- •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
2. Решение
1. Определим влажность продуктов газификации. Используя соответствующие рекомендации СЗ], получаем
Wr
= 100
dr/(0,8041+dr)
= 100
0,364/(0,8041+0,364)
=
31,16%.
2. Найдем теперь состав продуктов газификации на влажное состояние. Согласно [3] это можно сделать следующим образом:
N2в=
(1-0,01
Wr)-N2
=(1-0,01
31,16)
63,1=0,6884
63,1
=43,45%,
С0в2
= 0,6884
14,4
=9,91%,
Н2Sв
= 0,6884
0,02
=0,01%,
С2Нв4
=
0,6884
0,18
=0,12%,
С0в
= 0,6884
10,2
=7,02%,
СН4В
= 0,6884
1,6
=1,1%,
02
= 0,6884
0,2=0,14%,
НБ2
= 0,6884
10,02
=7,09%.
Проверим полученные результаты
C0B+CH4B+0в2+C0B2+H2SB+C2HB4+N2B+H2B+Wr=9,91+1,1+0,14+7,02+0,01+0,12+43,45+7,09+31,16=100%.
3. Найдем плотное?! влажных продуктов газификации при нормальных физических условиях. Это можно сделать так:
Рг=
51
i
i.
Используя приведенные б приложении 3 значения нормальных физических условиях, получаем
рг=0,4345
1,2505+0,0991
1,9768+0,0014
1,42895+0,0702
1,25+
+0,0709
0,08987+0,011
0,7168+0,0012
1,2605+0,0001
1,5392+
+0,3116
0,8041
= 1,0955 КГ/НМ3.
5.
Найдем плотность продуктов газификации
при Т - 1000 К и Р - 2
105Па.
Согласно [6] получаем
Рг(Т,
Р)
= рг
(P
To/Po
T)=
1,0955(200000
273,15/101325
1000)
= 0,5906 кг/м3.
Пример 13.
1.Исходные данные (см.Пример 12).
2. Решение
1. Определим объемный состав влажных продуктов подземной газификации угля.
В связи с тем, что данный состав рассматриваемых в этом
задании продуктов газификации был найден в примере 12, воспользуемся этими результатами:
CO
=9,917%,
CO
=10,20%,
O
=0,14%,
H
=
7,09%, CH
=1,17%,
H
S
=0,01%,
C
H
=0,127%,
M
=43,45%,
W
=
31,16%.
2.
Определим низшую Q
и
высшую Q
температуры сгорания продуктов
газификации на сухое состояние. Используя
рекомендации [7], получаем:
Q
=126,4•СO+108,0•Н
+358,0•СН
+590,3•С
Н
+234,5•H
S=126,4•10,2+108,0•10,3+
+358,0•1,6+590,3•0,18+234,5•0,02=3085 кДж
Q
=126,4•
СO
+127,7• Н
+397,7*
СН
+628,0•С
Н
+255,4•H
S
= =126,4•10,2+127,7•10,3+397,7•1,6+628,0•0,18+255,4•0,02=3359
КДж
3.
Определим теперь низшую Q
и высшую Q
теплоты сгорания влажных продуктов
газификации, т.е. на их рабочее состояние.
Величину
Q
определил, используя рекомендации [1]
Q
=
Q![]()
![]()
-24,62•
W
=3085
-24,62•31,16=1357
кДж/н
Величину
Q
определим аналогично Q
Q
=126,4•CO
+127,7•H
+397,7•CH
+628,0•C
H
+255,4•H
S
=126,4•0,12+127,7•
•7,09+397,7•1,1+628,0•0,12+255,4•0,01=2308
кДж/нм![]()
Сравнение
величин Q
и
Q
,
а также Q
и Q
продуктов подземной газификации угля
свидетельствует о большой важности
такой технологической операции как
сушка этих продуктов перед отправкой
потребителю.
Пример 14.
1. Исходные данные
В
соответствии с заданным вариантом
исходным углем является донецкий
полуантрацит, имеющий следующий
элементный состав на сухое беззольное
состояние: C
=91%,
H
=3,5%,
S
=2,7%,
и N
=1,3%, О
=1,5%,
и следующие показатели его технического
анализа W
=5,0%
и A
=17%.
Температура продуктов сгорания Т = 750
К, коэффициент избытка воздуха в них
=2,0
2. Решение
1.
Найдем состав полуантрацита на рабочее
состояние.
Состав полуантрацита на
рабочее состояние был найден в примере
1, поэтому воспользуемся этими результатами:
С
=
71,7%, Н
=
2,8%, S
= 2,1%, N
=1,0%,
О
=1,2%.
2.
Найдем состав влажных продуктов сгорания
полуантрацита в воздухе с
= 2,0 при отсутствии внешнего водопритока
в блок сжигания угля.
Состав этих продуктов был найден в примере 8, поэтому воспользуемся этими результатами:
CO
=9,08%,
O
=10,16%,
H
=76,63%,
SO
=0,07%,
W
= 4,06%.
Найдем
среднюю изобарную объёмную теплоемкость
продуктов сгорания С
при
Т=750К. Воспользовавшись рекомендациями
[4], получаем
С
=![]()
(С
)
=0,7663•
(1,2497+1,0945•10
T)+0,0907*(1,548+5,1101•10
T)+0,0007•
• (1,7594+4,4336•10
T)
+0,1016•(1,2639+1,6519•10
T)+0,0406•(1,4070+2,4688*10
T)
•1,4028 кДж/(нм•
К),
где
С
-
кДж/(нм•
К);
[Т] = K;
(С
)
-
средняя изобарная объемная теплоемкость
i-го, газового компонента, кДж/(нм•
К).
Здесь и далее в некоторых других случаях, с целью сокращения объема записи, формулы с числовыми значениями буквенных показателей не приводятся.
Определим
величину С
этих
же продуктов сгорания при Т=750 К
приближенным методом, рекомендованным
в [С4]. Получаем:
С
=(1-0,01-W
)(
-0,02)
•[0,98(1,3114+1,7973•10
T)+(
-1)
(1,1,2531+1,2092•10
T)]+0,01•
W
(1,4070+2,4688•10
T)=
1,4025 кДж/(нм•
К).
Оценим погрешность определения вторым приближенным методом относительного первого
=100•
=0,02%
Анализ
величины 5 показывает, что точность
определения С
продуктов полного сгорания углей в
воздухе с
>1,0
вторым приближенным методом соизмерима
с первым, для использования которого
нужно знать точный состав продуктов
сгорания. Следовательно применение
второго метода для расчета продуктов
полного сгорания углей вполне
оправдано.
6. Определим плотность при нормальных физических условиях и среднюю молярную массу рассматриваемых продуктов сгорания. Используя приведенные в приложении 3 данные о плотности при нормальных физических условиях и молярной массе газовых компонентов этих продуктов, получаем:
=![]()
=0,7663•1,2505+0,0908•1,9768+0,0007•2,9268+0,1016•1,42895+0,0406-0,8041=
=1,3174 кг/нм![]()
=![]()
=0,7663•28,016+0,0908•44,011+0,0007•64,064+0,1016•32,0+0,0406-18,016=29,4924
кг/моль
7. Найдем теперь средние изобарные удельную и молярную теплоемкости продуктов сгорания. Учитывая рекомендации [4], получаем
C
=
=
=1,0648
кДж/(кг•К).
Пример 15
