ТЕПЛОТА СГОРАНИЯ ТОПЛИВА

Низшая и высшая теплота сгорания, кДж/кг, связаны зависимостью

<2н = (2в-25,1(9Н + Ж). (і. з) Пересчет теплот сгорания топлива:

TOC o "1-3" h z Єнр = Ql ~ 25,1 (9НР+ Wp) (1.4)

£?н = 6в—226 Нс; (1.5)

Gh = GB — 226 Нг; (1.6) ‘ 100- wp

Є„р = <2нс—ш—— 25,1 fVp; (1.7)

100— IVP— А р

6Е = 6« ,д0 -25,1^". (1.8)

Здесь индексы «р», «с», «г» относятся к рабочей, сухой и горючей массам топлива.

При изменении влажности от Wpx до W и зольности от Арх до Ар2 топлива для определения теплоты сгорания ис­пользуются зависимости:

100— Wp

Бн2 —(£?нГ+25,1 (1.9)

При одновременном изменении влажности и зольности

100— W* — А р

Qh = (СА + 25,1W р) -25,1 И»». (1.11)

Для приближенных расчетов, а также для проверки элементного состава топлива (если задана <2НР) низшую теплоту сгорания, кДж/кг, определяют по формуле Менделеева:

<2нр = 339СР +1030НР— Ю9(Ор —Sp)~ 25,1 W9 (1.12) <2н = 339Сг + 1030Нг — 109 (Ог — S г). (1.13)

Расхождение полученной QI с величиной, полученной в ка­лориметрической бомбе, не должно превышать +628 кДж/кг для топлив с зольностью менее 25% и ±837 кДж/кг—для других топлив.

Теплота сгорания газообразного топлива принимается по данным калориметрического анализа. При отсутствии таких данных теплота сгорания 1 м3 газа при нормальных условиях подсчитывается по формуле

2нс = 0,01 [Єн28Н28 + ЄсоСО+ЄнН2+Х(бстнСтН„)], (1.14)

Где Ј?H,S, Qco И т. д.—теплота сгорания отдельных составля­ющих, " входящих в состав газообразного топлива, кДж/м3; последние должны приниматься по [1 ] либо по теплотехниче­ским справочникам.

При сжигании смеси двух твердых или жидких топлив, заданных массовыми долями (д’— массовая доля одного из топлив в смеси), теплота сгорания 1 кг смеси подсчитывается по формуле

0.р = Є. р>’ + Є«р" (і-*’)- (1Л5>

Если же смесь задана в долях по тепловыделению каждого топлива (<?’—доля одного из топлив), то для перехода

К массовым долям используется зависимость

•)<??• (1Л6)

При сжигании смеси твердого или жидкого топлива с га­зообразным расчет ведется на 1 кг твердого или жидкого 8 топлива с учетом количества газа х м3, приходящегося на 1 кг твердого или жидкого топлива:

0.р-Є. р’ + *б. р". (1.17)

Если смесь задана в долях тепловыделения д’, го количество газа, мэ, приходящегося на 1 кг твердого или жидкого топлива, может быть найдено по зависимости

XJ-Zt^. (1.18)

Ч’ QS

На основе (1.17) и (1.18) теплоту сгорания смеси можно получить, зная исходные данные по основному тог/ливу и Q

Q2 = Q!’K (1.19)

Я

ПРИМЕРЫ

Пример 1.3. Для кузнецкого угля (элементный состав—см. пример 1.1) определить Ql, QTn> £?вр, если низшая теплота сгорания рабочей массы равна QI = 23 990 кДж/кг.

Решение.

Євр = а„р + 25,1(ЖР + 9НР) = 23 990 + 25,1(12,0 + 9-3,45) =

— 25 071 кДж/кг;

=({^ + 25,1^)^^-226 Нс=(23990 +

+ 25,1 -12,0)————— 226-3,92 = 27604-886 = 26718 кДж/кг;

‘100—12,0 ^ ‘

Q* = (Єяр + 25,1 W-) -226 Н’ = (23990+

+ 25,1-12,0) —^-—-226 • 4,5 = 30 695 кДж/кг.

