Практическое занятие №2
Тема занятия: Определение расхода окислителя и выход продуктов сгорания при сжигании жидкого топлива в котле.
Цель занятия: Получение навыков в определении состава топлива, идущего на отопление КУ (пересчет состава и теплоты сгорания жидкого топлива при отклонении его состава от табличного).
Задание: По табличному составу заданного топлива и заданным новым значениям
-определить рабочий состав и теплоту сгорания топлива используемого для котла;
-выполнить расчеты материального баланса процесса горения топлива с определением расхода окислителя и выхода продуктов сгорания, м3/кг.
Краткие теоретические сведения
Литература: (1,с.14-30,263,264; 2, с.7-19;5,с.9-11;4,с28-54).
Расчет состава и теплоты сгорания топлива
В реальных условиях при сжигании твердых и жидких топлив их состав по зольности и влажности обычно отличается от табличного (2). Поэтому для определения рабочего состава заданного топлива необходимо выполнить пересчет , который производится умножением табличных значений 1, 1, 1, 1 и 1 на коэффициент К, т.е.
2 =К* 1 ; Нр 2= К* Нр 1 и т. д.,
где - 2 , 2 , 2 , Nр2 и 2 -компоненты нового (заданного) состава топлива;
К=100-Ар2-Wр2/100-Ар1-Wр1
Необходимо проверить, чтобы после пересчета
2 + 2 + 2 + 2+ 2+ 2 + 2 =100%.
Пересчет теплоты сгорания топлива с табличного значения Qрн1 на новое Qрн2 производится по формуле:
Qрн2=(Qрн1 +0,025 . Wр1). К-0,025 . Wр2.
Определение расхода окислителя и выхода продуктов сгорания.
Теоретический расход окислителя (при =1,0)
-для жидких топлив, м3/кг,
Vо ок= 1/ Оок 2[1,866 ( Ср + 0,375Sро к) + 5,56Нр - 0,7 .Ор ] , м3/кг
Здесь Оок 2 ,%-содержание кислорода в окислителе.
При использовании в качестве окислителя воздуха Оок 2 =21% получаем
-для жидких топлив , м3 /кг;
Vо в=0,0476[1,866 ( Ср + 0,375Sро к) + 5,56Нр - 0,7 .Ор ]
Удельный объем трехатомных газов
-для жидких топлив , м3 /кг;
=0,01866 (Ср + 0,375 ),
Теоретический объем водяных паров:
-для жидких топлив , м3/кг;
= 0,111 Нр + 0,0124 Wр + 0,0161 Vо ок+1,24 Gф,
- расход пара на паровое распыливание
мазута в паромеханических форсунках и
при подаче пара под колосниковую решетку
при сжигании низкореакционного твердого
топлива типа А, ПА и Т
Теоретический объем азота в продуктах сгорания:
-для жидких топлив, м3/кг;
= 100-Оок 2 :100 .Vо ок + 0,8
При неполном сгорании топлива в топках котлов, чего на практике стараются избегать, продукты неполного горения представлены, как правило, оксидом углерода СО, содержание которого обычно не превышает 0,5-1,0%(2).Содержание СО в продуктах сгорания определяются в результате их химического анализа. Ввиду малого количества СО ее можно не учитывать при определении объема газов. Тогда теоретический объем Vо г , образующийся при сжигании топлива с а = 1,0, равен, м3 /кг .
Vо г= + + ,
При сжигании топлива с коэффициентом расхода воздуха аТ>1 в продуктах сгорания появляется кислород, увеличивается содержание азота и водяных паров.
Объем дымовых газов, м3 /кг , в этом случае может быть определен как
V г =Vо г +(аТ -1)Vо ок+0,0161(аТ -1)Vо ок.
Газоходы котлов находятся обычно под разряжением, поэтому коэффициент расхода воздуха и объем продуктов сгорания увеличиваются по ходу движения газов за счет присосов. Приняв, что в топке котла = т, а в уходящих газах = уход.газы.
Варианты индивидуальных занятий на практическую работу приведены в таблице 1. Окислителем во всех случаях принят воздух.
Таблица 1.
Жидкое топливо
Вид топлива
|
Элементарный состав,% |
||||||||||||
W1 р |
А1 р |
Sр1 |
Ср1 |
Нр1 |
Nр1 |
Oр1 |
Действи-тельные зольность и влаж-ность |
Табличная телота сгорания Qр н1 кДж/кг |
Коэффи-циент расхода воздуха |
Рас- ход топ- лива Вт, кг/с |
|||
W2 р |
А2 р |
ат |
аух |
||||||||||
Стабилизирован-ная нефть |
3,0 |
0,1 |
2,9 |
81,8 |
11,8 |
0,2 |
0,2 |
4,5 |
0,3 |
39777 |
1,20 |
1,36 |
1,05 |
Мазут |
3,0 |
0,1 |
1,4 |
83,8 |
11,2 |
0,3 |
0,2 |
5,2 |
0,25 |
39735 |
1,18 |
1,34 |
2,30 |