КАТЕГОРИИ:
Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)
Материальный баланс процесса. Тепловой баланс процесса
Тепловой баланс процесса
Для вывода уравнения теплового баланса составляется тепловой баланс процесса газификации, который приведен в таблице 7.3.
Таблица 7.3 – Тепловой баланс процесса
| Приход тепла | Количество, кДж |
| Теплота сгорания кокса | 34850,9·363·106 = 1,32 ·1013 |
| С коксом, нагретым до 600˚С | 2,09·363·106 ·600 = 4,56 ·1011 |
| С сухим дутьем, нагретым до 250˚С | 1,34х·250 = 335х |
| С водяным паром при 500˚С | 1,58·361386666·500 = 2,86·1011 |
| Всего: | 1,40·1013+335x |
| Расход тепла | Количество, кДж |
| Потенциальное тепло компонентов сухого газа и золы: | |
| СО | 12728,48b |
| Н2 | 10760,59h |
| СН4 | 35882,59∙0,002V = 71,77V |
| Н2S | 23824,03∙7114800 = 1,69·1011 |
| зола | 33914,7∙7260000 = 1,51·1012 |
| С сухим газом при 950˚С | (2,34a+1,46b+1,36h+2,93∙0,002V+ +1,44·(0,02x+1452000)+1,97∙7114800)·950= =2223,5a+1567,2b+1292,7h+5,57V+27+17145·106 |
| C золой при 950˚С | 1,675∙7260000 ·950 = 11552·106 |
| С неразложенным водяным паром при 950˚С | 1,8·(451733333-w)∙950=772463·106-1722,3w |
| Потери тепла в окружающую среду (2 % от прихода тепла) | 0,02·(1,4·1013+335х)=2,8 ·1011++6,7х |
| Всего: | 2223,5а+14295,68b+12053,33h+77,34V+ 301x- -1722,3w + 1,4·1013 |
Приравнивая приход и расход тепла после преобразований, получается следующее уравнение теплового баланса:
7313727·106 +301х=2223,5а+14295,68b+12053,33h+77,34V-1722,3w. (7.13)
В полученной системе из шести уравнений производятся преобразования. Получаются следующие уравнения:
a = 1,006V + 1,94x - 824800765; (7.14)
b = 1187783634 - 1,008V - 1,94x; (7.15)
h = V - 0,02x - 372528696; (7.16)
w = 1,004V - 0,02x - 464315496; (7.17)
; (7.18)
7313727·106 +301х =2223,5а+14295,68b+12053,33h+77,34V-1722,3w. (7.19)
После преобразований системы уравнений относительно х подстановкой выражений для a, b, h и w в уравнение (7.19) получается:
х = 173·106 - 0,074V. (7.20)
Полученное выражение для х подставляется в уравнения (7.13) – (7.15). Затем, подставив эти выражения в уравнение (7.18), получаем квадратное уравнение, после его решения V = 626901,85 тыс. м3.
Расход дутья определяется по формуле (7.20)
х = 173·106 - 0,074 · 626901850 = 126609,263 тыс. м3.
Подставив вычисленные значения V и х в уравнения (7.14) – (7.17), получаем
а = 1,006 · 626901,85 + 1,94 · 126609,263 – 824800,765 = 112695,9 тыс. м3;
b = 1187783,634 - 1,008 · 626901,85 - 1,94 · 126609,263 = 484777,6 тыс. м3;
h = 626901,85 - 0,02 · 126609,263 – 372528,696 = 488626,9 тыс. м3;
w = 1,004 · 626901,85 - 0,02 · 126609,263 – 464315,496 = 284668,6 тыс. м3.
Состав и количество получаемого газа на 363000 т кокса заданного состава приведен в таблице 7.4. Материальный баланс газификации приведен в таблице 7.5.
При составлении материального баланса процесса газификации учитывается, что кроме кокса на установку подается перегретый водяной пар и воздух. В процессе газификации образуется не только сухой газ, но и зола и неразложенный водяной пар.
Таблица 7.4 – Состав и количество получаемого газа
| Компонент газа | Влажный газ | Сухой газ | ||
| тыс. м3 | об.% | тыс. м3 | об.% | |
| СО2 | 112695,94 | 8,9 | 112695,94 | 10,2 |
| СО | 484777,72 | 38,2 | 484777,72 | 44,0 |
| Н2 | 488626,28 | 38,5 | 488626,28 | 44,4 |
| СН4 | 2202,32 | 0,2 | 2202,32 | 0,2 |
| N2 | 5747,17 | 0,5 | 5747,17 | 0,5 |
| Н2S | 7114,80 | 0,6 | 7114,80 | 0,6 |
| Н2О | 167064,38 | 13,2 | 0,0 | 0,0 |
| Всего: | 1268228,64 | 100,0 | 1101164,26 | 100,0 |
Низшая теплота сгорания сухого газа равна
q = 0,495∙12728,5+0,402∙10760,6+0,002∙35883+0,013∙23824 = 11008 кДж/м3.
Коэффициент полезного действия процесса газификации равен
%. (7.21)
где Q = 7771750·106 кДж - теплота сгорания кокса;
88,79 %.
Термический коэффициент полезного действия газогенератора
%, (7.22)
где q1 = 126609263 м3 - расход дутья;
Q1 = 8226779·106 кДж - приход тепла.
83,4 %.
Таблица 7.5 – Материальный баланс процесса газификации
| Приход | Количество | |||
| кг/ч | т/сут | т/год | % масс. | |
| Кокс | 45833,33 | 1100,00 | 363000,00 | 100,00 |
| Водяной пар | 45833,33 | 1100,00 | 363000,00 | 100,00 |
| Кислород | 38640,18 | 927,36 | 306030,25 | 84,31 |
| Всего: | 130306,85 | 3127,36 | 1032030,25 | 284,31 |
| Расход | Количество | |||
| кг/ч | т/сут | т/год | % масс. | |
| Полученный газ | 112439,75 | 2698,55 | 890522,85 | 245,32 |
| Неразложенный пар | 16950,34 | 406,81 | 134246,68 | 36,98 |
| Зола | 916,67 | 22,00 | 7260,00 | 2,00 |
| Всего: | 130306,76 | 3127,36 | 1032029,52 | 284,31 |
Степень разложения водяного пара
%, (7.23)
где w - количество прореагировавшего водяного пара, w =284668 тыс. м3; w1 – расход водяного пара при газификации 363000 т кокса, w1 = 451733,4 тыс. м3;
= 63,2 %.
|
|
Дата добавления: 2015-06-27; Просмотров: 1010; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!