5.4 Определение и расчёт продуктов сгорания газа и расхода воздуха
В качестве основного топлива в котельной используется природный газ, состав которого приведен в таблице 6.
Таблица 6.
Состав природного газа
С Н4, % | С2 Н6, % | С3 Н8, % | С4 Н10, % | С5 Н12, % | N2, % | СО2, % |
78,2 | 4,4 | 2,2 | 0,7 | 0,2 | 14,2 | 0,1 |
Удельная теплота сгорания топлива равна:
q = 34,16 МДж/м3 = 9,49 Вт · ч/м3.
Плотность газа равна: ρ = 0,879 кг/с.
Расход газа определяется по формуле:
B = (Qу · n) / (q · ηк.а ), (5.31)
где ηк.а – коэффициент полезного действия котлоагрегата,%;
Qу – установленная мощность котлоагрегата, Вт;
n – количество котлов, шт.
B = (4370· 4) / (9,49 · 0,92) = 2002 м3/ч.
Теоретически необходимый объём воздуха для сжигания газа определяется по формуле:
V0 = 0,0476· ∑(m + ( n/4))· Cm· Hn – O2, (5.32)
V0 = 0,0476· (2 · 78,2 + 3,5· 4,4 + 5 · 2,2 + 6,5 · 0,7 + 8 · 0,2) = 10,2 м3/ м3.
Фактический расход воздуха определяется по формуле:
Vв = V0· В· α · ((t + 273,15) / 273,15), (5.33)
где α – коэффициент избытка воздуха, α =1,05 [4].
Vв = 10,2· 2002 · 1,05 · ((28 + 273,15) / 273,15) = 23639,3 м3/ч.
Объём азота в продуктах сгорания определяется по формуле:
VN2 = В· (0,79· V0· α + (N2 /100)), (5.34)
VN2 = 2002 · (0,79·10,2· 1,05 + (14,2 /100)) = 16416,4 м3/ч.
Объём трехатомных газов в продуктах сгорания определяется по формуле:
VRO2 = 0,01· В· (СО2 + СО + Н2S +∑mСmHn (5.35)
VRO2 = 0,01· 2002 · (0,1· 78,2+ 2 · 4,4 + 3 · 2,2 + 4 · 0,7 + 5 · 0,2) = 1951,9 м3/ч.
Объём водяных паров в продуктах сгорания определяется по формуле:
VН2О = В · (Н2S + Н2 + ∑(n/2)СmHn +0,0161d) · 0,01+0,124·V0 · α, (5.36)
где d – влагосодержание газа, d = 10,4 [4].
VН2О = 2002 · (2· 78,2+ 3 · 4,4 + 5 · 2,2 + 6 · 0,2 + 0,0161 · 10,4) · 0,01+ + 0,124 · 10,2 · 1,05 = 6301,7 м3/ч.
Объём сухих продуктов сгорания определяется по формуле:
VС2 = VRO2 + VN2 + (α – 1) · V0 · В, (5.37)
VС2 = 1951,9 + 16416,4 + (1,05 – 1) · 10,2· 2002 = 28578,5 м3/ч.
Объём продуктов сгорания определяется по формуле:
V2 = VС2 + VН2О, (5.38)
V2 = 28578,5 + 6301,7 = 34880,2 м3/ч.
0 комментариев