Пример 1.4. Насколько увеличивается высшая и низшая теплота сгорания рабочей массы угольной пыли назаровского угля (приложение, табл. П.1, топливо № 15) при переходе от замкнутой схемы сушки к разомкнутой с окончательной влажностью пыли И/пл = 10,0%. Исходная низшая теплота сгорания рабочей массы топлива равна 13020 кДж/кг.

Определяем низшую теплоту сгорания пыли:

100— и/«л

QT= (QI+ 25,1W р) — 25>1 WПЛ =

= (13020 + 25,1-39,0) j^^-25,l-10,0 = 20403 кДж/кг.

Находим высшую теплоту сгорания исходного топлива и пыли:

<2вр = Qi + 25,1 (9Н р + W р) = 13 020+ 25,1 (9 • 2,6 £ 39,0) =

= 14 586 кДж/кг;

= 14586 100~’"^21520 КДж/кг.,

100-W+ 100-39,0 ‘

Другой вариант определения высшей теплоты сгорания пыли бвпл = Єн л + 25,1 (9Н пл + W пл) = 20 403 + 25,1 (9 • 3,84 + 10,0) =

= 21 520 кДж/кг,

Где

100— 100-39,0

Пример 1.5. Определить теплоту сгорания газообразного топлива, имеющего следующий состав: СН4 = 94,0%; С2Нб = 2,8%; С3Н8 = 0,4%; С4Н1О = 0,3%; С5Н12=0,1%; N2 = 2,0%; С02 = 0,4%. Решение. Определим теплоту сгорания газа по (1.14):

£?нс = 0,01 (0 + 0 + 0 +35 818-94,0 + 63 248-2,8+ 91 251 -0,4 + + 118 646-0,3+ 146077-0,1)=36 321 кДж/м3 = 36,321 МДж/м3.

Низшая теплота сгорания отдельных газовых составляющих принята по табл. 2.5 [1 ] с соответствующим пересчетом значений в систему единиц (СИ).

Пример 1.6. При работе на сниженных нагрузках в топке котла сжигается 25 т/ч твердого топлива с £)нр =20934 кДж/кг И 15 ■ 103 м3/ч газа с <2„р" — 40 • 103 кДж/кг. Определить условную теплоту сгорания смеси топлив.

Решение. При сжигании твердого или жидкого топлива в смеси с газообразным расчет ведется по условной теплоте сгорания, отнесенной к 1 кг твердого или жидкого топлива: ЄНР = ЄР + *Є„Р, где х — количество газа, м3, приходящегося на 1 кг твердого или жидкого топлива,

15 103 л,

Х=————————————— ^0,6.

25-10

Тогда Qi = 20 934 + 0,6 • 40 • 103 =44934 кДж/кг.

ЗАДАЧИ

Задача 1.5. Проверить правильность определения элементного состава топлива, если известны данные лабораторных исследований: С с = 62,17%; Н с = 4,10%; Ос= 5,17%; Nc=l,29%; Sc = 3,27%, а такжег Ар= 22,10%; W*= 7,90%; Є„р = 22776 кДж/кг.

Задача 1.6. При открытом способе добычи экибастузского угля произошло увеличение его зольности с 38,1 до 48,0% в рабочей массе и влажности 10
С 7,0 до 11,0%. Определить, насколько изменится низшая теплота сгорания угля, если ее исходное значение составляло Qu~ 16747 кДж/кг.

Задача 1.7. Определить теплоту сгорания смеси твердого топлива с низшей теплотой сгорания (?нр, = 13 020 кДж/кг и мазута с Q& = 38 800 кДж/кг при тепловой доле твердого топлива в смеси q = 0,30.

Задача 1.8. На ТЭЦ сжигается доменный газ и мазут. Доля тепловыделения доменного газа q" ~ 0,6. Определить количество газа на 1 кг мазута и теплоту сгорания смеси на 1 кг мазута. Мазут имеет £?нр = 38 870 кДж/кг, а доменный газ £?н =3710 кДж/м3.

Ваш отзыв

Рубрика: РАСЧЕТ ПАРОВЫХ КОТЛОВ

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *