Управление сжиганием топлива с учетом его состава и кислородного потенциала печной атмосферы
Страница 6
Контур определения теплоты сгорания топлива состоит из датчика теплоты сгорания мерного объема топлива, нормирующего преобразователя, программы расчета теплоты сгорания по расходам, долям и составам смешиваемых газов Pr. q(p) и программы расчета теплоты сгорания топлива Pr. qт.
Контур адаптации определения состава смешиваемых газов и расчета долей доменного и природного газов в топливе состоит из программ Pr.D Ск , Pr.D Сд, Pr.a д и Pr.a п.
Математическое описание объекта.
Каждой комбинации газов (Д, К, П) при заданных теплоте сгорания(Д, К, П) и содержании коксового газа в топливе (К) и определяемый как:
N = 3822 (nQ-1) + 673 (nд-1) + 91(nк-7) +(nп-17) naк (1)
где nQU, naк - номера значений теплоты сгорания и содержание коксового газа в топливе;
nд, nк, nп - номера газов.
Определяется доля доменного (Д) и природного (П) газов, входящих в данную комбинацию, при заданных q(N) и q
, т. е. в топливо N.
; (2)
; (3)
где: 
- теплота сгорания доменного, коксового и природного газов, входящих в топливо и номер.
Для анализа влияния температуры подогрева воздуха дополнительно рассчитывается 
и 
при заданных 
Тепло, выносимое воздухом, определяется как: 
; (4)
Общее тепло, как: 
. (5)
При всех колебаниях смешиваемых газов и их количество в топливе набор чистых газов в нем остается все же ограниченным, что позволяет рассматривать топливо как результат смешения чистых газов, минуя промежуточные стадии, и рассчитать результаты сжигания как сумму результатов сжигания отдельных чистых газов, составляющих топливо. В отличии от классических методов расчета такой метод сопровождается некоторой погрешностью, но позволяет значительно упростить сам процесс расчета.
Теплота сгорания i газа определялась как сумма теплоты сгорания горючих составляющих с учетом их содержания в газе и без учета возможного взаимодействия при горении. Суммировались все 16 составляющих.
; (6) где: 
и 
- содержание и теплота сгорания к -го компонента в i -ом газе.
Аналогично для плотности i -го газа: 
; (7) В соответствии с данными табл. 1., относящимся к каждому к -ому компоненту i -го газа, определялось теоретически необходимое для полного
Таблица № 1. Физико-химические характеристики топлива.
|
К |
компо
нент |
теплота сгорания МДЖ/М3 |
теор. Кол-во М3/М3
О2 возд
|
Содер Газа, % встех. Смеси |
образуется при сгорани, м3/м3
СО2 Н2О SО2 О2 N2
|
молек масса кг |
плотность, кг/м3 |
|
1 |
Н2 |
10.789 |
0.5 |
2.38 |
29.60 |
0.0 |
1.0 |
0.0 |
0.00 |
1.88 |
2.0 |
0.900 |
|
2 |
СО |
12.627 |
0.5 |
2.38 |
29.60 |
1.0 |
0.0 |
0.0 |
0.00 |
1.88 |
28.0 |
1.260 |
|
3 |
Н2S |
23.154 |
1.5 |
7.14 |
12.30 |
0.0 |
1.0 |
1.0 |
0.00 |
5.64 |
34.0 |
1.521 |
|
4 |
СН4 |
35.830 |
2.0 |
9.52 |
9.50 |
1.0 |
2.0 |
0.0 |
0.00 |
7.52 |
16.0 |
0.716 |
|
5 |
С2Н4 |
59.055 |
3.0 |
14.28 |
6.55 |
2.0 |
2.0 |
0.0 |
0.00 |
11.28 |
28.0 |
1.251 |
|
6 |
С2Н6 |
63.786 |
3.5 |
16.66 |
5.66 |
2.0 |
3.0 |
0.0 |
0.00 |
13.16 |
30.0 |
1.342 |
|
7 |
С3Н8 |
91.280 |
5.0 |
23.80 |
4.03 |
3.0 |
4.0 |
0.0 |
0.00 |
18.80 |
44.0 |
1.967 |
|
8 |
С4Н10 |
118.675 |
6.5 |
30.94 |
3.13 |
4.0 |
5.0 |
0.0 |
0.00 |
24.44 |
58.0 |
2.593 |
|
9 |
С5Н12 |
146.120 |
8.0 |
38.08 |
2.56 |
5.0 |
6.0 |
0.0 |
0.00 |
30.08 |
72.0 |
3.219 |
|
10 |
СМНN |
71.175 |
3.0 |
14.33 |
6.52 |
2.0 |
2.0 |
0.0 |
0.00 |
11.28 |
0.0 |
1.251 |
|
11 |
С6Н6 |
153.570 |
7.5 |
35.70 |
2.73 |
6.0 |
3.0 |
0.0 |
0.00 |
28.20 |
78.0 |
3.485 |
|
12 |
С6Н14 |
173.620 |
9.5 |
45.22 |
2.16 |
6.0 |
7.0 |
0.0 |
0.00 |
35.72 |
86.0 |
3.845 |
|
13 |
С7Н16 |
201.120 |
11.0 |
52.36 |
1.87 |
7.0 |
8.0 |
0.0 |
0.00 |
41.36 |
100.0 |
4.471 |
|
14 |
О2 |
0.000 |
-1.0 |
- 4.76 |
0.00 |
0.0 |
0.0 |
0.0 |
0.00 |
-3.756 |
32.0 |
1.428 |
|
15 |
N2 |
0.000 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.0 |
0.0 |
0.0 |
0.00 |
1.00 |
28.0 |
1.250 |
|
16 |
Н2О |
0.000 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.0 |
1.0 |
0.0 |
0.00 |
0.00 |
18.0 |
0.804 |
|
17 |
СО2 |
0.000 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
1.0 |
0.0 |
0.0 |
0.00 |
0.00 |
44.0 |
1.964 |
|
18 |
SО2 |
0.000 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.0 |
0.0 |
1.0 |
0.00 |
0.00 |
64.0 |
2.858 |
|
19 |
возд. |
0.000 |
- 0.2 |
-1.00 |
0.00 |
0.0 |
0.0 |
0.0 |
0.21 |
0.79 |
28.8 |
1.293 |