3.2 Примеры выполнения заданий
Пример 1. Рассчитать производительность котла-утилизатора, установленного за мартеновской печью, емкостью 600 т. Объем дымовых газов перед котлом-утилизатором V1 - 23,6 м3/с. Температура дыма на входе в котел-утилизатор t1 = 650°С. Состав дымовых газов перед котлом-утилизатором (% объемн.): С02 - 12; Н20 - 10,5; 02 - 5,5; N2 - 72. Давление в пароперегревателе Р = 1800 кПа, tn = 376°С. Коэффициент сохранения тепла = 0,99. Температура дыма на выходе из котла-утилизатора t2 = 245°С.
Решение. Котлы-утилизаторы предназначены для получения водяного пара за счет физического тепла дымовых газов, побочных продуктов или промежуточных продуктов.
В зависимости от количества дымовых газов (тыс. м3/ч) котлы-утилизаторы классифицируются на следующие типы: КУ-50; КУ-60-2; КУ-80-3; КУ-100-1; КУ-125 (120 тыс. м3/ч). Расчетная температура дымовых газов перед котлом КУ-50 составляет 600°С, а перед остальными - 650°С.
Для расчета используют энтальпии дымовых газов, которые представлены в табл. 5.
Таблица 5 Энтальпии дымовых газов при различных температурах
Энтальпия газов, кДж/м3 | Температура, С | |||
650 | 245 | 600 | 200 | |
ЛНсо2 | 1306,0 | 462,0 | 1236,76 | 361,67 |
ЛНн2о | 1058,0 | 381,4 | 964,68 | 303,47 |
АНо2 | 925,0 | 337,3 | 851,64 | 267,38 |
AHn2 | 865,0 | 322,4 | 805,06 | 260,60 |
Используя данные табл. 5, определяют энтальпии дымовых газов на входе и выходе котла-утилизатора.
Температура 650°С: ДНсо2 = 0,12X1306,0 = 156,9 кДж/м3; ЛНн,о = 0,105X1058 = 111 кДж/м3; ДНо2 = 0,055x925 = 51 кДж/м3; AHn2 = 0,72X865 = 623 кДж/м3.
Суммарная энтальпия на входе ДНнд1/ = 942,0 кДж/м3. Температура 245°С: ДНсо, = 0,12 Х462 = 55,5 кДж/м3; ДНн2о = 0,105X381,4 = 40,0 кДж/м3; ДНо2 = 0,055X337,3 = 18,5 кДж/м3; ДНм2 - 0,72X322,4 = 232 кДж/м3.
Суммарная энтальпия на выходе ДНкон = 346,0 кДж/м3. Тогда количество теплоты, отданное дымовыми газами в котле-утилизаторе, будет равно:
Q = (ДН - ДН )xV = (942,0 - 346,0)х23,6 = 14065,6 кВт.
МП-"K(sM
Если учесть, что энтальпия поступающей в котел-утилизатор воды равна 421,0 кДж/кг (при 100°С), а энтальпия перегретого пара - 3198,0 кДж/кг (при 376°С), тогда количество тепла, воспринятое 1 кг воды, составляет:
Q' = 3198,0 - 421 = 2777 кДж/кг.
Взяв теплоемкости газов из справочной литературы, рассчитывают энтальпии газов при температурах 400"С и 190°С по ранее приведенным выражениям:
АН2 = (0,463X0,552 + 0,374X1,0147 + 0,314X4,80 + + 0,324X0,3X5,3) X 400 =
= (0,256 + 0,380 + 1,35 + 0,515) Х400 = 1000,4 ккал/м3;
Д#2 = (0,429X0,552 + 0,364x1,0147 + 0,311X4,3 + 0,318х
X 0,35X5,3) Х190 е (0,239 + 0,369 + 1,337 + 0,590) Х190 =
= 481,65 ккал/м3. Выработка тепла в экономайзере равна:
Qm= G х(ДЯ, - АЯ2) хД х (1 - £) хЮ-6. = 57Х106 х(1000,4- 481,65) Х1х0,85х10"6 = 25133,4 Гкал/год. Экономия топлива за счет ВЭР составляет:
Вэк = 0,180 X 25133,4X0,80 = 3619,2 т у. т./год.
3.3 Контрольные задания к практическим занятиям
1. Определить производительность котла-утилизатора -КУ-50, утилизирующего тепло дымовых газов; имеющих объем 22 м3/с. Состав дымовых газов перед котлом-утилизатором (96 объемн.): С02 - 11,0; Н20 - 9,5; 02 - 6,5; N2 - 73. Температура в пароперегревателе tn = 370°С. Коэффициент сохранения тепла / = 0,95. Температура дымовых газов на выходе из котла-утилизатора t2 = 200°С.
2. В печи для нагрева бутана производства синтетического каучука сжигают газ, состоящий из (% объемн.): СО - 5,6, Н2 - 53,3; С02 - 3,2; СН4 - 10,8; С2Н6 - 10,8; С3Н8 - 3,2; С4Н10 - 1,1; C4Hg - 12,0. Определить вид ВЭР. Составить схему расчета выхода ВЭР, выработки за счет ВЭР, экономии топлива.
3. Рассчитать возможную экономию топлива за счет ВЭР, которые образуются в печах пиролиза углеводородов при сгорании 18 млн м3/год газа, энтальпия дымовых газов равна 1500 Гкал/м3, а после пароперегревателя - 500 Гкал/м3.
4. В производстве синтетического каучука применяют печи для нагрева бутана, где сжигают газ в количестве 50 млн м3/год. Установить вид ВЭР, рассчитать экономию топлива за счет ВЭР, если ва„. = 0,19 т у. т./Гкал, АН. = 1053 Гкал/м3; АН, =3UM1*1£
= 493 Гкал/м3.
5. Определить возможную выработку тепла за счет ВЭР печей нагрева бутана в производстве синтетического каучука. На обогрев печей подают газ в количестве 45 млн м3/год. Объемы воздуха, углекислого газа, воды, азота соответственно равны (м3/м3): 5,3; 0,55; 1,4; 4,4. Температура на выходе из печи 400°С, а1 = 1,35, а на выходе из экономайзера 200°С, а2 = 1,4.
6. В печи для нагрева предельных углеводородов сжигают газ. Определить вид ВЭР, составить схему расчета выхода ВЭР, выработки за счет ВЭР, экономии топлива, если выработка тепла составила 25 000 Гкал/год, взим = = 0,16 т у. т./Гкал.
7. Определить возможную экономию топлива за счет ВЭР, образующихся при сгорании метан-водородной фракции в трубчатых печах пиролиза, если выработка теплоты за счет ВЭР составляет 30 000 Гкал/год, а 8 = 0,19 т у. т./Гкал. гп зам*
8.Определить объем дымовых газов, поступающих в экономайзер, если количество теплоты, идущее с газами, составляет 16 000 кВт, коэффициент сохранения тепла равен 0,96. Энтальпия дымовых газов до аппарата 950,6 кДж/м3, после -400 кДж/м3.
4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПЕРЕРАБОТКИ ТОПЛИВ
4.1 Характеристика и классификация процессов переработки
топлив
Переработку твердого, жидкого и газообразного топлива осуществляют с помощью термических и каталитических процессов.
Термическая или пирогенная переработка топлива - это процесс переработки, идущий при высокой температуре.
Процессы термической переработки топлив делятся на три группы.
Первая группа охватывает процессы пиролиза (сухой перегонки). Сырье нагревают без доступа воздуха. В результате сложные вещества разлагаются на твердые (кокс, полукокс, древесный уголь) и летучие вещества (смесь паров и газов).
При пиролизе могут идти процессы двух типов:
... дня 2-5 5. Расчет временных складов Площадь складов , где К1, К2 – коэффициенты, учитывающие неравномерность поступления и потребления материалов (к1 = 1,1, к2=1,3) Т – продолжительность расчетного периода ремонтно-строительных работ, дн n - норма хранения на складе (принимается 12-20 дней) Р – масса материалов, хранящихся на складе, т q – удельная нагрузка на 1 ...
... - окремі (види енергії та палива), зведені (сума всіх видів енергії в однорідних одиницях); • за електричними процесами - силові, температурні, освітлювальні; • за цільовим призначенням - технологічні, господарчо-побутові; • за об'єктами споживання - енергетичні баланси підприємств, цехів, видів технологічного обладнання. Витрати всіх видів енергії враховуються при складанні калькуляції собі ...
... . Во второй период жизненного цикла включается освоение изделия в промышленном производстве (ОСП). Практика показывает, что на этой стадии возникают и конструкторские изменения, и изменения в технологических процессах, и изменения уровня оснащенности производства специальными видами оснастки и оборудования. Точное соблюдение технологического процесса – одно из важнейших организационных условий ...
... ії. При цьому дії і доступ строго регламентовані і протоколюються. Кожен користувач одержує підказку про правильні дії, прапори наявності/відсутності необхідної інформації. Система відкрита для зв'язку з іншими Арм-ми і системами як під UNIX, так і під ДОС, WIND0WS, OS/2 і т.д. Допускається робота UniCorn на тім же сервері, де встановлене програмне забезпечення S.W.I.F.T. В даний момент ...
0 комментариев