Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АрхитектураБиологияГеографияДругоеИностранные языки
ИнформатикаИсторияКультураЛитератураМатематика
МедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогика
ПолитикаПравоПрограммированиеПсихологияРелигия
СоциологияСпортСтроительствоФизикаФилософия
ФинансыХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника

Расчет горения природного газа

Исходные данные | Технологический расчет | Материальный баланс туннельной печи | Аэродинамический расчет туннельной печи | Технико-экономические показатели | Список использованных источников |


Читайте также:
  1. A.1. Расчет момента свинчивания для резьбовых соединений с заплечиками
  2. I. Предварительный расчет.
  3. I.2.1. Расчет объемов работ
  4. I.2.2. Расчет трудоемкости работ
  5. I.3.2. Расчет продолжительности работ
  6. II. Детальный расчет проточной части ЦВД.
  7. II. Заполнение титульного листа Расчета

3.1.1 Теоретический и действительный расход воздуха

 
 


Расчетная формула для определения теоретического количества воздуха (м3), необходимого для сжигания 1 м3 сухого газообразного топлива:

 

V0 = 0.0476 [0.5CO + 0.5H2 + 1.5H2S + Σ(m+n/4)CmHn – O2] (8)

 

где CO, H2 и т.д. – компоненты топлива, %

 

V0 = 0,0476 [2 · 91,2 + 3,5 · 2,8 + 5 · 0,9 + 6,5 · 0,6] = 9,548 м3

 

Действительный расход воздуха на 1 м3 газообразного топлива определяется из выражения:

 

Vв = α · Vт (9)

 

где α – коэффициент избытка воздуха в печи.

При α1 = 1,2:

Vв = 1,2 · 9,548 = 11,458 м3

 

3.1.2 Состав и объем продуктов сгорания

 

Vг = Vсг + Vвп (10)

 

где Vсг – сухие газы,

Vвп – водяные пары.

 

Объем сухих газов при α = 1:

Vсг = VCO2 + VN2 + VO2 (11)

 

VCO2 = 0.01·(CO2 + CO + H2S + Σ m·CmHn)

VCO2 = 0.01 · (0.5 + 91,2+ 2 · 2,8 + 3 · 0,9 + 4 · 0,6) = 1,024 м3

 

Объем сухих газов при α = 1.6:

(12)

 

Vт – теоретическое количество воздуха (м3), необходимого для сжигания 1 м3 сухого газообразного топлива.

,

м3 (при α=1);

Vсг = 8,6 + (1,6 – 1) · 9,548 = 14,33 м3 (при α = 1,6).

Vсг = 8,6 + (1,2 – 1) · 9,548 = 10,51 м3 (при α = 1,2).

Vвп = 1,974 (из таблицы 1);

- (при α = 1,2);

- (при α = 1,6);

Всего: Vг = 14,33 + 1,974 = 16,304 м3.

Теплота сгорания:

 

QHP=358 ·CH4 + 640 ·C2H6 + 915 ·C3H8 + 1190 ·C4H10 + 1465 ·C5H12 (13)

QHP=358 ·91.2 +640 ·2.8 +915 ·0.9 +1190 ·0.6 = 35979,1кДж/м3.

Расчет горения природного газа приведен в таблице 1.

 

Таблица 1 – Расчет горения природного газа

 

    Состав 1м3 газа, м3     Реакция горения     Требуется для горения, м3   Образуется при горении, м3
  O2   N2   воздуха   CO2   H2O   N2   O2 сухих газов всех газов
  CH4=0,912     CH4+2O2= CO2+2H2O       2·0,91= =1,82   2,002·3,7 = 7,4       2,002 +7,4 = 9,4       0,912     2·0, 912 =1,824   0,033+ 7,4=7,43            
  C2H6=0,028     C2H6+3,5O2= =2CO2+3H2O       3,5· 0,028= =0,098   2·0,028= =0,056     3·0,028=0,084
  C3H8=0,009       C3H8+5O2= =3CO2+4H2O     5·0,009=0,045   3·0,009= =0,018     4·0,009=0,036
  C4H10=0,006       C4H10+6,5O2 =4CO2+5H2O     6,5·0,006=0,039   4·0,006= =0,024     5·0,006=0,03
  N2=0,033   Переходит в газы   --   --   --
  При α=1       2,002   7,4   9,4   1,01   1,974   7,43   --   8,6   10,5
  При α=1,2       2,402   8,88   11,28   1,01   1,974   8,91   0,58   10,51   12,48
  При α=1,6       3,203   11,84   15,04   1,01   1,974   11,88   0,75   14,33   16,3

 

Из расчета горения следует, что на 1 м 3 природного газа при α =1,2 требуется 11,28 м 3 воздуха, из 1 м3 газа образуется 1,974 м 3 водяных паров и 10,51м 3 сухих газов. Проверяем возможность достижения требуемой темпера­туры обжига 1100°С, если воздух поступает подогретым до 200°С. Приход тепла при горении 1 м 3 газа составит

 
 


Qнp + cвtвVв + cmtm, кДж (14)

 

где Qнp – теплота сгорания;

 

При холодном газе теплосодержанием самого топлива cmtm ввиду его не­значительной величины можно в расчете пренебречь, учитывая теплоту сгора­ния топлива и теплосодержание воздуха

 

Qнp + cвtвVв = 35500 + 1,297 · 200 · 11,28 = 38426 кДж,

 

где св - теплоемкость воздуха, при tв = 200 °С, св = 1,297 кДж/м3·°С;

VB -объем воздуха для горения 1 м3 топлива, из расчета горения VВ = 11,28 м3.

 

Следовательно теплосодержание продуктов горения должно составить 38426 кДж.

Предполагаем, что теоретическая температура продуктов горения равна 1800°С, тогда теплосодержание сухих продуктов горения и водяных паров со­ставит

 

iпр.гор = (cс.газVс.газ + cв.пVв.п)tm., (15)

 

где Vс.газ - объем сухих газов от сгорания 1 м 3 топлива, Vс.газ = 10,51 м 3;

Vв.п. - объем водяных паров из 1 м3 газа образуется 1,974 м 3;

tm - теоретиче­ская температура горения, °С;

сс.газ. - теплоемкость сухих газов при t = 1800 °С составит сс.газ. =1,62 кДж/(м 3·°С), для водяных паров св.п. = 1,92 кДж/м3-°С

 

iпр.гор = (1,62 · 10,51 + 1,92 · 1,974) · 1800 = 37476 кДж

 

Полученное теплосодержание меньше тепла, выделенного в топке на

38426 - 37476 = 950 кДж.

 

Предполагаем температуру 1900° С.

 

сс.газ. = 1,63 кДж/м 3·°С;

св.п. = 1,94 кДж/м3·°С;

iпр.гор = (1,63 · 10,51 + 1,94 · 1,974)1900 = 39824 кДж

39824- 38426 = 1398 кДж,

 

т.е. на 1398 кДж больше выделенного тепла, следовательно температура горения лежит между 1800 °С и 1900 °С.

 

1800 +(100/2348)·950 = 1841°С

 

Принимая пирометрический коэффициент для туннельной печи равным 0,75, находим действительную температуру горения:

 

tд = tm· χ (16)

tд = 1841 · 0,75 = 1380 °С,

 

что при подогреве воздуха до 200 °С обеспечит требуемую температуру обжига кирпича.


Дата добавления: 2015-07-25; просмотров: 170 | Нарушение авторских прав


<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Описание установки| Тепловой баланс туннельной печи за 1 ч работы

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.011 сек.)