Теоретические основы работы

Лабораторная работа №1

Расчет состава, объёма и энтальпии продуктов сгорания смеси отходящих газов производства и природного газа

Содержание работы

Выполнить расчеты состава, объёмов и энтальпии смеси отходящих технологических газов и природного газа и продуктов сгорании такой смеси; исследовать зависимость энтальпии отходящих газов, смеси технологического и природного газа, продуктов сгорания этой смеси и воздуха от температуры.

Теоретические основы работы

При использовании отходящих технологических газов с незначительным содержанием горючих компонентов их сжигают в смеси с природным газом или мазутом.

Влагосодержание отходящих газов, г/м³

(2.1)

Где V_ВЛ – содержание влаги в газах, м³/ч

WВЛ – влажность отходящих газов, %

VОГ – расход отходящих газов, м³/ч

Объём воздуха и состав продуктов сгорания при сжигании газообразного топлива, м³/м³

(2.2)

Теоретический объём азота

(2.3)

Объём трехатомных продуктов сгорания

(2.4)

Теоретический объём водяных паров

(2.5)

Объём воздуха и состав продуктов сгорания при сжигании отходящих технологических газов и природного газа рассчитываются по формулам (2.2) – (2.5)

При расчёте этих показателей для смеси газов необходимо предварительно рассчитать состав смеси:

Доля отходящих газов

(2.6)

Доля природного газа

(2.7)

Теоретическое количество воздуха и состав продуктов сгорания смеси, м³/м³

(2.8)

(2.9)

(2.10)

(2.11)

Объемы продуктов полного сгорания газообразного топлива (м³/м³) при

(2.12)

(2.13)

Теплота сгорания отходящих технологических газов (на сухую массу), МДж/м³

(2.14)

где , , и т.д. – теплота сгорания отдельных газов, МДж/м³:

=12,64 МДж/м³; = 10,8 МДж/м³; =23,4 МДж/м³; =35,81 МДж/м³; = 63,79 МДж/м³.

Теплота сгорания смеси отходящих и природного газов

(2.15)

Энтальпия продуктов сгорания смеси газов рассчитывается по формуле (2.16)

(2.16)

где - теоретическая энтальпия газовой смеси, кДж/м³

(2.17)

- теоретическая энтальпия газовой смеси, кДж/м³

(2.18)

3 Порядок выполнения работы

1. Получить у преподавателя исходные данные:

-коэффициент избытка воздуха -

-Отходящие технологические газы:

состав, %
расход, м3/ч
количество влаги, WВЛ,%
температура ,°С
Природный газ: (газопровод)
состав, %
расход, , м3/ч

2. Определить влагосодержание отходящих газов по уравнению (2.1).

3. Выполнить расчет долей отходящих и природного газов в смеси (2.6) и (2.7).

4. Определить процентный состав смеси, воспользовавшись следующей зависимостью:

где - содержание отдельных компонентов в смеси, отходящих и природном газах соответственно, %.

5. Для расчета объёмов и энтальпий продуктов сгорания ввести данные по процентному составу смеси и отходящих газов в ЭВМ, для чего принять диапазон расчетных температур от 100 до 1000°С с шагом .

6. Выполнить расчет теплоты сгорания смеси с помощью выражений (2.14) и (2.15) и сравнить результат с теплотой сгорания отходящих и природного газов.

7. По результатам расчётов энтальпии продуктов сгорания построить H,t – диаграмму для заданной газовой смеси, отходящих газов и воздуха, необходимого для сжигания смеси.

8. Сделать выводы.

Вопросы к защите лабораторной работы №1

1) Что такое «внутренние энергоресурсы»?

2) Как они классифицируются?

3) Как определяется удельный выход ВЭР?

4) Каким образом оценивается возможная выработка теплоты за счёт ВЭР?

5) К какой экономии топлива приводит топливное и тепловое использование ВЭР?

6) К какой экономии топлива приводит силовое и комбинированное использование горючих ВЭР?

7) Каковы особенности экономии топлива при использовании тепловых ВЭР при наличии ТЭЦ в системе теплоснабжения завода?