1. Исходные данные

Производительность печи по сырью, т/сутки	3050
Начальная температура сырья, оС	115
Конечная температура сырья, оС	335
Массовая доля отгона сырья	0,36
Давление сырья на выходе из змеевика печи, атм.	2,0
Относительная плотность сырья	0,9
Относительная плотность сконденсированных паров	0,8
Коэффициент избытка воздуха	1,08
Состав топлива, % масс
СН4	80
С2Н6	10
С3Н8	8
С4Н10	2

2. Расчетная часть

2.1 Расчет процесса горения топлива

Целью этого этапа расчета является расчет низшей теплотворной способности топлива, количества и состава продуктов сгорания, теплосодержания продуктов сгорания.

Рассчитаем элементарный состав газового топлива, низшую теплотворную способность топлива, количество и состав продуктов сгорания, теплосодержание продуктов сгорания.

1. Определим элементарный состав газового топлива:

Содержание углерода

С=12 ,

Где n_Ci – число атомов углерода в молекулах компонентов газового топлива;

xi - концентрация компонентов в топливе, % масс;

M_i – молекулярные массы компонентов газового топлива, г/моль.

k - число компонентов в топливе;

С – содержание углерода, % масс.

С=12 ( + + + ) = 76,20 % масс

Содержание водорода

H= ,

Где n_Hi – число атомов водорода в молекулах компонентов газового топлива;

xi - концентрация газовых компонентов топливе, % масс;

M_i – молекулярные массы компонентов топлива;

k - число компонентов в топливе;

H – содержание водорода, % масс.

H= ( + + + ) = 23,80 % масс

Cделаем проверку : 76,2 + 23,8 =100 % масс.

Низшая теплотворная способность топлива определяется по уравнению Менделеева, кДж/кг:

, (1)

где W – содержание влаги в топливе, % масс.

.

Теоретическое количество воздуха, необходимого для сгорания 1 кг топлива, кг/кг:

(2)

.

Фактический расход воздуха, кг/кг:

, (3)

где α – коэффициент избытка воздуха.

.

Количество продуктов сгорания, образующихся при сжигании 1 кг топлива, кг/кг:

, (4)

где W_ф – расход форсуночного пара, кг/кг.

.

Количество газов, образующихся при сгорании 1 кг топлива, кг/кг:

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

.

Проверка:

.

.

Объемный расход воздуха, необходимого для сгорания 1 кг топлива, м³/кг:

(10)

.

Расчет теплосодержания продуктов сгорания на 1 кг топлива при заданной температуре производится по формуле, кДж/кг:

, (11)

где Т – температура продуктов сгорания, К;

, , , , – средние массовые теплоемкости продуктов сгорания, кДж/кг∙К.

Зависимость теплосодержания продуктов сгорания от температуры представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 – зависимость теплосодержания продуктов сгорания от температуры.