава: CO=0.5 %; CH=92.8 %; CH=2.8 %; CH=0.9 %; CH=0.4 %; CH=0.1 %; N=2.5 % и 1000 м/ ч природного газа Ленинградского месторождения состава: CO=0.1 %; CH=89.7 %; CH=5.2 %; CH=1.7 %; CH=0.5 %; CH=0.1 %; N=2.7 % при коэффициентах избытка воздуха в топочной камере соответственно ?=1.15 и 1.1.
Решение:
1. Определение теоретического объёма воздуха, необходимого для полного сгорания 1 м природного газа Ставропольского месторождения

м/м
2. Определение действительного объёма воздуха, необходимого для полного сгорания 1 м природного газа Ставропольского месторождения
м/м

3. Определение теоретического объёма воздуха, необходимого для полного сгорания 1 м природного газа Ленинградского месторождения

м/м
4. Определение действительного объёма воздуха, необходимого для полного сгорания 1 м природного газа Ленинградского месторождения
м/м
5. Определение теоретического объёма воздуха, необходимого для полного сгорания смеси газов
м/ ч
6. Определение действительного объёма воздуха, необходимого для полного сгорания смеси газов
м/ ч
Ответ: м/ ч
м/ ч

Задача № 1.37 В топке котла сжигается 600 м природного газа Угерского месторождения состава: CO=0.2 %; CH=98.5 %; CH=0.2 %; CH=0.1 %; N=1.0 %. Определить объём продуктов сгорания при коэффициенте избытка воздуха ?=1.15.
Решение:
1. Определение теоретического объёма воздуха, необходимого для полного сгорания 1 м топлива

м/м
2. Определение объёма сухих газов

=9.872261 м/м
3. Определение объёма водяных паров при ?=1.15
м/м
4. Определение объёма продуктов полного сгорания
м
Ответ: м

Задача № 1.43 В топке котла сжигается 2000 кг/ч малосернистого мазута состава: С=84.65 %; H=11.7 %; S=0.3 %; O=0.3 %; A=0.05 %; W=3.0 %. Определить, на сколько был увеличен объём подаваемого в топку воздуха, если известно, что при полном сгорании топлива содержание RO в дымовых газах снизилось с 15 до 12 %.
Решение:
1. Определение объёма трёхатомных газов
м/ кг
2. Определение объёма продуктов сгорания топлива
м/ ч
м/ ч
3. Определение увеличения объёма подаваемого в топку воздуха
м/ ч
Ответ: м/ ч

Энтальпия продуктов сгорания и воздуха

Энтальпия продуктов сгорания (кДж/кг, кДж/м) 1 кг твёрдого, жидкого или 1 м газообразного топлива определяется как суммы энтальпий продуктов сгорания I при ?=1, избыточного воздуха и золы I (если А>1.43 ), т.е.
(1.60)
Энтальпия продуктов сгорания (кДж/кг, кДж/м) при ?=1 и температуре газов ?, ?С определяется по формуле
(1.61)
где , , - теоретические объёмы продуктов сгорания топлива, м/кг (м/ м);
, , - энтальпия углекислоты, азота и водяных паров соответственно, кДж/ м.
Энтальпия воздуха (кДж/кг, кДж/м) при ?=1 и температуре ?, ?С определяется по формуле
(1.62)
где V - теоретический объём воздуха, м/кг (м/ м); - энтальпия воздуха, кДж/ м.
Энтальпия золы (кДж/кг)
(1.63)
где - доля золы топлива, уносимая продуктами сгорания; - энтальпия золы , кДж/кг.
Значение энтальпий продуктов полного сгорания топлива, воздуха и золы приведены в табл. 1 [Панкратов Г.П. "Сборник задач по теплотехнике"]

Задача № 1.61 Определить энтальпию продуктов сгорания на выходе из топки, получаемых при сгорании 1 м природного газа Газлинского месторождения состава: CO=0.4 %; CH=94.0 %; CH=2.8 %; CH=0.4 %; CH=0.3 %; CH=0.1 %; N=2.0 %, если известно, что температура газов на выходе из топки ?=1000 ?С. Коэффициент избытка воздуха в топке ?=1.1.
Решение:
1. Определение теоретического объёма воздуха, необходимого для полного сгорания 1 м топлива

м/м
2. Определение объёма трёхатомных газов
=1.029 м/м
3. Определение объёма двухатомных газов
м/м
4. Определение объёма водяных паров

