raschet_SRK_smorodin

2. Щелочность сульфата в ед. Na₂O на килограмм а.с.в щелока:

Na₂O_СТ = 0,436 (100 – W_СТ)Na₂SO₄10^-4 =0 кг/ кг а.с.в.

3. Количество натриевых соединений в плаве в ед. Na₂O:

Na₂O_пл= (V_зел(Щ_{о зел}+Na₂SO_{4 зел}) – V_бел (Щ_{о бел}+Na₂SO_{4 бел})) ∙10^-3 =

(2,9752∙(121,77 – 35,21)) ∙10^-3 = 0,257 кг/кг а.с.в.

4. Отдельные составляющие плава в ед. Na₂O:

=0

Na₂S_пл ­­= (V_зел∙Na₂S_зел – V_бел∙ Na₂S_бел)∙10^-3 =

(2,9752(42,9–13,6)) ∙10^-3 = 0,087 кг/кг а.с.в.;

Na₂SO_4пл ­­= (V_зел∙Na₂SO_4зел – V_бел∙ Na₂SO_4бел)∙10^-3 =

(2,9752(3,5-1,7)) ∙10^-3 = 0,00535 кг/кг а.с.в.;

Na₂CO_3пл ­­= (V_зел∙Na₂CO_3зел – V_бел∙ Na₂CO_3бел)∙10^-3 =

(2,9752(58,2-2,7)) ∙10^-3 = 0.165 кг/кг а.с.в.

5. Количество вырабатываемого плава в собственном весе: =

1,29∙0+1,26∙0,087+2,29∙0,00535+1,71∙0,165 = 0,404 кг/кг а.с.в.

6. Состав плава на кг а.с.в. щелока в собственном весе:

1.29∙0

1.26∙1,26∙0,087 = 0.11 кг/кг а.с.в.;

1.71∙1,71∙0,165= 0.28 кг/кга.с.в.;

2.29∙2,29∙0,00535= 0.0122 кг/кг а.с.в.

7. Степень восстановления сульфата:

= = 90 %

8. Степень карбонизации в плаве:

= = 100 % .

Определение расхода воздуха и продуктов сгорания щелока. С учетом реакций горения органической части топлива, а также с учетом кислорода, образовавшегося при восстановлении сульфата, теоретически необходимое количество воздуха можно определить по следующей формуле:

=0,089

(29,17+0,375*0,819)+0,265*2,527-0,0333*10,84-0,00067*90*0,672=2,89 м³/кг,

где – процентное содержание углерода, органической серы, водорода, кислорода в рабочей массе топлива, %;

– степень восстановления сульфата, %;

– содержание серы в сульфате щелока и добавке сульфата на рабочую массу щелока, которая определяется по формулам:

, %,

или

, %.

Объем трехатомных газов с учетом карбонизации едкого натра и перехода части органической серы в плав:

= =0,532 м³/кг

где – степень карбонизации, %;

– количество углекислого газа, израсходованного на карбонизацию в пересчете на рабочую массу;

– количество органической серы, перешедшей в газовую фазу;

= , %,

где – содержание органической серы в сухой массе щелока, %;

– количество органической серы, перешедшей в плав, кг/кг а.с.в.;

– влажность щелока, % .

Объем азота:

==2,28м³/кг.

При неполном сгорании щелока и известном газовом анализе действительный объем сухих газов может быть определен по формуле:

= =6,22 м³/кг

Теоретический объем водяных паров при полном сгорании топлива с учетом влаги, выделяющейся при карбонизации щелока:

=0,0124(9*2,527+30+

+129*2,89*10+0,00408*100*3,178)=0,716 м³/кг,

где =10 г/м³ – примерное влагосодержание воздуха.

Действительный объем водяных паров с учетом химического недожога:

–0,0982V_сг(H₂+2CH₄)=0,0124(9*2,527+30+1,29*1,26*2,89+0,00408*100*3,178=0,729 м³/кг.

. При неполном сгорании щелока и известном газовом анализе действительный объем сухих газов может быть определен по формуле:

.

Коэффициент избытка воздуха в уходящих газах определяется по результатам газового анализа:

 

где ,CO,,,  –  концентрация соответствующих компонентов в продуктах сгорания (по данным газового анализа).

