VI. Разработка эхтс на базе печи конверсии.
VI.1. Энергетический баланс горения. Определение расхода топлива.
Допущения:
Вся тепловая мощность, полученная при охлаждении топочных газов от температуры адиабатного горения до температуры T2=1835К, передается смеси метана и воды.
Энергетический
баланс:
(см.п.III.2.)
(см.п.IV.2.)
Расход топлива равен
V. Эксергетический анализ химического реактора.
Эксергетический КПД химического реактора определяется из соотношения:
Зависимость эксергии компонента от температуры и парциального давления выражается соотношением:
Сечение 1-1:
T1=Toc=T0=298,15K ; P1= Pº=1 атм
Эксергии компонентов:
Компонент |
|
|
|
|
CH4 |
830,0 |
0,042 |
822,146 |
0,6 |
С3H8 |
2149,0 |
0,021 |
2139,43 |
0,3 |
O2 |
3,95 |
0,195 |
-0,100 |
Эксергиями компонентов воздуха пренебрегаем |
N2 |
0,70 |
0,742 |
-11,656 |
Сечение 21-21:
T2=1835К ; P2= Pº=1 атм
Эксергии компонентов:
Компонент |
|
|
|
|
|
|
CO2 |
20,10 |
44,14 |
0,009 |
0,103 |
69,06 |
1,5 |
O2 |
3,95 |
31,50 |
0,003 |
0,006 |
26,581 |
0,081 |
H2O |
8,60 |
30,0 |
0,011 |
0,165 |
46,627 |
2,4 |
N2 |
0,70 |
27,90 |
0,004 |
0,726 |
32,72 |
10,55656 |
Сечение 8-8:
T8=578K ; P8=3,4МПа (см.п.IV.3.)
Эксергии компонентов:
Компонент |
|
|
|
|
|
|
CH4 |
830,0 |
14,32 |
0,075 |
0,2 |
838,25 |
0,402 |
H2O |
8,60 |
30,0 |
0,011 |
0,8 |
19,08 |
1,608 |
Сечение 9-9:
T9=1073K ; P9=2,5МПа
Эксергии компонентов:
Компонент |
|
|
|
|
|
|
CH4 |
830,0 |
14,32 |
0,075 |
0,029 |
857,22 |
0,07638 |
H2O |
8,60 |
30,0 |
0,011 |
0,411 |
29,35 |
1,09344 |
H2 |
235,0 |
27,3 |
0,00326 |
0,438 |
252,33 |
1,1658 |
CO2 |
20,10 |
44,14 |
0,009 |
0,071 |
41,55 |
0,13668 |
CO |
275,4 |
28,41 |
0,004 |
0,051 |
288,37 |
0,18894 |
Эксергетический КПД химического реактора:
