1.2. Состав и свойства продуктов сгорания и газификации углей

Задание 6. Используя справочные данные по элементному составу угля на сухое беззольное состояние и величине его W^rt, определить теоретический объем воздуха V°_B, необходимый для полного сгорания 1 кг рабочей массы угля с = 1,0. Исходные данные для выполнения задания взять из приложения 1 в соот­ветствии с заданным преподавателем вариантом.

Задание 7. Учитывая природный вид сжигаемого угля и ис­пользуя показатели его технического анализа по влажности W^rt, зольности A^d и выходу летучих V^daf, .определить теоретический объем воздуха V°_в, необходимый для полного сгорания 1 кг рабо­чей массы этого угля с = 1,0. Данные об угле взять из зада­ния 6. Сравнить оба значения V°_B и оценить погрешность опреде­ления V°_B по данным технического анализа углей.

Задание 8. Используя справочные данные по элементному составу угля на сухое беззольное состояние и данные его технического анализа по влажности W^rt, определить объемный состав про­дуктов полного сгорания угля в воздухе с = 1,0 и =2,0 на сухое и влажное состояния при отсутствии внешнего водопритока в блок сжигания угля. Исходные данные для выполнения задания взять из приложения 1 в соответствии с заданным преподавателем вариантом.

Задание 9. Определить плотность р_г при нормальных физи­ческих условиях продуктов полного сгорания угля в воздухе с =2,0, если в результате внешнего водопритока их влагосодержание достигло Величины d_r = 0,5 кг п.в./нм³ с.г. Задание выпол­нить двумя методами:

1) при наличии точных данных о составе продуктов сгорания;

2) при наличии данных только о величинах влажности W_r продуктов сгорания и . Определить погрешность определения р_г вторым методом. Исходные данные - для выполнения задания взять из приложения 1 в соответствии с заданным преподавателем вариантом.

Вариант 10. Учитывая природный вид сжигаемого угля и используя показатели его технического анализа по влажности W^rt и выходу летучих V^daf, определить объемный состав влажных продуктов сгорания угля в воздухе = 1,0 и = 2,0 при отсутствии внешнего водопритока в блок сжигания угля.

Данные по составу угля взять из задания 8. Сравнить полу­ченные данные с аналогичными данными в задании 8 и оценить погрешность определения состава продуктов полного сгорания уг­ля в воздухе на базе данных технического анализа угля.

Задание 11. Используя данные по объемному составу влажных продуктов полного сгорания угля в воздухе = 2,0, получен­ные при выполнении задания 8, определить массовые и молярные составы этих продуктов, а также их среднюю (условную, кажущую­ся) молярную массу и удельную газовую постоянную.

Задание 12. В ходе газового анализа продуктов подземной газификации на стадиях "Подземгаз" определяются составы этих продуктов на сухое состояние и их влагосодержание d_r. Исполь­зуя результаты этого анализа, определить состав продуктов под­земной газификации угля на влажное состояние и их плотность на выходе из зоны газификации, где температура продуктов газифи­кации порядка Т - 1000 К, а давление порядка Р – 210⁵ Па. Ис­ходные данные для выполнения задания взять из приложения 4 в соответствии о заданным преподавателем вариантом задания.

Задание 13. Определить низшую и высшую теплоты сгорания сухих и влажных продуктов подземной газификации угля при нор­мальных физических условиях. Исходные данные для выполнения задания взять из приложения 4 в соответствии с заданным препо­давателем вариантом.

Задание 14. Определить средние изобарные объемную Ср,₀, удельную С_р- у и молярную С_р, _м теплоемкости продуктов полного сгорания угля в воздухе в подземных условиях при температуре Т и коэффициенте избытка воздуха . Внешний водоприток в подзем­ный блок сжигания угля отсутствует.

Величину Сс, р определить двумя методами:

•1) точным при наличии полных данных о составе продуктов сгорания;

2) приближенным при наличии данных только о величинах влажности W_r продуктов сгорания и .

Оценить погрешность определения С_р,₀ приближенным мето­дом. Исходные данные для выполнения задания взять из приложе­ния 1 и табл. 1.3 в соответствии с заданным преподавателем ва­риантом.