Объем дымовых газов:

9. Количество уноса на 1 кг а.с.в. щелока

= 0,005 , кг/кг а.с.в.

10. Содержание натрия в пересчете на ед. Na₂O в уносе

= 0,005∙(0,436∙98+0,585∙2+0,53∙0) ∙0,01 = 0,0022 , кг/кг а.с.в.

11. Материальный баланс по натрию в ед. Na₂O

,

0,26+0 = 0,257+0,0022

0,26=0,259 , кг/кг а.с.в.

Тепловой баланс

1. Низшая теплота сгорания рабочей массы топлива

1.1. Высшая теплота сгорания =13672 – 94,3∙1,17 – 301,2∙1,27 – 0,06∙13672 =13097,113 кДж/кг.

1.2. Высшая теплота сгорания рабочей массы топлива

= =9167,98 кДж/кг .

1.3. Низшая теплота сгорания рабочей массы топлива

=9167,98-25∙(30+9∙2,527+000408∙100∙3,178) = 7817 кДж/кг.

2. Физическая теплота щелока

2.1. Теплоемкость щелока

С_щ=4,1– 0,0218 (100 -)= 4,1 – 0,0218∙(100 – 30) = 2,58 , кДж/(кг·К) .

2.2. Физическая теплота щелока

Q_щ = С_щ t_щ = 2,58∙120=309,6 кДж/кг

3. Теплота, вносимая воздухом:

= =486,2 кДж/кг,

где V_в=1,15∙V₀∙В_щ =1,15∙2,89∙23,14=76,9 м³/кг

4. Располагаемая теплота щелока:

Q_р = Q^r_i + Q_в + Q_щ = 7817+486,2+309,6 = 8612,8 кДж/кг .

5. Потери теплоты с уходящими газами:

5.1. Теплота уходящих газов

5.2.1 Теплоемкость сухих газов:

C_сг = 0,01() =

= 0,01∙(8,2∙1,8+4,8∙1,33+86,65∙1,3+0,35∙1,33) = 1,34 кДж/(м³·К),

Где N₂=100- RO₂-O₂-CO=100-8,2-4,8-0,35=86,65 %

5.2.2. Теплота уходящих газов:

Q_ух = ( V_сг С_сг  +  V_вп С_вп  +  0,0017 ) · =

=(3,546∙1,37+0,729∙1,52+0,0017∙26,58) ∙175= 1051,975 кДж/кг.

5.3. Теплота холодного воздуха, поступившего в топку и газоходы котла:

Q_хв = α_ух V^о (С_в t_в) =1,26∙2,89∙1,33∙30 = 144,14 кДж/кг.

5.4. Потери теплоты с уходящими газами:

Q₂ = Q_ух – Q_хв = 1051,975– 144,14 = 907,835 кДж/кг.

5.5. Относительные потери теплоты с уходящими газами:

= 10,54 % .

6.1. Потери теплоты от химической неполноты сгорания:

Q₃ = 106,5 СО  V_сг =106,5∙0,35∙3,546 = 132,18 кДж/кг.

6.2. Относительные потери теплоты от химической неполноты сгорания:

= 1,535 % .

7. Относительные потери теплоты в окружающую среду:

= 0,75 % .

8.1. Физическая теплота плава:

=1,13∙0,404∙∙800 = 256,65 кДж/кг.

8.2. Относительные потери с физической теплотой плава:

= 2,97% .

9.1. Расход теплоты на плавление минеральных солей:

9.2. Относительные потери теплоты на плавление минеральных солей:

= 0,895 % .

10.1. Расход теплоты на восстановление сульфата:

= = 716,9 кДж/кг.

10.2. Относительные потери теплоты на восстановление сульфата:

= 8,32 % .

11. КПД по обратному балансу:

η = 100 – ( q₂ + q₃ + q₅ + q₆ + q₇ + q₈ ) =

= 100 – (10,54+1,535+0,75+0,895+2,97+8,32) = 74,99 %.

12. Полезно используемая теплота:

12. Паропроизводительность:

12. КПД по прямому балансу:

= 74,99 %.

14