Работа блока гидроочистки установки каталитического риформинга на утяжелённом сырье, страница 7

а` – энтальпия жидких нефтепродуктов при заданной температуре, кДж/кг;

 - относительная плотность нефтепродукта.

Энтальпия жидкого бензина при 230 ºС:

Подставляя полученные значения, определяем полезную тепловую нагрузку печи, кДж/ч:

      Qпол = 4.889 МВт

Полная тепловая нагрузка, кДж/ч:

                                                 ,                                             (2.25)

где η – коэффициент полезного действия печи с учетом тепла утилизации (0,85).

,

Qm = 5.752 МВт

Часовой расход топлива рассчитываем по формуле:

,                                                (2.26)

где В – часовой расход топлива, кг/ч.

Определим количество тепла в радиантной камере, МВт:

                                       ,                                             (2.27)

Учитывая регламентное значение поверхности нагрева радиантных труб Нр = 142 м2 определим теплонапряжение радиантных труб, кВт/м2:

,                                             (2.28)

Так как допускаемое значение теплонапряжения радиантных труб не должно превышать 34,8 кВт/м2 можно сделать вывод о том, что рассчитанное теплонапряжение не превышает допустимые пределы, а значит замена змеевика не нужна.

В данной печи установлены три горелки ГУЖ-1,5 с мощностью 1,5 МВт каждая, т.е. полная тепловая нагрузка, МВт:

Видно, что при новой производительности не хватает тепловой нагрузки, поэтому необходимо произвести замену горелок на более мощные.

Установим горелки типа ГП-2, которые устойчиво работают при совместном сжигании жидкого и газообразного топлива. Тепловая мощность одной горелки составляет 2,4 МВт, следовательно, чтобы достигнуть тепловой мощности 7 МВт необходимо установить три горелки.

2.1.2 Расчет печи П-3

Вид топлива, состав % масс: Н2 – 9,96 %, СН4 – 4,32 %, С2Н6 – 7,81 %, С3Н8 – 20,72 %,  и С4Н10 – 15,24 %, н С4Н10 – 34,98 %, С5Н12 – 6,8 %, Н2S – 34 %.

·  Определение элементарного состава газового топлива, % масс

Содержание углерода в газе определяем по формуле (2.1), % масс:

Содержание водорода в газе определяем по формуле (2.2), % масс:

Содержание серы в газе определяем по формуле (2.3) , % масс:

 

·  Низшая теплотворная способность определяется по формуле (2.4), кДж/кг:

·  Теоретическое количество воздуха, необходимого для сжигания 1 кг топлива, определяется по формуле (2.5) кг/кг:

·  Фактический расход воздуха, находится по формуле (2.6), кг/кг:

,

·  Количество продуктов сгорания, образующихся при сгорании 1 кг топлива, определятся по формуле (2.7), кг/кг:

,

·  Количество газов, образующихся при сгорании 1 кг топлива, кг/кг:

                               ,                                            (2.29)

,                                   (2.30)

,                                          (2.31)

,                                             (2.32)

                                                (2.33)

Подставляя найденные значения, получим:

,

,

,

,

·  Объемный расход воздуха, необходимый для сгорании 1 кг топлива,  определяется по формуле (2.13), м3/кг:

·  Тепловой баланс. Расчет коэффициента полезного действия печи и расхода топлива.

Температура уходящих газов, °С:

,                                                  (2.34)

где t1 – температура продукта на входе в печь, °С;

Δt – разность температур теплоносителя и выходящих дымовых газов (Δt = 150).

Средняя массовая теплоемкость газов при постоянном давлении в зависимости от температуры, кДж/(кг·К):

,,,,.

Потери тепла с уходящими дымовыми газами, определяются по формуле (2.15),кДж/кг:

Полезная тепловая нагрузка, кДж/ч:

                                (2.35)

где GБ – производительность печи по сырью, кг/ч;

- энтальпия нефтяных паров при повышенном давлении при 210 ºС, кДж/кг;

 - энтальпия жидкого нефтепродукта при 178 ºС, кДж/кг.

Энтальпия паров бензина при повышенном давлении равна разности энтальпий паров бензина при повышенном и атмосферном давлении.