Газообразное топливо

1. Состав газов и их свойства.

По происхождению газообразное топливо подразделяется на естественное (газ газовых месторождений, газ попутных нефтяных месторождений), искусственное (получается при обогащении и переработке твердых топлив. А также в промышленности – газифицирование твердого топлива, получение кокса из каменных углей, в доменных печах при выплавке чугуна). По физико-теплотехническим свойствам газ характеризуется плотностью  = m / V, (^о_см = 0.01∑ρ_ir_i, где _i - плотность i-го компонента газа, входящего в состав газовой смеси; r_i- объемная доля компонента (в %) в газовой смеси). Плотность газа при расчетных параметрах также возможно определить из уравнения состояния (_см =^о_см РТ_о /(Р_о Т); Р- расчетное давление (текущее), Т_о С), Р=273 К (0_о 10-=760 мм. рт. ст. = 101.3³ Па, Т – температура Т= t+273, К). , м/=с) и кинематическую (, ПаВязкость подразделяется на динамическую (² /с). Для определенной газовой смеси нет вязкости, соответствующей справочной. Но есть динамическая и кинематическая вязкость отдельных компонентов: , где m_i – массовая доля данного газа в составе смеси; _i – динамическая вязкость данного компонента. Теплоемкость газовой смеси подразделяется на массовую и объемную и в соответствии с этим определяется по следующим уравнениям термодинамики: К)/ (кг , кДж / (м³К) массовые теплоемкости отдельных компонентов газовой смеси. Энтальпия газов смеси , где V_i – объем данного компонента в газовой смеси,м³; h_i – энтальпия компонента, кДж/м³.  Состав газовой смеси  где  - предельные углеводороды;  - непредельные углеводороды. ^

Расчёт процесса горения газа.

1. Расчёт потребного количества воздуха для сжигания газовой смеси.

=1):Теоретическое количество воздуха (при ,  (CO, H₂, CH₄ и др. в % ) где m – количество атомов углерода; n – количество атомов водорода. Действительное количество воздуха: V_д=V^о_в Коэффициент избытка воздуха для сжигания газовой смеси в топочном устройстве принимается:  = 1.05 – 1.1 ^

2. Расчёт количества дымовых газов (продуктов сгорания) образующихся в процессе сгорания топлива.

1.Количество 3-х атомных продуктов сгорания при сжигании 1 м³ исходного газа: 2.Количество азота в продуктах сгорания: 3.Теоретическое ,  где  =1.- количество азота в продуктах сгорания при 14.Действительное количество азота при   м³/м³ - количество азота, вводимое с избыточным воздухом в камеру сгорания; 5.количество кислорода в продуктах сгорания. =1 весь кислород тратится на окисление продуктов сгорания. В дымовых газах остается лишь кислород, поступающий с избыточным воздухом, таким образом:При , м³/м³ 6.Общий объем сухих газов, образующихся в процессе газовой смеси:  [ м³/м³] 7.общее количество влаги, образующаяся в процессе сжигания газовой смеси: где d_r – влагосодержание газообразных продуктов сгорания, г/кг_{сух.возд.}; 0.124 – переводной коэффициент; d_В – влагосодержание воздуха, г/кг_{сух.возд.}. При избыточном воздухе ( > 1): , [м³/м³] Таким образом, общее количество газов, образующихся в процессе сгорания: , [м³/м³] ^

3. Теплота сгорания газообразного топлива.

Теплота сгорания, также как и все составляющие газообразного топлива, определяются исходя из составляющих топливо отдельных продуктов сгорания и определяются согласно следующего уравнения: Q^c_н = 358CH₄ + 640C₂H₆ + 915 C₃H₈ +1190 C₄H₁₀ + 1458 C₅H₁₂ +126.5СО + 107.5 H₂ + +257 H₂S, [КДж/м³] (CH₄, C₂H₆, CO, H₂ и др. – в %) Для определения этой же теплоты сгорания используется также уравнение Г.Н. Кнорре: Q^c_н = 27423.5n +8373.6, где n – углеродное число, определяемое по составу газовой смеси и приводимое в справочниках, характеризующих состав топлива. ^