Расчет теоретической температуры горения

При высоких температурах СО₂ и Н₂О начинают диссоциировать по реакциям:

СО₂=СО+½О₂-Q;

Н₂О=Н₂+½О₂-Q.

Эти реакции протекают с поглощением тепла, т.е. температура продуктов горения будет снижаться.

Энтальпия продуктов сгорания, которая отвечает теоретической температуре рассчитывается как:

Где , кДж/м³ – энтальпия продуктов сгорания, при теоретической температуре горения, а теоретическая температура определяется по I-t диаграмме.

= 0,13979 ати

= 0,15448 ати

В первом приближении задаемся значением теоретической температуры горения приблизительно на 100-150⁰С ниже калориметрической температуры горения.

Для расчета берем =1700⁰С. По диаграмме определяем степень диссоциации СО₂ и Н₂О.

a _СО2=0,0236 a _Н2О=0,00967

кДж/м³

Общая температура продуктов сгорания с учетом диссоциации составит:

кДж/м³

Точка легла выше кривой, т.е. принятая температура оказалась завышенной. Тогда во втором приближении выбираем значение температуры =1900⁰С.

Диссоциации СО₂ и Н₂О.

a _СО2=0,064 a _Н2О=0,0275

кДж/м³

Общая температура продуктов сгорания с учетом диссоциации составит:

кДж/м³

Определяем вторую точку на диаграмме. Соединяем полученные точки, и в точке пересечения с кривой получаем значение энтальпии искомой теоретической температуры. Опускаем перпендикуляр на ось температур и получаем t_т=1800 ⁰С.

Действительная температура горения:

Где h_пир -пирометрический коэффициент.

По диаграмме находим i_д^/=2700 кДж/м³.

3.3.Расчет воздухонагревателя доменной печи объемом 3100 м³.

Принимаем среднюю за период температуру газов = 250⁰С, которой соответствует энтальпия по диаграмме 350 кДж/м³.

Энтальпия воздуха при входе в насадку 111,3 кДж/м³ при t_в=20⁰С.

Принимаем, что на пути от верха пути к печи температура дутья падает на 20⁰С;тогда расчетная минимальная температура дутья на выходе из насадки 1245+20=1265⁰С. Эта температура соответствует концу периода нагрева дутья. Принимаем для предварительных расчетов, что на протяжении периода дутья температура воздуха уменьшается на размер 150⁰С, тогда средняя температура дутья на выходе из насадки на протяжении периода составит приблизительно ⁰С, соответствующая энтальпии

2160 кДж/м³.

Заданный в задании расход дутья соответствует максимальному значению расхода воздуха через воздухонагреватель в конце воздушного периода

246000 м³/час. Тогда средний за воздушный период расход воздуха найдем из выражения:

Подставим выражения, имеем:

, отсюда 232231,343 м³/час

Необходимый расход смешанного газа , находим из равенства теплового баланса насадки за цикл нагрева и охлаждения:

Где 0,95-коэффициент, учитывающий потери тепла в насадке.

Предварительно принимаем время между перекидками на дымовой период =2,0 час. Время, которое затрачивается на перекидку клапанов, принимаем,τ_пер=0,1 час. Тогда продолжительность воздушного периода

τ_в= = = 0,7 час.

Тогда продолжительность цикла равно: τ_Σ= τ_д+ τ_в=2,0+0,7=2,7 час.

20592,8 м³/час

С этого количества:

- расход доменного газа =0,7638*20592,8 =15729,12м³/час,

- расход природного газа =0,2362*20592,8 =4863,68 м³/час.

Расход воздуха на горение: 20592,8 *2,8007=57675,6 м³/час.

Количество продуктов горения, идущих в насадку:

20592,8 * 3,6221=74589,2 м³/час.

Дата добавления: 2015-08-31