Коэффициент полезного действия печи, расход топлива

Расчет процесса горения

В качестве топлива используется природный газ, который состоит из 75% масс. углерода и 25 % масс. водорода.

Низшая теплотворная способность топлива

(1.6)

.

Теоретическое количество воздуха, необходимого для сжигания одного килограмма топлива:

(1.7)

где 23,2 – содержание кислорода в воздухе, % масс.

Отсюда теоретический объём воздуха, приведённый к нормальным условиям, составит

(1.8)

Количество продуктов горения одного килограмма топлива представлено в таблице 1.7.

Таблица 1.7 – Количество продуктов горения топлива

Состав продуктов горения	В топке	В камере конвекции
Nco2	0,0170	0,0170
Nн2о	0,1250	0,1250
NN2	0,5176	0,5694
No2	0,0125	0,0263

Потери тепла с отходящими газами

(1.9)

где N_i – содержание i-го компонента в дымовых газах на выходе из камеры конвекции, кмоль/кг; C_pm – средняя молярная теплоёмкость i-го компонента, кДж/(кг×град); t₂ и t_в – температуры уходящих дымовых газов и окружающего воздуха, °С. Принимаем температуру отходящих газов на 180⁰С выше температуры входа сырья, тогда t₂ =180 + 250 = 430⁰С или 703 К.

Средняя молярная теплоёмкость определяется по уравнению

(1.10)

где a, b, c – коэффициенты, приведены в таблице 4; t_ср - средняя температура от температуры уходящих дымовых газов до температуры окружающего воздуха.

Таблица 1.8 – Значения коэффициентов a, b, c в уравнении (1.10)
Вещество	a	b	c
Nco2	37,2	0,0173	-0,00000357
Nso2	41,2	0,0119	-0,0000022
Nн2о		0,0018	0,0000014
NN2	28,4	0,0034	-0,00000036
No2	29,1	0,0048	0,00000081

Таблица 1.9 – Результаты расчета средней молярной теплоемкости

Вещество	Мольная доля в зоне конвекции	Cp	Cpm
Nco2	0,0170	37,20	0,6341
Nн2о	0,1250	41,20	0,0000
NN2	0,5694	35,00	4,3750
No2	0,0263	28,40	16,1707
			21,94

Или в долях это составит

(1.11)

Численное значение коэффициента полезного действия печи определяется как

(1.12)

где q₂, q₃, q₄, q₅ – потери тепла соответственно с уходящими в дымовую трубу газами, от химической и механической неполноты сгорания, излучением через стены печи в окружающую среду в долях от низшей теплоты сгорания.

КПД топки:

Расход топлива, кг/с:

(1.13)

Дата добавления: 2015-06-27