МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
(МИИТ)
-----------------------------------------------------------------------------
по дисциплине:
«Топливо, вода и смазочные материалы»
Тема: «Процессы горения топлива и водоподготовка в котельной»
Выполнил: студент группы ВЭН – 321
Филиппов А.М.
Проверил: Селиванов А.С.
Москва – 2013 г.
Задание по разделу « Процессы горения топлива»
Исходные данные:
Тип котла: ДЕ-25-14
nк |
4 |
число котлоагрегатов в котельной |
|||||||||||||
p |
4,2 |
% |
продувка |
||||||||||||
ηк |
92,7 |
% |
КПД котла |
||||||||||||
ηк |
0,927 |
КПД котла |
|||||||||||||
tух |
143 |
˚С |
|||||||||||||
αт |
1,05 |
коэффициент избытка воздуха котла |
|||||||||||||
Δα |
0,2 |
увеличение α при движении газов к дымососу |
|||||||||||||
αух |
1,25 |
||||||||||||||
γ |
0,21 |
объемная доля кислорода в воздухе |
|||||||||||||
DП |
25 |
т/ч |
номинальная паропроизводительность котла |
||||||||||||
Р |
14 |
ата |
абсолютное давление пара в барабане котла |
||||||||||||
tН |
195 |
˚С |
|||||||||||||
tП |
225 |
˚С |
|||||||||||||
h НП |
2860,6 |
кДж/кг |
tВ= |
30˚С |
|||||||||||
hПВ |
437 |
кДж/кг |
с= |
4,19кДж/(кг К) |
Характеристики топлива
№ П/П |
Газопровод |
Состав газа по объему |
QcH МДж/кг |
Ρ0r кг/нм3 |
|||||||
Н2 |
СН4 |
С2Н6 |
С3Н8 |
С4Н10 |
С5Н12 |
N2 |
CO2 |
||||
Оренбург-Совхозное |
1,1 |
91,4 |
4,1 |
1,9 |
0,6 |
- |
0,2 |
0,7 |
38,02 |
0,883 |
РАСЧЕТ:
Состав газа в объемных процентах на сухую массу
1. Теоретически необходимый объем кислородоносителя (воздуха):
Vo = 0.0476* (2CH4 + S (n + m/4) CnHm) = 0.0476 (0,5*1,1+2 * 91,4+ (2 + 6/4)*4,1 + (3 + 8/4) *1,9 + (4 + 10/4)* 0,6)= 10,048 [нм3/нм3]
действительный VД объем воздух для сжигания единицы топлива:
Vд = a * Vо = 1,05 *10,048 =10,55
2. Объем трехатомных газов:
VRO2 = 0.01 * (CH4 + S n × CnHm + CO2) = 0.01*(91.4 + 2*4,1 + 3*1,9 + 4*0,6 +0,7)
= 1,084 [нм3/нм3]
объемазота N2
VN2 = 0.79 * a *Vo + 0,01N2 = 0.79 *1,05*10,048 + 0.01 *0,2= 8,337 [нм3/нм3]
объемкислорода VO2
VO2 = (a - 1) *Vog VO2 = (1.05 – 1) *10,048 *0.21 = 0.1055 [нм3/нм3]
объем водяных паров H2O
VH2O = 0.01 (Н2 +Н2S+ Sm/2 ×CnHm )+ 0.00124 dг+ 0.0161aVo= 0.01 (1,1+2*91,4 + 3*4,1+ 4*1,9 + 5*0.6)+ 0.00124*10+ 0.0161*1,05*10,048 = 2.25 [нм3/нм3]
3. Объем сухих дымовых газов Vсг
Vсг = VRO2 + VO2 + VN= 1.084 + 0,1055 + 8,337 = 9,5265 [нм3/нм3]
Полный объем дымовых газов Vг
Vг = Vсг + VH2O= 9,5265 + 2,25 = 11,7765 [нм3/нм3]
4. Объемные доли трехатомных газов
==
==
При давлении газов в топке котла парциальное давление
~1 кгс/см2
5. Содержание трехатомных газов и кислорода в сухих дымовых газах
1,107
Характеристика топлива
β==
Основное уравнение полного сгорания
6. Количество сухих продуктов сгорания в случае неполного сгорания топлива
=11,2
=1,2
=0,01N2=0,01*0,2=0,002
Уравнение, выражающее баланс кислорода примет вид
=11,2(1+0,748)+1,2+0,1644∙(0,8∙(1+0,21)+0,748)=21,0597
Оценка качества сгорания топлива по данным анализа дымовых газов
=21-11,2(1+0,748)-1,2=0,224
Содержание CO при неполном сгорании топлива
==0,1644
При наличии в дымовых газах из продуктов неполного сгорания только CO для топлив с малым содержанием азота выражение для определения коэффициента расхода воздуха имеет вид
=
7. Определение потребности в топливе.
Расход рабочего топлива в номинальном режиме работы котла, кг/с
где – расход продувочной воды, кг/с
Годовой расход топлива котельной, при числе часов использования установленной мощности котлов , т/год
Калорийный эквивалент топлива
Годовой расход топлива котельной в условном исчислении, т.у.т./год
Расчетный расход рабочего топлива, кг/с
8. Объем уходящих дымовых газов, м3/ м3
Объемный расход уходящих газов при НФУ, м3/с
Объемный расход уходящих газов при температуре tух, м3/с
Требуемая производительность дымососа (при ), м3/ч
9. Объемный расход дутьевого воздуха при НФУ, м3/с
Требуемая подача дутьевого вентилятора (при ), м3/ч
10. Скорость дымовых газов в устье трубы
Расход газов через трубу, м3/с
Оценка диаметра устья трубы, м
Окончательный размер, принятый из типового ряда – 1,5
11. Масса дымовых газов на единицу горючего газа, кг/м3
Плотность дымовых газов при НФУ, кг/м3
Задание по разделу «Водоподготовка в котельной»
№ |
Qтс |
Р |
γ |
Свзв |
ОК |
HCO-3 |
Ca2+ |
Mg2+ |
Na+ |
SO24 |
Cl- |
п/п |
м3/ч |
% |
- |
мг/л |
мг О2/л |
мг/л |
мг/л |
мг/л |
мг/л |
мг/л |
мг/л |
23 |
38,0 |
4,2 |
0,32 |
2,4 |
2,5 |
128,1 |
40,3 |
10,7 |
21,4 |
54,1 |
21,1 |
Водный состав воды в мг-экв/л
уравнение электронейтральности.
определяем сумму анионов:
∑=1,13+0,6=3,83 мг-экв/л
определяем сумму катионов:
∑=0,88+0,93=3,82 мг-экв/л
Жесткость, щелочность, солесодержание, относительная щелочность исходной воды.
ЖК=ЩО=2,1 мг-экв/л
ЖНК=ЖО-ЖК=2,89-2,1=0,79 мг-экв/л
= ЖК ∙=2,1∙=1,46 мг-экв/л
= ЖК -=2,1-1,46=0,64 мг-экв/л
Солесодержание исходной воды
SИВ=∑К+∑А=128,1+40,3+10,7+21,4+54,1+21,1=275,7мг/л
сухой остаток CO≈ 275,7 мг/л
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.