Математика \ Математическое моделирование

Расчет процесса газификации и горения угля в ТГР, страница 2

,

(6.36)

.

Горение водорода, кг/кг у:

(6.37)

где  - предэкспоненциальный множитель константы скорости горения водорода;

 - энергия активации реакции горения водорода;

.

Необходимое количество кислорода, кг/кг у:

(6.38)

.

Выделившаяся теплота при горении СH4, H2, МДж/кг у:

(6.39)

Q г сн4 = С г сн4      Q г н2 = С г н2

Покрытие тепловых эффектов химических реакций, МДж/кг у, при

(6.40)

Необходимое количество сгоревшего СО, кг/кг у, для покрытия теплоты :

(6.41)

.

где - максимальное (по условиям реакции горения) количество СО, которое могло бы сгореть за с, кг/кг у.

(6.42)

Условие  выполняется, следовательно времени реакции горения достаточно для обеспечения процесса.

Необходимое количество кислорода, кг/кг у:

,

(6.43)

.

Тепловые эффекты процесса в ТГР, кДж/кг у,

(6.44)

Состав газа, кг/кг у:

(6.45)

(6.46)

Рис. 14. Баланс (тепловой, материальный) ТГР.

Физическая теплота газов, кДж/кг у:

(6.47)

Расчетная плотность газов, кг/м3, при , К:

(6.48)

где  - плотность окиси углерода при Т = 1086 К;

 - плотность водорода при Т = 1086 К;

 - плотность углекислоты при Т = 1086 К;

- плотность водяных паров при Т = 1086 К;

- плотность азота при Т = 1086 К.

Теплоемкость газов, кДж/м3.К, при  К

(6.49)

Расчетный объем газов, м3/кг у,

,

(6.50)

Объем дымовых газов на выходе из ТГР, м3/кг у,

,

(6.51)

.

Температура газов, К,

(6.52)

Расхождение между заданной и полученной температурой газов:

.

(6.53)

.

Так как погрешность составляет 2,874%, то второго приближения не требуется.

Теплота сгорания газа, МДж/нм3:

,

(6.54)

где объем газа при нормальных условиях, нм3/кг у:

(6.55)

.

,

где

 МДж/нм3.

Без учета физической теплоты. МДж/ нм3,

(6.56)

.

Таблица 1.1

Расчетные характеристики некоторых энергетических топлив

Страна, край, область

Бассейн,

Месторождение

Зольность

Сера

Низшая рабочая теплота сгорания

Теоретические объемы воздуха и продуктов сгорания

АР, %

SР, %

QНР, МДж/кг (МДж/м3)

V0/VГ0, м3/кг (м3/м3)

Россия, Кемеровская область

Кузнецкий каменный уголь Д

Кузнецкий каменный уголь CC

Итатский бурый уголь

18,2

18,9

6,8

0,3

0,4

0,4

23,86

22,58

12,32

6,26/6,73

6,02/6,50

3,53/4,33

Россия, Новосибирская область

Листвянский АШ

15,7

0,23

27,0

7,12/7,71

Казахстан

Экибастузский каменный уголь СС

38,1

0,8

16,76

4,43/4,79

Россия, Челябинская область

Челябинский бурый уголь

29,5

1,0

13,83

3,74/4,26

Узбекистон

Ангренский бурый уголь

13,1

1,3

13,83

3,81/4,47

Россия, Красноярский край Бурые КАУ:

Ирша-Бородинский

Назаровский

Березовский Б2

6,0

7,3

4,7

0,2

0,4

0,2

15,67

13,03

15,67

4,24/4,89

3,62/4,39

4,26/5,01

Россия, Иркутская обл.

Черемховский каменный уголь

27,0

1,1

17,80

4,72/5,21

Россия, Бурятия

Гусиноозерский бурый уголь

18,8

0,5

16,35

4,39/5,01

Россия, Читинская обл.

Бугачачинский каменный уголь Г

9,2

0,6

26,73

7,01/7,54

Россия, Хабаровский край

Райчихинский бурый уголь

9,4

0,3

12,74

3,56/4,30

Россия, Якутия (Сахэ)

Нерюнгринский каменный уголь

12,7

0,2

24,70

6,51/6,97

Торф

Фрезерный

5,5

0,1

8,5

2,51/3,43

Кусковый

6,6

0,2

10,7

3,01/3,87

Скачать файл