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) |
Тепло продуктов сгорания отопительного газа
Qпг = Vх * Vд пг * Спг* tпг,кДж/т. (146)
Объем продуктов горения Vд пг, соответствующий 1м3 сжигаемого газа, и их состав определяются в результате расчета материального баланса процесса горения газообразного топлива. Количества образующихся углекислого и сернистого газа, а также паров воды соответствуют уравнениям реакций, приведенным в табл.13. Расчетные формулы в этом случае имеют следующий вид, м3/м3: Vro = 0,01(CO2 + CO + H2S + CH4 + 2 C2H4), (147)
где Vro = Vco + Vso - объем трехатомных газов (CO2 и SO2). V' в.п = 0,01(H2 + H2S + 2 CH4 + 2 C2H4 + 0,124 dг + 0,124 dв * Lт), (148) где dг и dв - влагосодержание газообразного топлива и воздуха, г/м3; Негорючие компоненты газа и вносимая с ними влага, а также не участвующие в горении влага, азот и избыточный кислород воздуха переходят в продукты горения в неизменном виде, объем которых рассчитывается по формулам:
VN2= 0,79 Lт + 0,01 N2 (149)
При коэффициенте избытка воздуха α > 1 продукты сгорания содержат дополнительный объем воздуха и влагу этого воздуха. Поэтому расчет объема продуктов горения ведется по формулам, м3/м3: Vс.г = Vro + VN2+ (α + 1) Lт (150)
VH2O = V'H2O + 0,0161 (α - 1) Lт (151)
Полный объем топочных газов представляет сумму сухих газов Vс.г и водяных паров Vпг = Vс.г + VН2О (152)
Объем газов Vпг определяется либо по измерительным приборам, либо по тепловому балансу процесса коксования. По составу смеси и теплоемкости компонентов определяется теплоемкость прошедших регенератор влажных продуктов горения при температуре, которую они имеют на клапане t. Эта температура зависит от типа печей, рода отопительного газа, состояния обогрева и пр. и может быть принята следующей: для печей ПВР с боковым подводом, обогреваемых коксовым газом - 370 0С, доменным - 300 0С. Для печей с нижним подводом за счет более равномерного распределения газов по насадке регенераторов и подогрева коксового газа в дюзовых каналах t дополнительно уменьшается на 50 - 70 0С. Состав продуктов горения на действующих печах регулярно контролируется. По данным анализа, в котором при комнатной температуре определяется состав сухих продуктов горения, судят о полноте сгорания отопительного газа и рассчитывают коэффициент избытка воздуха.
6). Тепловые потери в окружающее пространство Нагретый массив кладки печей отдает в атмосферу значительное количество тепла, определение которого составляет сложную и трудоемкую задачу. В общем виде потери тепла в окружающее пространство могут быть определены по формуле:
Qп = (αл +αк)*(t1 - t2)*F, кДж/час. (153)
где αл и αк - коэффициенты теплоотдачи лучеиспусканием и конвенцией, кДж/м ч град. t1 - температура поверхности, 0С t2 - температура окружающего воздуха, 0С F - поверхность теплоотдачи, м2 Для определения коэффициентов теплоотдачи применительно к коксовым печам обычно принято пользоваться следующими формулами: Коэффициент теплоотдачи излучением
(Т1/100) – (Т2/100) αл = Co* ------------------------, кДж/м ч град, (154) t1 - t2
где Co - коэффициент излучения поверхности, принимаемый для кладки и металлических черных поверхностей 4,2; Т1 и Т2 - абсолютные температуры поверхности и окружающего воздуха, К. Коэффициент теплоотдачи конвекцией – для горизонтальных поверхностей
αк = 0,81 *Ск* (t1-t2) (155)
– для вертикальных поверхностей
αк = 0,64* Ск* (t1-t2) (156)
На основании равенства приходных и расходных статей теплового баланса находится искомое значение расхода отопительного газа Vх.
