24

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Российский химико-технологический университет

имени Д.И. Менделеева

Е.М. Акимова, С.А. Першиков

Расчеты горения топлива.

Методические указания к выполнению курсового проекта

Москва 2006

Составители: Е.М. Акимова, С.А. Першиков

УДК 66.041.001.24(075)

БКК 24.54:34.35

Р24

Рецензент

Канд. техн. наук, доцент кафедры ХТКиО Российского химико-технологического университета им. Д.И. Менделеева

Ю.М.Мосин

Р24

Расчеты горения топлива. Методические указания к выполнению курсового проекта/ Сост. Е.М. Акимова, С.А. Першиков. – М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2006. – 28 с.

УДК 66.041.001.24(075)

БКК 24.54:34.35

© Российский химико-технологического университет им. Д.И. Менделеева

© Е.М. Акимова, С.А. Першиков

Введение

Расчеты горения топлива производят для определения необходимого для горения расхода воздуха, количества дымовых газов, их состава и температуры. Если данное топливо не обеспечивает необходимые температуры в печи, то рассчитывают температуру подогрева воздуха, участвующего в горении. Расход воздуха на горение и объем дымовых газов в этих расчетах отнесены к единице массы (1 кг) твердого или жидкого топлива или к единице объема (1 нм³) газообразного топлива, т.е. являются удельными величинами.

Выбор топлива

При проектировании промышленного предприятия выбор топлива для тепловых агрегатов производят на основе технико-экономических расчетов.

Твердое топливо обычно используют для отопления печей как дешевое местное топливо и только при условии, что обрабатываемый материал (например, цементный клинкер) допускает загрязнение негорючей золой.

Жидкое топливо обладает наиболее высокой теплотворной способностью по сравнению с другими видами, оно – самое дорогое и рассматривается в настоящее время как вспомогательное (резервное) топливо.

Природный газ различных месторождений сочетает высокую теплотворную способность с умеренной ценой и отсутствием золы. Его применение целесообразно в любых тепловых агрегатах. Однако газ дает прозрачное пламя, которое излучает тепло менее интенсивно, чем пламя от сжигания угольной пыли или мазута.

Пересчеты составов топлива

Основой расчетов горения топлива является его состав. В горении участвует только часть топлива, которая называется горючей массой. Непосредственно на горение поступаетрабочее топливо, которое содержит помимо горючей массы влагу, а твердое и жидкое топливо – золу.

Состав топлива для выполнения расчетов может быть взят по результатам анализа или из справочника (см. Приложение, табл. 1–3). Однако необходимо учитывать, что для газообразных топлив состав приводится на сухой газ (включая негорючие компоненты), для твердых и жидких топлив – на горючую массу, реже на рабочее топливо.

Обычно, зная состав горючей массы топлива и принимая по данным анализа или по справочнику содержание золы (А^с, %) в сухом топливе и влаги (W ^р, %) в рабочем топливе, пересчитывают все топливо на рабочую массу.

Содержание золы в рабочем топливе:

Ар = Ас%.

(0)

Содержание других элементов в рабочем топливе:

Ср = Сг%,

(0)

где С^р– содержание отдельной составляющей рабочей массы топлива, % (здесь – углерод),С^г– содержание той же составляющей горючей массы топлива, %.

Сухое газообразное топливо пересчитывают на влажный газ, который подлежит сжиганию. В природном газе содержится небольшое количество влаги, примерно 0,5÷1,5%, так как при транспортировании газа он подвергается очистке от примесей и большей части влаги.

Часто сумма процентных содержаний компонентов сухого газообразного топлива не равна 100%. Тогда содержание каждого компонента во влажном рабочем газе, например СН₄^вл, рассчитывают по формуле:

СН4вл=% и т.д.,

(0)

где – сумма концентраций компонентов сухого топлива (без учета содержания Н₂О).

Содержание влаги в топливе не пересчитывают.