Вариант	т, К		Вариант	т, К		Вариант	т, К
1	700	1,0	11	1700	2,0	21	1300	1,0
2	800	1,0	12	1800	1,9	22	1200	1,2
3	900	1,2	13	1900	1,8	23	1100	1,3
4	1000	1,3	14	2000	1,7	24	1000	1,4
5	1100	1,4	15	1900	1,6	25	900	1,5
6	1200	1,5	16	1800	1,5	26	800	1,6
7	1300	1,6	17	1700	1,4	27	700	1,7
8	1400	1,7	18	1600	1,3	28	600	1,8
9	1500	1,8	19	1500	1,2	29	500	1,9
10	1600	1,9	20	1400	1 , 1	30	750	2,0

Ведшие 15. Определить, кинематическую v_r и динамическую Q_r вязкостъ продуктов полного сгорания угля в воздухе, в подземных условиях при температуре Т и коэффициенте избытка воздуха Внешний водоприток в подземный блок сжигания угля отсутствует Процесс сжигания угля осуществляется при Р = 0,1 МПа. Величину v_r определить двумя методами:

1) при наличии полных данных о составе продуктов сгорания; при наличии данных только о величинах влажности W_r продуктов сгорания и .

Оценить погрешность определения v_r вторым методом относи­тельно первого.

Исходные данные для выполнения задания взять из приложе­ний 1 и табл. 1.3 согласно заданному преподавателем вариан­ту

Задание 16. Определить коэффициент теплопроводности _г полного сгорания угля в воздухе в подземных условиях при и температуре Т и коэффициенте избытка воздуха . Внешний водоприток в подземный блок сжигания угля отсутствует. Процесс сжигания угля осуществляется при Р = 0,1 МПа.

Величину _г определить двумя методами:

1. при наличии полных данных о составе продуктов сгорания;

2. при наличии данных только о величинах влажности W_r

продуктов сгорания и .

Оценить погрешность определения величины _г вторым мето­дом относительно первого.

Исходные данные для выполнения задания взять из приложе­ния 1 и табл. 1.3 согласно заданному преподавателем варианту.

Задание 17. Определить критерий Прандтля Р_г продуктов полного сгорания угля в воздухе в подземных условиях при темт пературе Т и коэффициенте избытка воздуха . Внешний водоприток в блок сжигания угля отсутствует. Процесс сжигания угля осуществляется при Р = 0,1 МПа.

Величину Р_r определить двумя методами:

1) при наличии полных данных о составе продуктов сгорания;

2) при наличии данных только о величинах влажности W_r продуктов сгорания и я.

Оценить погрешность определения величины Р_r вторым мето­дом относительно первого.

Исходные данные для выполнения задания взять из приложе­ния 1 и табл. 1.3 согласно заданному преподавателем варианту.

Задание 18. Определить показатель адиабаты к_г продуктов полного сгорания угля в воздухе в подземных условиях при тем­пературе Т и. коэффициенте избытка воздуха .

Величину к_г определить двумя методами:

1) при наличии данных о составе продуктов сгорания;

2) при наличии данных, только о величинах влажности W_r продуктов сгорания и .

Оценить погрешность определения величины Р_г вторым мето­дом относительно первого.

Исходные данные для выполнения задания взять из приложе­ния 1 и табл. 1.3 согласно заданного преподавателем варианту.

Материальный и тепловой балансы. технологические показатели процессов сгорания и газификации угля в подземных условиях

2.1. Материальный баланс

Задание 19. Определить коэффициент избытка воздуха в продуктах подземной газификации угля.

Необходимые исходные данные для выполнения задания, состав продуктов газификации на сухое состояние взять из прило­жении 4 в соответствии о заданным преподавателем вариантом.

Задание 20. Сравнить теоретические, т.е. без потерь в ок­ружающую среду, выходы сухих продуктов полного сгорания угля в воздухе =1,0 и газификации с 1 кг рабочей массы сжигаемого и газифицируемого в подземном газогенераторе угля и с 1 нм³ подаваемого в этот газогенератор воздуха.

