2 Характеристика газового топлива
Данный расчет производится требованиям стандарта ГОСТ 5542-87* для определения соответствия используемого газа.
В курсовом проекте в качестве топлива используется природный газ, который добывается из газовых месторождений.
Природный газ по составу состоит в основном из метана (СН4), также в природном газе в небольших количествах содержится сероводород, кислород, азот, оксид углерода, пары воды и механические примеси. Нормальная работа газовых приборов зависит от постоянства газ. Согласно ГОСТ 5542-87* горючие свойства природных газов характеризуется числом Воббе, которое представляет собой отношение теплоты сгорания к квадратному корню из относительной плотности газа.
Особенности газового топлива
Природный газ как промышленное топливо имеет следующие технологические преимущества:
-при сжигании природного газа требуется лишь минимальный избыток воздуха для горения и достигаются высокие температуры в печи;
-при сжигании природного газа можно обеспечить более точную регулировку требуемой температуры ;
-использование природного газ позволяет осуществить сравнительно быстрый разогрев тепловых агрегатов и свести к минимуму тепловые потери при остановке этих агрегатов, что также способствует экономии топлива.
Природный газ по сравнению с другими видами топлива имеет преимущество:
-высокая теплота сгорания делает целесообразным транспортирование газа по магистральным газопроводам на значительные расстояния;
- стоимость добычи газа значительно ниже, а производительность труда значительно выше, чем при добыче угля или нефти;
- обеспечивает полноту сгорания, а также высокая жаропроизводительность (более 20000С) позволяет эффективно применять природный газ в качестве энергетического и технологического топлива;
- облегчаются условия труда обслуживающего персонала.
Таблица 1 - Состав газового топлива
СН4, % |
С2Н6, % |
С3Н8, % |
С4Н10, % |
С5Н12, % |
СО2, % |
N2, % |
81,63 |
7,5 |
5,25 |
2,25 |
1 |
1 |
1,37 |
2.1 Расчет параметров газового топлива
Теплота сгорания газовой смеси определяется по формуле
,
МДж/м3,
(1)
где Qi – теплота сгорания отдельного компонента смеси, кДж/м3;
xi – содержание компонента в газе, %.
кДж/
.
Плотность газовой смеси определяется по формуле
,
кг/м3,
(2)
где ρi – плотность отдельного компонента смеси, кг/м3;
xi – содержание компонента в газе, %.
кг/м3.
Плотность газа по воздуху вычисляется с целью определения тяжести газа и воздуха по формуле
,
(3)
где
- плотность газа, кг/м3;
-
плотность воздуха, в зависимости от
влажности
имеет значение 1,25 – 1,29 кг/м3.
.
Определяется низший предел взрываемости смеси по формуле
Lн
=
,
% (4)
где Lн – низший предел взрываемости компонента, %.
Lн
=
%.
Определяется верхний предел взрываемости газовой смеси по формуле
Lв
,
%, (5)
где Lв - верхний предел взрываемости компонента, %.
Lв
%.
Определяется балласт по формуле
б
= 0,01·
,
%, (6)
где б – балласт, %.
б
= 0,01·
%.
Расчеты заполняются в таблицу (2).
Таблица 2 – Параметры газового топлива
Теплота сгорания, МДж/м3 |
Плотность газа, кг/м3 |
Плотность относительно воздуха |
Низший предел взрываемости, % |
Верхний предел взрываемости, % |
Балласт, % |
42,97 |
0,89 |
0,7 |
4,49 |
14,34 |
2,37 |