Расчет горения топлива. Материальный баланс процесса горения газообразного топлива, страница 2

кДж/м3

Так как iпод. = –13657,66 < 0, то подогрев воздуха не требуется.

Калориметрическая температура горения топлива, °С:

,                                                                                                     (13.2П)

где tд – действительная температура горения, т.е. температура обжига изделий в печи, °С

°С

Теплоемкость дымовых газов, кДж/(м3 · К)

,                                          (14.2П)

где – теплоемкости составляющих дымовых газов, кДж/м3·К, при температуре tк; N2, H2O, CO2 – содержание составляющих дымовых газов, %.

Рассчитаем содержание составляющих дымовых газов:

N2 =  ,                                                                                        (15.2П)

N2 = = 70,43%

= 20,15%                                                                      

= 9,39%

= 1,58 кДж/(м3 · К)

Коэффициент расхода воздуха равен:

= 1,70

Действительный расход сухого воздуха равен:

Lα = 1,70 ∙ 9,45 = 16,07 м33

Действительный расход атмосферного воздуха при его влагосодержании d, м33:

,                                                                               (16.2П)

 = (1 + 0,0016 ∙ 10) 16,07 = 16,33 м33

Общий расход сухого воздуха, необходимый для сжигания топлива, м3/ч:

Vиозд. = В ∙ Lα,                                                                                            (17.2П)

где В – расход топлива, м3

Vвозд. = 490,68 ∙ 16,07 = 7885,23 м3

Действительный общий расход атмосферного воздуха, м3/ч:

,                                                                                           (18.2П)

 = 490,68 ∙ 16,33 = 8012,80 м3

Количество и состав продуктов горения при избытке воздуха α = 1,835 вычисляются следующим образом: количество образующихся СО2 не изменяется с изменением коэффициента расхода воздуха, так как оно зависит только от состава топлива, поэтому

= 0,997 м33;

Количество водяного пара  рассчитаем по формуле 10.П с заменой L0 на Lα:

= 0,01(2 ∙ 96,97 + 3 ∙ 0,74 + 4 ∙ 0,24 + 5 ∙ 0,09 + 6 ∙ 0,02 + 1,0 + 0,16 ∙ 10 ∙ 16,07) = 2,24 м33

Количество рассчитаем по формуле 11.2П с заменой L0 на Lα:                                                                    

= 0,79 ∙ 16,07 + 0,01 ∙ 0,86 = 12,70 м33

Значение рассчитаем по формуле:

                                                                                   (19.2П)

= 0,21 (1,70 – 1) 9,45 = 1,39 м33

Общий объем дымовых газов при коэффициенте избытка воздуха, м33:

                                                                (20.2П)

= 0,997 + 2,24 + 12,70 + 1,39 = 17,33 м33

Процентный состав продуктов горения определяется следующим образом, %:

,                                                                                       (21.2П)

5,75%

12,93%

73,28%

8,02%

Объем продуктов горения при разных коэффициентах расхода воздуха можно найти, зная разность между объемом продуктов горения и количеством израсходованного воздуха, м33:

ΔV = V0 – L0 =                                                                           (22.2П)

ΔV = 17,33 – 16,07 = 1,26 м33

Так как ΔV не зависит от коэффициента расхода воздуха, а только от состава топлива, то

V0 = L0 + ΔV                                                                                              (23.2П)

V0 = 9,45 + 1,26 = 10,71 м33

ΔV                                                                                           (24.2П)

= 16,07 + 1,26 = 17,33 м33

Материальный баланс процесса горения на 100 нм3 газа приведен в табл. 2.2П.

Таблица 2.2П

Материальный баланс процесса горения газообразного топлива

Приход

кг

%

Расход

кг

%

1

2

3

4

5

6

Природный газ

Продукты горения

69,53

3,21

197,11

9,10

1,00

0,05

180,10

8,32

0,48

0,02

1588,77

73,40

0,26

0,01

198,63

9,18

0,06

0,005

0,10

0,005

1,08

0,05

0,80

0,04

Воздух

1586,91

73,36

482,24

22,29

20,67

0,96

Итого:

2163,13

100

Итого:

2164,61

100

Невязка: