Промышленные печи и газовое хозяйство заводов - Щукин А.А.
Скачать (прямая ссылка):
C,ROaCCOa+ t,N,CNa+ t’Ha0CHJ0+ V° (a ~ ')
(4-19).
где
= °ROa + 4+ °h.o+ 0° (в- 1) = v°t +*>Aa (4-20)
— количество продуктов сгорания, получающихся из единицы количества топлива; а — коэффициент избытка воздуха, Да = а—1; v° — теоретическое количество продуктов сгорания при а=1; /в и /т — температуры воздуха и топлива, °С.
78
Таблица 4-1
Вывод фэрмул для расчета показателей горения твердого и жидкого топлива (на 1 кг топлива)
Состав топлива Термо- химиче- ская реакция Расход кислорода, КМОЛЬ Теоретический расход воздуха, м3/кг Количество продуктов сгорания, м>/кг
Солнчество сухих трехатомных газов tfRO* Теоретическое количество азота X Солнчество избыточного воздуха Аг»в Количество водяных паров »H,0
о v •е ^ о 3*1 кмоль
Кр+ + Oj—R03 f 22,4КР 22,4Кр _ 12 100 Кр =1,866 шг 79% от расхода воздуха количество воздуха, умноженное на величину (а-1) —
100-12 21-12 =0,0889 Кр
100-12
«р HP Ha+g-0,= = HiO HP 22,4НР - ¦ То же То же 22,4НР 9НР
100-2-2 21-2-2 =0,265 Нр 100-2 100-0,804
100-2
ор tNp О» - OP 22,40р _ - То же То же -
100-32 100-32 21-32 =-0,0333 Ор
NP - - - - 22,4Np То же -
100-28 100-28 Np =0.8 -— ’ 100
фР Ц7Р - - - - - То же 22,4№р Wp
100-18 100-18 100-0,804
W ^ д?т 18 - Количество водяных паров, вдуваемых в топку — . - То же “•«"и, . 18 0,804
Количество Юдиных паров, поступающих в топку с воздухом при его влагосодержаиии г!м? сухого воздуха — — — 22,4-d,»»* 100-18 м0,016о*а
.Рабочие формулы После сложения в вертикальных колонках имеем: V» = 0,0889 КР+ + 0,265НР—0,0333 ОР (4-6) l'RO,= Кр =!-866Шо- (4-7) =0,79®»+ мВ + 0-*ШГ (4-8) At,B= = (а —1)0« (4-9) 9НВ+ +W*+ +,оогдтт ‘"Н, О-100.0,804 + +0,016о»а (4-Ю)
Жаропроизводительность топлива будет:
О “С,
Жаропроизводительность топлива — очень важное физическое по-«ятие, так как она позволяет оценить, насколько эффективно можно использовать данное топливо для высокотемпературного процесса. Неправильно думать, что чем больше теплота сгорания топлива, тем выше его жаропроизводительность, т. е. тем более высокую температуру можно достичь в печи.
В рассмотренном ни ке примеремы видим, что жаропроизводительность окиси углерода при низшей теплоте сгорания сухого газа Q^= 12,65 Мдж/м*
79
Таблица 4-2
Вывод формул Для расчета показателей полного горения газообразного топлива (на 1 м% сухого топлива)
Секта* топлива, % по объему Термохимические реакции Расход кислорода, jkVjk3 Теоретический расход воздуха, *•/*> Количество продуктов сгорания, л*/-**
Объем сухих трехатом-ных газов pro, Теоретический расход азота "N, Объем избыточного воздуха Avt Объем водяных паров ^н,0
СО со+-^-о2 =со, 0,5CO 100 - 100 СО 21 °*5100 = 0,0476-0,5с0 СО 100 79% от расхода воздуха Количество воздуха, умноженное на величину (а-1) —
Н, Ня—(— 2~ 02=Н20 0,5HS 100 0,0476-0,5Н8 — То же То же нг 100
сн4 СН4 + 20s = = СО, + 2НгО 2CH4 100 0,0476-2СН4 СН4 100 То же То же 2СН4 100
СЛп стн„ + . ( Ч +4 У°2 = =mCOj+ Н20 + ~4~ ^CmHn 100 0,0476^1 + х)Стнп 7йСтНп 100 То же То же п СтН„ 2 100
HjS HsS+ 1,502 = = S02 + HsO l,5HsS 100 V 0,0476-1,5HjS H2S 100 То же То же HsS 100
1393
Продолжение табл. 4-2
Состав топлива, % по объему Т ермохимические реакции Расход кислорода, м*/мг Теоретический расход воздуха, л>/.«3 Количество продуктов сгорания, мЧм*
Объем сухих трехатомных газов рдо, Теоретический расход азота "N, Объем избыточного воздуха, 4^ Объем водяных паров Рц,0
О, — О, 100 — 0,04760, — — — —
со, — — — СО, 100 — — —
N, — — — — N. 100 . — —
Количество водяных паров, поступающих с газом при влагосодер-жании dt, г/м* сухого газа — — — dt 1000-0,804 =*°-124d'
Количество водяных [паров, поступающих с воздухом при влаго-содержании d„ г/мг сухого воздуха — — — dtv°a 100-0,804 =*0,016а*а
После сложения в вертикальных колонках имеем:
Рабочие формулы о^=0,01 ?o,5CO-fO,5H,+ -|- 2СН4+ Е ^ т + X И=0,047б|о.5СО+0.5Н,+ + 2CH4 + s(m+?jX "ro,- 0,01 x X |сО+Ш4+ЙяХ XCJi. + H,S+ < = = 0,79 »• + ^100 До, = = (a— 1) (4-15)
X CmHn+l ,5H,S— О, j X CmHn+l ,5H,S — O, J + CO,] (4-14)
оо 9 (4-1П (4-K^ (4-13)
°н,0—0»01 2CH4-f
+ 2 ~2 CmHn + HjS +
+ 0,124rfrJ+0,016o«a (4~16)
•составляет tm=2 500 °С, а жаропроизводительность природного газа при Q^= =35,65 Мдж/м3 будет ^Ж=2 040°С, т. е. гораздо ниже, чем у окиси углерода. Как видно из формулы (4-21), 4т тем больше, чем •больше количество тепла, приходящееся на 1 м3 нагреваемых газов. QvJv°T . значение которого следующее: для доменного газа 2 520; для генераторного газа 3140; для городского (московского) газа 4 360 и для окиси углерода 4 610 кдж/м3.
Пример 4-1. Определить жаропроизводительность окиси углерода СО, если ее теплота сгорания = 12,65 Мдж/м*. Теоретический расход’воздуха по формуле (4-12)
и0 =0,0476-0,5 • СО=0,0476 • 0,5• 100=2,38 м^м\
Количество продуктов горения (без учета влаги воздуха) по формулам (4-13)!
.и (4-14j
vr = vco, +^, = 0,01-100 + 0,79-2,38= 1,0+ 1,89 = 2,89 м*/м\
Из таблицы, задаваясь предварительно /Ж=2 400°С, находим средние теплоемкости:
