- •1. Состав и свойства углей и продуктов их сгорания и газификации
- •1.2. Состав и свойства продуктов сгорания и газификации углей
- •2.2. Тепловой баланс
- •2.3. Технологические показатели
- •2. Решение.
- •3.Примеры выполнения заданий
- •1.Исходные данные
- •2. Решение
- •2.Решение
- •Исходные данные
- •Исходные данные
- •Решение
- •Исходные данные
- •Решение
- •1. Исходные данные (см. Пример 1).
- •Решение
- •1. Исходные данные
- •2. Решение
- •1. Исходные данные (см. Пример 1).
- •2. Решение
- •1. Исходные данные (см.Пример 1).
- •2. Решение
- •1. Исходные данные (см.Пример 7).
- •2. Решение
- •2. Решение
- •1.Исходные данные (см.Пример 12).
- •2. Решение
- •1. Исходные данные
- •2. Решение
- •1. Исходные данные (см.Пример 14).
- •2. Решение '
- •1. Исходные данные (см.Пример 14).
- •2. Решение
- •1. Исходные данные (см. Пример 14).
- •2. Решение
- •1.Исходные данные (см.Пример 14).
- •2. Решение
- •1. Исходные данные
- •2. Решение
- •1. Исходные данные
- •2. Решение
- •1. Исходные данные
- •2. Решение
- •1. Исходные данные
- •2. Решение
- •1. Исходные данные
- •2. Решение
- •1. Исходные данные
- •2. Решение
- •1. Исходные данные
- •2. Решение
- •1. Исходные данные
- •2.Решение
- •1. Исходные данные (см.Пример 28).
- •2. Решение
- •Исходные данные
- •2. Решение
- •1. Исходные данные (см.Пример 20)
- •2. Решение
- •1. Исходные данные
- •2. Решение
1. Исходные данные (см. Пример 14).
2. Решение
1.Последовательно
найдем состав полуантрацита на рабочее
состояние и далее состав продуктов его
полного сгорания в воздухе с
=2,0
на влажное состояние при отсутствии
внешнего водопритока в блок сжигания.
В связи с тем, что это уже было сделано ранее в примерах 1и 8,воспользуемся результатами. В конечном итоге имеем:
N
=76,63%,
СO
=9,08%,
SO
=0,07%,
O
=10,16%,
W
=4,06%.
2. Последовательно
найдем
и
рассматриваемых продуктов сгорания.
В связи с тем, что данные показатели уже были определены ранее соответственно в примерах 15 и 16, воспользуемся этими результатами:
=73,03•10
м
/с
=55,81•10
кВт/(м•К)
3.
Найдем истинную изобарную объемную
теплоемкость С
рассматриваемых
продуктов сгорания. Согласно [4] это
можно сделать следующим образом:
С
=![]()
(С
)
,
где
(С
)
-
истинная изобарная объемная теплоемкость
i-го
газового компонента газовой смеси,
кДж/(нм•
К).
Используя
рекомендации [4], найдем величины (С
)
всех
газовых компонентов рассматриваемых
продуктов сгорания при Т=750К:
(С
)
=1,2054+2,64
• 10
•Т-0,015•10
•Т2
=1,3950 кДж/(нм•
К),
(С
)
=1,1688+19,55
• 10
•Т-0,667•10
•Т2
=2,2599 кДж/(нм•
К),
(С
)
=1,3610+18,19
• 10
•Т-0,674•10
•Т2
=2,3461 кДж/(нм•
К),
(С
)
=1,1398+6,08
• 10
•Т-0,019•10
•Т2
=1,4889 кДж/(нм•
К),
(С
)
=1,2955+4,10
• 10
•Т-0,051•10
•Т2
=1,5743 кДж/(нм•
К).
Окончательно получаем
(С
)=
0,7663•1,3950+0,0908•2,2529+0,0007•2,3461+0,1016•1,4889+0,4889•1,5743
=
=1,4910
кДж/(нм•
К).
4.
Найдем величину Р
продуктов сгорания. Согласно [7] это
можно сделать следующим образом:
Р
=
=
=0,7123
5.
Определим величину Р
методом, не требующим знания точного
состава продуктов полного сгорания
углей в воздухе с
>1,0.
Согласно [7] это можно сделать так:
Р
=0,7614-3,819•10
•T-4,l•10
•W
+6,958•10
•W
-2,417•10
•Т•W
-
0,7614-
-3,819•10
•750-4,1•10
•4,06+6,958•10
•4,06-2,417•10-б•75О•4,06
= 0,7099.
6.
Сделаем оценку погрешности расчета Р
вторым методом относительно первого
=100•
=0,33%
Анализ
величины
показывает,
что точность второго метода расчета Р
, при котором нет необходимости знать
точный состав продуктов полного сгорания
углей в воздухе, вполне удовлетворяет
требованиям практики.
Пример 18.
1.Исходные данные (см.Пример 14).
2. Решение
1.
Последовательно найдем состав
полуантрацита на рабочее состояние и
далее состав продуктов его полного
сгорания в воздухе с
=0
на влажное состояние при отсутствии
внешнего водопритока в блок сжигания.
В связи с тем, что это уже было сделано ранее в примерах 1 и 8, воспользуемся этими результатами. В конечном итоге имеем:
N
=76,63%,
СO
=9,08%,
SO
=0,07%,
O
=10,16%,
W
=4,06%.
