Навигация
Основные показатели работы трубчатых печей
40792
знака
6
таблиц
7
изображений
1.3 Основные показатели работы трубчатых печей
Основными показателями, характеризующими работу трубчатой печи, являются полезная тепловая нагрузка, теплонапряженность поверхности нагрева и топочного пространства, коэффициент полезного действия печи.
Важнейшей характеристикой печи является полезная тепловая нагрузка, т.е. количество тепла, воспринимаемого сырьем в печи (кВт или кДж/ч). На ряде действующих нефтеперерабатывающих заводов эксплуатируются трубчатые печи с полезной тепловой нагрузкой от 10 до 20 МВт. На высокопроизводительных установках тепловая мощность печей составляет 50-80 МВт.
Важным показателем, характеризующим работу трубчатой печи, является теплонапряженность поверхности нагрева, или плотность теплового потока, т.е. количество тепла, переданного через 1 м2 поверхности нагрева в единицу времени (Вт/м2).
Различают среднюю теплонапряженность труб всей печи, среднюю теплонапряженность радиантных и конвекционных труб, а также теплонапряженность отдельных участков труб (локальная). Величина тепловой напряженности поверхности нагрева характеризует, насколько эффективно передается тепло через поверхность нагрева всей печи или отдельных ее частей. Чем выше средняя теплонапряженность поверхности нагрева всей печи, тем меньше размеры печи, обеспечивающей передачу заданного количества тепла и, следовательно, тем меньше затраты на ее сооружение.
Однако чрезмерно высокая теплонапряженность поверхности нагрева может нарушить нормальную работу печи и привести к прогару труб.
Тепловая напряженность топочного пространства характеризует количество тепла, выделяемого при сгорании топлива в единицу времени в единице объема топки (Вт/м3). Эта величина, в известной мере, характеризует эффективность использования объема топки. Размеры топки трубчатых печей во многих случаях зависят не от величины допустимого удельного тепловыделения, а от конструктивных особенностей печи и допускаемой величины теплонапряженности поверхности нагрева радиантных труб. В трубчатых печах теплонапряженность топочного пространства обычно составляет 40-80 кВт/м3, тогда как в паровых котлах, где объем топочного пространства в основном предопределяется условием полного сгорания топлива, эта величина значительно больше (600-2000 кВт/м3).
Коэффициент полезного действия трубчатой печи есть величина, характеризующая полезно используемую часть тепла, выделенного при сгорании топлива. При полном сгорании топлива эта величина зависит главным образом от коэффициента избытка воздуха и температуры дымовых газов, выходящих из печи, а также от степени тепловой изоляции трубчатой печи. Снижение коэффициента избытка воздуха так же, как и понижение температуры отходящих дымовых газов, способствует повышению к.п.д. печи. При подсосе воздуха через неплотности кладки коэффициент избытка воздуха повышается, что приводит к снижению к.п.д. печи. Для трубчатых печей значение коэффициента полезного действия находится в пределах от 0,65 до 0,85.
2. Расчетная часть
2.1 Расчет процесса горения топлива
Цель данного этапа: расчет низшей теплотворной способности топлива, количества и состава продуктов сгорания, теплосодержания продуктов сгорания.
Низшая теплотворная способность топлива определяется по уравнению Менделеева:
где C, H, S, O, W – соответственно содержание в топливе углерода, водорода, серы, кислорода, влаги, % масс.;
кДж/кг.
Теоретическое количество воздуха, необходимого для сгорания 1 кг топлива:
;
кг/кг.
Фактический расход воздуха:
,
где a – коэффициент избытка воздуха;
кг/кг.
Количество продуктов сгорания, образующихся при сжигании 1 кг топлива:
,
где Wф – расход форсуночного пара;
кг/кг.
Количество газов, образующихся при сгорании 1кг топлива:
кг/кг;
кг/кг;
кг/кг;
кг/кг;
кг/кг.
Проверка осуществляется, исходя из условия: 
;
3,117+1,17+0,8271+13,6896 = 18,824 кг/кг » 18,825 кг/кг.
Объемный расход воздуха, необходимого для сгорания 1 кг топлива:
;
м3/кг.
Расчет теплосодержания продуктов сгорания на 1 кг топлива при заданной температуре производится по формуле:
,
где Т – температура продуктов сгорания, К;
Ci – средние массовые теплоемкости продуктов сгорания, кДж/кг×К (их значения находим по табл.2 [2, с.7] методом интерполяции);
кДж/кг.
Результаты расчета значений теплосодержания представим в виде таблицы.
Таблица 1
| Т, К | 300 | 500 | 700 | 1100 | 1500 | 1700 | 1900 |
| qt, кДж/кг | 530,4 | 4555,6 | 8781,5 | 17860,9 | 27623,1 | 32677,3 | 37799,6 |
Выводы: по результатам расчетов данного этапа низшая теплотворная способность топлива составила 42215,504 кДж/кг, количество продуктов сгорания на 1 кг сжигаемого топлива – 18,825 кг/кг.
Похожие работы
... из реакционной зоны твёрдых продуктов распада (сажи, кокса), благодаря чему отпадает необходимость в периодических остановках реактора для выжига кокса. Недостатками пиролиза углеводородного сырья в присутствии расплавленного теплоносителя являются необходимость нагрева и циркуляции теплоносителя, а также сложность отделения его от продуктов реакции. 1.2.5 Высокотемпературный пиролиз с ...
... . Достигается простым увеличением числа аппаратов и легко модернизи- руется на действующей установке. VIII. Извлечения из « Правил пожарной безопасности в нефтяной промышленности (ППБО-85) » ( глава 7) 7.5.7. Установки с огневым подогревом (трубчатые печи, блочные огневые нагреватели) 7.5.7.1. Площадка перед форсунками должна иметь твердое покрытие и уклон в сторону лотка, ...
... расчет величины затрат необходимых для внедрения этого проекта в производство. Оценить изменение себестоимости продукции получаемой в цехе первичной переработки нефти и получения битума. В цехе установлено две печи: для нагрева нефти П-1 и для подогрева мазута и пара П-3, после реконструкции должна быть установлена печь, которая полностью заменит обе печи П-1 и П-3. Производительность печи по ...
... их не превышает 0,74, теплонапряженность камер низкая, дымовые газы покидают конвекционную камеру при сравнительно высокой температуре (450-500°С). В 60-е годы на АВТ и других технологических установках начали широко применяться печи беспламенного горения с излучающими стенками (рисунок 3.2). Беспламенные панельные горелки 1 расположены пятью рядами в каждой фронтальной стене камеры радиации. ...
0 комментариев