Расчетные характеристики рабочего топлива

Лабораторная  работа №1

Расчетные характеристики рабочего топлива.

   

Цель работы:  Определить низшую теплоту сгорания топлива.

                                 

                                                      Ход работы :

1. Элементарный состав топлива
2. Содержание залы на рабочую массу
3. Внешний балласт
4. Определение низшей теплоты сгорания

 

Теплота сгорания – это  основной параметр органического топлива, характеризующий его энергетическую ценность.

Различают высшую и низшую теплоту сгорания. Высшей теплотой сгорания топлива называют количество теплоты, выделяемое на 1 кг (м³) рабочего топлива, с учетом конденсации водяных паров образующихся от окисления водорода и испарения влаги топлива. Низшей теплотой сгорания топлива называют количество теплоты, выделяемое на 1 кг (м³) рабочего топлива, без учета конденсации водяных паров из топочных газов.

В расчетах используют низшую теплоту сгорания топлива, т.к. в  реальных условиях дымовых газов  и водяные пары уходят в атмосферу  без конденсации.

Учет запасов разных видов  топлива  ведут в пересчете  на условное топливо, теплота сгорания которого применяется  равным 29308 кДж/кг (7000 ккал/кг)

                                      Задание:

Выполнить расчет объемов  и энтальпий продуктов сгорания по следующим заданным расчетным  характеристикам природных газов:

CH₄  =  92,8 %

C₂H₆=  3,9 %

C₃H₈=  1,1 %

C₄H₁₀= 0,4%

C₅H₁₂= 0,1 %

N₂        = 1,6 %

CO₂    = 0,1%

  100%

Решение:

Теплота сгорания топлива  определяется по формуле:

Q_н^p=0,01[Q_н2s*H₂S+Q_co+CO+Q_H2+Σ(Q _CmHn *C_mH_n)], кДж/м³

где ; ;  ; - низшая теплота сгорания отдельных газов, входящих

в состав газообразного топлива, выбирается из таблицы приложения 10.

 

Q_н^p=0,01[92,8*35818+3,9*63748+1,1*91251+0,4*118645+0,1*146077]= =0,01[3323910,4+248617,2+100376,1+47458+14607,7]=37349,7

 

 

 

 

 

 

 

Расчет объемов  продуктов сгорания

 

Цель работы: Определить объемы продуктов сгорания V₀, V_RO2, V_H2O, V_N2, V_Δα, Vг.

                                          

                                             Ход работы:

1. Определение теоретически необходимого количества воздуха.
2. Определение объема сухих трехатомных газов.
3. Определение объема азота.
4. Определение объема водяных паров.
5. Определение объема избыточного воздуха.
6. Определение объема суммарного продукта сгорания.

 

Объем сухих трехатомных  газов при сжигании газообразного  топлива определяется по формуле:

^,              

^,              

Теоретический объем азота  при полном сжигании твердого или  жидкого топлива определяется по формуле:

  , 

Теоретически необходимое  количество воздуха V⁰ было нами рассчитано в предыдущем пункте лабораторно-практического занятия: V⁰ =9,9   

Объем водяных паров ( ) состоит из  теоретического объема водяных паров ( ) и объема водяных паров, поступающих с избыточным воздухом (∆ ) и определяется по формуле:

Полный объем водяных  паров:

                      ,   нм³/кг

Теоретический объем водяных  паров при сжигании газообразного  определяется по формуле:

,            

где d – влагосодержание газообразного топлива, отнесенное к 1м³ сухого газа, г/нм³, для природного газа;

                                            d = 10,1 г/нм³

,            

Объем водяных паров  в  избыточном воздухе для любого вида топлива определяется по формуле:

                         ,   нм³/кг     

,   нм³/кг     

Полный объем водяных  паров:

                      ,   нм³/кг  

Объем избыточного  воздуха  для всех видов топлива определяется по формуле:

                           , нм³/кг                        

                           , нм³/кг        

                Суммарный объем продуктов сгорания, полученных при полном сжигании  единицы топлива, определяется  по формуле:

                ,   нм³/кг       

где - объем сухих трехатомных газов;

       - теоретический объем азота;

       - теоретический объем водяных паров;

       - объем избыточного воздуха

Энтальпия продуктов сгорания по газоходам котлоагрегата.

Наименование расчетных величин	Обозначение	Ед. измерения	Температура, 0С			Температура, 0С
			1800	1400	800	1200	800	600
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Объем сухих трехатомных газов		м3/кг	1,061	1,061	1,061	1,061	1,061	1,061
Удельная энтальпия			4304,00	3239,04	1704,88	2716,56	1704,88	1224,66
Энтальпия	J	кДж/кг	4566,54	3436,62	1808,88	2882,27	1808,88	1299,36
Теоретический объем азота		м3/кг	7,837	7,837	7,837	7,837	7,837	7,837
Удельная энтальпия			2643,66	2028,72	1093,60	1697,16	1093,60	804,12
Энтальпия	J	кДж/кг	20718,36	15899,08	8570,54	13300,64	8570,54	6301,88
Теоретический объем водяных паров		м3/кг	2,214	2,214	2,214	2,214	2,214	2,214
Удельная энтальпия			3458,34	2559,20	1334,40	2132,28	1334,40	968,88
Энтальпия	J	кДж/кг	7656,76	5666,07	2954,36	4720,86	2954,36	2145,10
Объем избыточного воздуха		м3/кг	0,99	0,99	0,99	0,99	0,99	0,99
Удельная энтальпия			2676,06	2033,92	1107,36	1719,24	1107,36	813,90
Энтальпия	J	кДж/кг	2649,29	2013,58	1096,29	1702,05	1096,29	805,76
Суммарная энтальпия	J	кДж/кг	35590,95	27015,35	14430,07	22605,82	14430,07	10552,1