=2.912226 м/м
5. Определение энтальпии продуктов сгорания при ?=1

5. Определение энтальпии воздуха при ?=1
13845.02168
6. Определение энтальпии продуктов сгорания при ?=1.1
22716.635738
Ответ: 22716.635738
Задача № 1.63 Определить энтальпию продуктов сгорания на выходе из топки, получаемых при полном сгорании 1 кг высокосернистого мазута состава: С=83.0 %; H=10.4 %; S=2.8 %; O=0.7 %; A=0.1 %; W=3.0 %, если известно, что температура газов на выходе из топки ?=1100 ?С. Коэффициент избытка воздуха в топке ?=1.15.
Решение:
1. Определение теоретического объёма воздуха, необходимого для полного сгорания 1 кг топлива
=10.2227 м/кг
2. Определение объёма трёхатомных газов
м/кг
3. Определение объёма двухатомных газов
м/кг
4. Определение объёма водяных паров

=1.362425 м/кг
5. Определение энтальпии продуктов сгорания при ?=1

18963.09993
6. Определение энтальпии воздуха при ?=1
16305.2065
6. Определение энтальпии продуктов сгорания при ?=1.15
21408.3880905
Ответ: 21408.3880905

Задача № 1.64 Определить энтальпию избыточного воздуха и золы на выходе из топки при полном сгорании 1 кг донецкого угля мари Г состава: С=55.2 %; H=3.8 %; S=2.8 %; N=1.0 %; O=5.8 %; A=23.0 %; W=8.0 %, если известно, что температура газов на выходе из топки ?=1100 ?С, для золы топлива, уносимой продуктами сгорания, ?=0.85 и приведённая величина уноса золы сжигаемого топлива А=3.72 . Коэффициент избытка воздуха в топке ?=1.3.
Решение:
1. Определение теоретического объёма воздуха, необходимого для полного сгорания 1 кг топлива
=5.8246 м/кг
2. Определение энтальпии золы
214.268
3. Определение энтальпии избыточного воздуха при ?=1.3
2787.0711
Ответ: 214.268
2787.0711

Задача № 2.1 В топке агрегата производительностью D=13.4 кг/с сжигается подмосковный уголь марки Б2 состава: С=28.7 %; H=2.2 %; S=2.7 %; N=0.6 %; O=8.6 %; A=25.2 %; W=32.0 %. Составить тепловой баланс котельного агрегата, если известны температуры топлива на входе в топку t=20 ?С, натуральный расход топлива В=4 кг/с, давление перегретого пара р= 4 МПа, температура перегретого пара t=450 ?С, температура питательной воды t=150 ?С, величина непрерывной продувки Р=4 %, теоретический объём воздуха необходимый для сгорания 1 кг топлива V=2.94 м/кг, объём уходящих газов на выходе и последнего газохода V=4.86 м/кг, температура уходящих газов на выходе из последнего газохода ?=160 ?С, средняя теплоёмкость газов при постоянном давлении с=1.415 , коэффициент избытка воздуха за последним газоходом ?=1.48, температура воздуха в котельной t=30 ?С, средняя объёмная теплоёмкость воздуха при постоянном давлении с=1.297 , содержание в уходящих газах оксида углерода СО=0.2 % и трёхатомных газов RO=16.6 % и потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива q=4 %. Потерями теплоты с физической теплотой шлака пренебречь.
Решение:
1. Определение низшей теплоты сгорания рабочей массы топлива

2. Определение теплоёмкости рабочей массы топлива

3. Определение физической теплоты топлива

4. Определение располагаемой теплоты

5.Определение теплоты полезно используемой в котлоагрегате

=9099.337
D=D, так как отсутствует отбор насыщенного пара.
Энтальпию пара i находим по i-s диаграмме: i=3330 ; энтальпию питательной и котловой воды находим по табл. 2 и 3 [Панкратов Г.П. "Сборник задач по теплотехнике"]: i=632 ; i=1087.5 ;

6. Определение потери теплоты с уходящими газами

=893.758856
7. Определение потерь теплоты от химической неполноты сгорания топлива

=83.831696
8. Определение потерь теплоты от механической неполноты сгорания топлива

9. Определение потерь теплоты в окружающую среду

10. Определение составляющих теплового баланса
%
%
%
%
11. Составление теплового баланса

или в процентах от располагаемой теплоты топлива
%

??

??

??

??

2

<< Пред. стр. 3 (из 3) След. >>

Список литературы по разделу