2.
Найдем показатель адиабаты k
рассматриваемых продуктов сгорания.
Для этого воспользуемся рекомендованной
в [4] формулой
k
=
![]()
где
k
- показатель адиабаты i-го тазового
компонента газовой смеси.
Величины
k
при
Т=750К определим согласно рекомендациям
[4]:
k![]()
=1,4212
- 7,527•10
•Т
= 1,3647,
k![]()
=1,2891
- 8,675•10
•Т
= 1,2240,
k![]()
=1,2522
- 6,163•10
•Т
= 1,2060,
k![]()
=
1,4031 - 7,958•10
•Т
= 1,3434,
k![]()
==
1,3538 - 9,646•10
•Т
= 1,2815.
Окончательно получаем
k
=(0,7663•1,3950+0,0908•2,2599+0,0007•2,3461+0,1016•1,4889+0,0406•1,5743)/[0,7663•
•1,3950/1,3647)+(0,0908•2,2599/1,2240)+(0,0007•2,3461/1,2060)+(0,1016•1,4889/1,3434)+
+(0,0406•1,5743/1,2815)=1,3375.
3.
Определим величину k
при Т *=750К методом, не требующий знания
точного состава продуктов полного
сгорания углей в воздухе с
>1,0.
Согласно [43 это можно сделать следующим
образом:
k
=
1,4192-1,8146•10
•T+5,1118•10
-Т
=
1,3119.
4.
Сделаем оценку погрешности расчета k
вторым методом относительно первого
=100•
=1,91%
Анализ
величины
показывает,
что точность второго метода расчета k
, при котором нет необходимости знать
точный состав продуктов полного сгорания
углей в воздухе, вполне удовлетворяет
требованиям практики.
Пример 19.
1. Исходные данные
В соответствии с заданным вариантом, продукты подземной газификации угля имеют следующий состав на сухое состояние
N
=63,10%,
CO
=14,4%,
O
=0,20%,
H
=10,30%
CH
=1,60%,
C
H
-
C
H
=0,18%,
H
S=0,02%
2. Решение
1.
Найдем
величину
продуктов газификации. При наличии
данных только о составе этих продуктов
величину
можно
найти по азотной формуле, которая для
продуктов подземной газификации
угля
имеет следующий вид [3].
=
=
=![]()
Пример 20.
1.Исходные данные
В соответствии с заданным вариантом газифицируемый каменный уголь имеет следующий состав на рабочее состояние:
C
=75,20%,
H
=4,37%,
N
=2,12%,
S
=0,31%,
O
=7,14%,
W
=6,00%,
A
=4,86%,
а полученные при этом сухие продукты газификации:
2. Решение
N
=63,10%,
CO
=14,4%,
O
=0,20%,
H
=10,30%,
CH
=1,60%,
C
H
-=C
H
=0,18%,
H
S=0,02%
1.
Определим последовательно приведенные
к нормальным физическим условиям
теоретические объемы сухого V
и
влажного V
воздуха, необходимого для полного
сгорания 1 кг рабочей массы каменного
угля с
=1,0.
Учитывая рекомендации [33] получаем
V
=
О,0889•C
+0,2676•H
+0,0333•
(S
-
O
)
= =О,0689•75,20+0,2676•4,37+0,0333•(0,31-7,14)=7,63
нм
/кг
угля.
2.
Определим коэффициент избытка воздуха
в продуктах газификации. Величина
в данных продуктах газификации была
найдена в примере 19, поэтому воспользуемся
этим результатом:
=0,5484.
3.
Найдем приведенный к нормальным
физическим условиям теоретический
объем воздуха
,
расходуемый на газификацию 1 кг рабочей
массы угля. Согласно [3] это можно сделать
так:
=
•
V
=0,5484•7,75=4,25
нм3/кг
угля.
4.
Найдем приведенный к нормальным
физическим условиям теоретический
объем сухих продуктов полного сгорания
каменного угля в воздухе с
=1,0.
Учитывая рекомендации [3] получаем
V
=
0,0187• (C
+0,375•S
)+0,008•
N
+0,79•
V
=
=0,0187•(75,20+0,375•0,31)+0,008•2,12+0,79•7,63-7,45
нм3/кг
угля
5. Определим приведенный к нормальным физическим условиям теоретический объем сухих продуктов газификации. Для этого воспользуемся рекомендованной в [З] формулой
=
=
=5,28
нм
/кг
угля.
Анализ
величин V
и
показывает, что с 1 кг рабочей массы
каменного угля получается 7,43 нм3
продуктов полного сгорания с
=1
и только 5,25 нм3
сухих продуктов газификации, т.е. в 1,41
раза меньше.
6. Определим теперь выход сухих продуктов полного сгорания и газификации с 1 нм3 атмосферного, т.е. влажного воздуха:
при
полном сгорании с
=
1,0
h
=
V
/
V
=
7,45/7,75=0,961 нм
/нм3
воздуха;
при газификации
h
= V
/
V
=
5,28/4,25=1,242 нм
/нм3
воздуха. Сравнивая величины h
и h,
видим, что при газификации угля с 1 нм3
воздуха выход сухих продуктов газификации
в 1,28 раза превышает выход сухих продуктов
полного сгорания с
=1,0.
Пример 21.