10.7.ЭКСЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАЛАНС КОКСОВЫХ ПЕЧЕЙ
Оценку эффективности использования теплоты в теплотехнических установках независимо от их сложности основывают обычно на первом законе термодинамики, т.е. составляют энергобаланс, отражающий количественную сторону тепловых процессов в этих установках. Однако все большее применение находит метод анализа работы теплоиспользующих установок с учетом качественных различий, располагаемых энергоресурсов и необратимости реальных рабочих процессов на основе совместного использования первого и второго закона термодинамики, получивших название эксергетического. Эксергетический анализ позволяет учесть не только количественные, но и качественные характеристики, располагаемых энергоресурсов в различных элементах оборудования, степень их совершенствования и необратимости отдельных процессов в этих элементах установки в целом. Термодинамическая оценка эффективности теплоиспользующих установок основывается на двух системах коэффициентов эффективности: - энергетический (тепловой) к. п. д. - эксергетический к. п. д. Если энергетическая система коэффициентов эффективно характеризует работу, которой располагает система, то эксергетическая эффективность - максимальную работу, которая может быть получена в системе. В общем случае эксергия (работоспособность), располагаемой теплоты Q, при температуре Т Етепл = Q(1 – То/Т) (161)
где (1 – То/Т) - коэффициент качества теплоты при температуре окружающей среды То, зависящий от Т. Он показывает какая часть полного количества теплоты Q может быть превращена в работу (эксергия теплоты при температуре окружающей среды). Эксергетический баланс описывается выражением: Етопл+Еф..+Еф.м.+Еэкз. = = Етп..+Еэнд.+Ео.с.+Еог.+SUM(Ег.о.)+Егор.+Ет (162) где Етопл = В * е(топл) –эксергия топлива кВт, здесь В - расход топлива м3/с (кг/с); е(топл) = Qнр - удельная эксергия топлив кДж/м3 (кДж/кг). Приближенное равенство е(топл) = Qнр справедливо лишь для углей, метана и коксового газа, для жидкого топлива е(топл) = 0,975* Qнр. Для газов, имеющих более одного атома углерода е(топл) = 0,95* Qнр. Еф.. = Еф.в. + Еф.г. = В*(Vв*е(ф.в.)+е(ф.г.)) - физическая эксергия компонентов топлива и воздуха. здесь Vв - расход воздуха для сжигания топлива м3/м3 (м3/кг); е(ф.в.),е(ф.г.)- удельные эксергии соответственно нагретого воздуха и газа Еф.м. = SUM(Gмi*е(mi)) - физическая эксергия исходных технологических (шихтовых) материалов, поступающих в агрегат, здесь Gмi - массовый расход i - го компонента шихтовых материалов, е(мi) - удельная эксергия i - го компонента. Еэкз. = SUM(Gmi * e(экз.i)) - эксергия экзотермических реакций компонентов, загружаемых материалов, поступающих агрегат, здесь е(экз.i) - удельная эксергия экзотермических реакций i -го компонента. Етп. - расход эксергии для нагрева технологического продукта. Еэнд. = SUM(Gmi*е(энд.i) - расход эксергии на эндотермические реакции. Ео.с. = Qо.с.*(1-То/Тп.с.) - потери эксергии в камере печи, вследствие теплообмена с внешней средой, здесь Qо.с. - суммарный отвод теплоты в окружающую среду (принимают по энергетическому балансу), кВт; То - температура окружающей среды; Тп.с . - средняя термодинамическая температура продуктов сгорания. Тп.с= (Тгор.г. - Тотх.)/ln(Тгор.г./Тотх.) (163)
Qнр + Qф где Тгор.г.= ----------------- - температура горения топлива при на- Vп.с.*Сп.с. гретых компонентах горения; Тотх. - температура продуктов сгорания на выходе из рабочей камеры; (1 – То/Тп.с.) - коэффициент качества теплоты при температуре окружающей среды; Ео.г.= В*Vп.с.*е(п.с.) - потеря эксергии с отходящими продуктами сгорания; Eт.о.= SUM Gт.о.*е(т.о.) - расход эксергии на нагрев технологических отходов; Егор.= В*(е(топл.) + Vв*е(в) - Vп.с.*е(п.с.) - потеря эксергии из-за необратимости процесса горения топлива, м3/ м3 (м3/кг); е(п.с.) - удельная эксергия продуктов сгорания, кДж/ м3; Ет = Е'п.с. – Е''п.с. – Ет.п. – Ео.с. = В * Vп.с.(е'(п.с.) – e''(п.с.)) – Ет.п. – Ео.с. - потеря эксергии вследствие теплообмена продуктов сгорания с нагреваемым материалом.
Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 298; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |