Дано: состав газообразного топлива: CO2=0,6, CH4=93,8, C2H6=3,6, C3H8=0,7, C4H10=0,2, C5H12=0,4, N2=0,7, коэффициент избытка воздуха α=1,09.
Найти:
1. Низшую теплоту сгорания топлива Qнр (кДжм3);
2. Теоретически необходимое количество воздуха V0,м3м3;
3. Действительное количество воздуха Vв,м3м3;
4. Теоретический объем продуктов сгорания V0г,м3м3;
5. Общий объем продуктов сгорания Vг,м3м3;
6. Построить H, t - диаграмму в диапазоне температур 0-2500 ˚С;
7. По H, t - диаграмме определить адиабатную температуру горения.
Решение
Низшую теплоту сгорания газообразного топлива посчитываем по формуле:
Qнр=0,358×CH4+0,628×C2H6+0,921×C3H8+1,127×C4H10+1,465×C5H12+0,251×H2S=0,358×93,8+0,628×3,6+0,921×0,7+1,127×0,2+1,465×0,4+0,251×0=36,2973МДжм3=36297,3кДжм3
Теоретически необходимое количество воздуха равно:
V0=0,0476×0,5×H2+0,5×CO+1,5×H2S+2×CH4+m+n4×CmHn=0,0476×0,5×H2+0,5×CO+1,5×H2S+2×CH4+2×CH4+3,5×C2H6+5×C3H8+6,5×C4H10+8×C5H12
V0=0,0476×0,5×0+0,5×0+1,5×0+4×93,8+3,5×3,6+5×0,7+6,5×0,2+8×0,4=18,83532м3м3
Действительное количество воздуха составляет:
Vв=α×V0=1,09×18,83532=20,5305м3м3
Теоретический объем продуктов сгорания составляет:
V0г=VRO2+VN20+VH2O0м3м3
VRO2=0,01×CO+CO2+H2S+CH4+m×CmHn+SO2=0,01×CO+CO2+H2S+CH4+1×CH4+2×C2H6+3×C3H8+4×C4H10+5×C5H12+SO2=0,01×0+0,6+0+2×93,8+2×3,6+3×0,7+4×0,2+5×0,4+0=1,991м3м3
VN20=0,79×V0+0,01×N2=0,79×18,83532+0,01×0,7=14,887м3м3
VH2O0=0,01×H2+H2S+2×CH4+n2×CmHn+H2O=0,01×H2+H2S+2×CH4+2×CH4+3×C2H6+4×C3H8+5×C4H10+6×C5H12+H2O
VH2O0=0,01×0+0+3×93,8+3×3,6+4×0,7+5×0,2+6×0,4+0=2,984м3м3
Тогда:
V0г=1,991+14,887+2,984=19,862м3м3
Общий объем продуктов сгорания равен:
Vг=V0г+1,0161×α-1×V0=19,862+1,0161×1,09-1×18,83532=21,58447 м3м3
Строим H, t - диаграмму в диапазоне температур 0-2500 ˚С:
- энтальпию рассчитываем по формуле:
Hг=Hг0+α-1×Hв0+Hзл
-энтальпию теоретического количества продуктов сгорания вычисляем по формуле:
Hг0=VRO2×cϑCO2+VN20×cϑN2+VH2O0×cϑH2O
- энтальпию теоретически необходимого количества воздуха рассчитываем по формуле:
Hв0=V0×cϑв
Поскольку приведенная величина уноса золы из топки менее 1,43%, то величину Hзл не учитываем.
T,˚C
cϑCO2,
кДжм3×К
cϑN2,
кДжм3×К
cϑH2O,
кДжм3×К
cϑв,
кДжм3×К
Hг0,
кДжм3
Hв0,
кДжм3
Hзл,
кДжм3
Hг,
кДжм3
0 1,5998 1,2946 1,4943 1,3188 26,917 24,84 - 29,1526
500 1,9887 1,3276 1,5897 1,3683 28,467 25,772 - 30,7872
1000 2,2035 1,3917 1,7229 1,4373 30,246 27,072 - 32,6825
1500 2,3354 1,4440 1,8527 1,4926 31,675 28,11 - 34,205
2000 2,4221 1,4826 1,9628 1,5328 32,751 28,871 - 35,3494
2500 2,4811 1,5114 2,0528 1,5638 33,566 29,454 - 36,2186
Рисунок 1 - H, t – диаграмма продуктов сгорания природного газа в диапазоне температур
По H, t - диаграмме определяем адиабатную температуру горения.
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