Необходимые исходные данные для выполнения задания, составы угля и продуктов газификации взять из приложения 4 в соответствии с заданным преподавателем вариантом.

Задание 21. Определить теоретический объемный расход влажных продуктов газификации на выходе из газоотводящей скважины при нормальных физических условиях, если объемный расход подаваемого в подземный газогенератор воздуха на входе в воздухоподводящую скважину при этих условиях равен Qb.

Необходимые для выполнения задания исходные данные, объемный состав сухих продуктов газификации и их влагосодержание взять из приложения-4, а величину Qb из табл. 2.1 в соответствии с заданным преподавателем вариантом.

Задание 22. Определить величину массового внешнего водопритока G_вод в блок сжигания угля при следующих исходных данных процесса подземного сжигания угля:

Объемный расход воздуха при нормальных физических условиях входе в воздухоподводяшую сеть блока сжигания Q_B;

Коэффициент избытка воздуха в продуктах полного сгорания угля ;

влагосодержание продуктов полного сгорания d_r.

Необходимые для выполнения задания исходные данные, природный вид сжигаемого угля и соответствующие показатели его технического анализа взять из Приложения 1, а величины Qb, , d_r из таблицы 2.2 в соответствии с заданным преподавателем вариантом

Таблица 2.1

Вариант	Qв, нм3/ч	Вариант	Qв, нм3/ч	Вариант	Qв, нм3/ч
1	2000	11	4500	21	7000
2	2250	12	4750	22	7250
3	2500	13	5000	23	7500
4	2750	14	5250	24	7750
5	3000	15	5500	25	8000
6	3250	16	5750	26	8250
7	3500	17	6000	27	8500
8	3750	18	6250	28	8750
9	4000	19	6500	29	9000
10	4250	20	6750	30	9250

Таблица 2.2

Вариант	Qв, нм3/ч		dr, кг n.в/ нм3 с.г	Вариант	Qв, нм3/ч		dr, кг n.в/ нм3 с.г
1	2000	1,0	0,25	16	5000	1,9	0,16
2	2200	1,2	0,26	17	5200	1,8	0,15
3	2400	1,4	0,27	18	5400	1,7	0,16
4	2600	1,6	0,28	19	5600	1,6	0,17
5	2800	1,8	0,29	20	5800	1,5	0,18
6	3000	2,0	0,30	21	6000	1,4	0,19
7	3200	1,8	0,31	22	6200	1,3	0,20
8	3400	1,6	0,32	23	6400	1,2	0,21
9	3600	1,4	0,30	24	6600	1,1	0,22
10	3800	I ,2	0,28	25	6800	1,0	0,23
11	4000	1,0	0,26	28	7000	1,1	0,24
12	4200	1,2	0,24	27	7500	1,2	0,25
13	4400	1,5	0,22	28	8000	1,3	0,24
14	4600	1,7	0,20	29	9000	1,4	0,23
15	4800	2,0	0,18	30	9500	1,2	0,20

Задание 23. Определить средний за рассматриваемый период газификации полный коэффициент потерь К_п продуктов подземной газификации угля в подземном газогенераторе, если в процессе газификации экспериментально были зафиксированы следующие ис­ходные данные:

состав сухих продуктов газификации;

общий объем поданного на газификацию воздуха (замерен на входе в воздухоподводящую скважину), приведенный к нормальным физическим условиям V_B°⁶;

влагосодержание поданного на газификацию воздуха d_B= 0,02 кг п.в/нм³с.в;

общий объем полученных сухих продуктов газификации (заме­рен после осушки продуктов газификации) V^o6_c.r.

Состав сухих продуктов газификации и величины V_B°⁶ и V^o6_c.r взять из приложения 4 в соответствии с заданным препо­давателем вариантом.

Задание 24. Определить величину удельного внешнего водоп-рнтока q^вод в подземный газогенератор в процессе газификации угля при следующих известных-исходных данных процесса:

составы сухих продуктов газификации и газифицируемого угля на рабочее состояние;

влагосодержание продуктов газификации d_r.

Необходимые для выполнения задания исходные данные взять из приложения 4 в соответствии с заданным преподавателем вари­антом.