Задача 8

Задача 1

Дано:

С₁^Р = 38,6%

Н₁^Р = 2,6%

S₁^Р = 3,8%

N₁^Р = 0,8%

W₁^Р = 11+№/2% = 11,5%

А₁^Р - остальное

W₂^Р = 16+№/2% = 16,5% - результат анализа

Определить:

Состав топлива при действительной влажности и теплоту сгорания

Решение:

А₁^Р = 100-(38,6+2,6+3,8+0,8+11,5+0,5) =42,2%

Произведем пересчет расчетного состава топлива на сухое состояние и далее на влажность W₂^Р

Коэффициент пересчета:

К = [100/(100- W₁^Р)]*[(100- W₂^Р)/100] = (100- W₂^Р)/(100- W₁^Р)] =

= [(100-(16+1/2)]/[(100-(11+1/2)] = 0,943

Определяем состав топлива при W₂^Р

С₂^Р = С₁^Р*К = 38,6*0,94 = 36,28%

Н₂^Р = Н₁^Р*К = 2,6*0,94 = 2,44%

S₂^Р = S₁^Р*К = 3,8*0,94 = 3,57%

N₂^Р = N₁^Р*К = 0,8*0,94 = 0,752%

W₂^Р = 1/2 + 16+1/2=17%

А₂^Р = A₁^Р*К = 42,2*0,94 = 39,7%

Проверим: 36,28+2,44+3,57+0,752+17,29+37,8 = 100%

Определим теплоту сгорания данного топлива при действительной влажности:

Q^Р_Н = 339*С₂^Р+1030*Н₂^Р+109*S₂^Р-25*W₂^Р =

= 339*36,28+1030*2,44+109*3,57-25*17,29 = 14479 кДж/кг

Задача 2

Дано:

Состав топлива в беззольном сухом состоянии

С^Г = 85%

Н ^Г = 6%

S ^Г = 4%

О ^Г = 4%

N ^Г = 1%

W ^Р = 18,6+№/2 = 18,6+1/2 = 19,1 %

А^С =10+№/2 = 10+1/2 = 11,5%

Определить:

Теплоту сгорания топлива

Решение:

Определим коэффициент пересчета состава топлива из сухого беззольного в рабочее состояние:

К = [(100- А^С)/100]*[ (100- W ^Р)/100]= [(100-11,5)/100]*[ (100-19,1)/100]=0,72

Определяем состав топлива в рабочем состоянии:

С^Р = С^Г*К = 85*0,72= 61,1%

Н^Р = H^Г*К = 6*0,72= 4,22 %

S^Р = S^Г*К = 4*0,72= 2,78%

O^Р = O^Г*К = 4*0,72= 2,78%

N^Р = N^Г*К = 1*0,72= 0,72%

W^Р =19,1%

Определим А^Р

А^Р = A^С*(100- W ^Р)/100 = 11,5*(100- 19,1)/100 = 9,3%

Проверим: 19,1+61,1+4,22+2,78+2,78+0,72+9,3 = 100%

Определим теплоту сгорания топлива

Q^Р_Н = 339*С^Р+1030*Н^Р-109*(O^Р-S^Р)-25*W₂^Р =

= 339*61,1+1030*4,22-109*(2,78-2,78)-25*19,1= 24582 кДж/кг

Задача 3

Дано:

Q^Р₁ =10+№/2 = 10+6/2 = 13 мДж/кг при W₁^Р = 10-№/5% = 10-6/5=8,8%

Определить:

Теплоту сгорания топлива Q^Р₂ при W₂^Р = 20-№/5% = 20-6/5=18,8%

Решение:

Выразим состав топлива при W₂^Р через состав топлива при W₁^Р

Коэффициент пересчета будет:

К = [100/(100- W₁^Р)]*[(100- W₂^Р)/100] = (100- W₂^Р)/(100- W₁^Р)] =

= (100-18,8)/(100-8,8) = 0,89

Тогда:

Q^Р₁ = 339*С^Р₁+1030*Н^Р₁-109*(O^Р₁-S^Р₁)-25*W₁^Р = D₁-25*W₁^Р

Q^Р₂ = 339*С^Р₂+1030*Н^Р₂-109*(O^Р₂-S^Р₂)-25*W₂^Р = D₂-25*W₂^Р = K* D₂-25*W₂^Р

Из этих двух уравнений находим Q^Р₂

Q^Р₂ =(Q^Р₁+25*W₁^Р)*K - 25*W₂^Р =(Q^Р₁+25*W₁^Р)*K - 25*W₂^Р =

= (13000+25*8,8)*0,89-25*18,8= 11,296 мДж/кг

Задача 4

Дано:

С^С = 50+№/2 = 50+6/2 =53%

Н^С = №/2 = 6/2 = 3%

S^С = 1+№/20 = 1+6/20 =1,3%

N^С = 1%

О^С = 5+№/20 = 5+6/20 =5,3%

W^Р = №% = 6%

А^Р - остальное, т.е. А^Р =100-(53+3+1,3+1+5,3)= 36,4 %

Определить:

Низшую теплоту сгорания топлива в рабочем состоянии

Решение:

Находим состав топлива в рабочем состоянии:

Коэффициент пересчета из сухого состояния в рабочее:

К = (100- W^Р)/100 = (100- 6)/100 = 0,94

С^Р = С^С*К = 53*0,94= 49,82%

Н^Р = H^С*К = 3*0,94= 2,82%

S^Р = S^С*К = 1,3*0,94= 1,22%

N^Р = N^С*К = 1*0,94= 0,94%

O^Р = O^С*К = 0,94*5,3= 4,98%

W^Р = 6%

Определяем теплоту сгорания топлива

Q^Р_Н = 339*С^Р+1030*Н^Р-109*(O^Р-S^Р)-25*W₂^Р =

= 339*49,82+1030*2,82-109*(4,98-1,22)-25*6= 19234кДж/кг

Задача 5

Дано:

Состав газообразного топлива

СН₄ = 50-№ = 50-6 =44%

СО =10+ №/2 = 10+6/2 = 13%

Н₂ = 10+ №/2 = 10+6/2 = 13%

N₂ - остальное

Определить:

Теплоту сгорания топлива

Решение:

Теплота сгорания газообразного топлива:

Q^C = 0,01*(10,8* Н₂ +12,6*СО+35,85* СН₄) =

=0,01*(10,8* 13 +12,6*13+35,85*44) = 18,8 мДж/м³

Задача 6

Дано:

Состав топлива в газообразном состоянии:

СН₄ = 50+№ = 50+6 =56%

СО =25- №/2 = 25-6/2 = 22%

Н₂ = 25- №/2 = 25-6/2 = 22%

N₂ - остальное

B_Ж = 3000+№*10 = 3000+6*10=3060м³/ч

Определить:

Тепловую мощность

Решение:

Теплота сгорания газообразного топлива:

Q = 0,01*(10,8* Н₂ +12,6*СО+35,85* СН₄) =

=0,01*(10,8* 22 +12,6*22+35,85*56) = 25,22 мДж/м³

Находим тепловую мощность:

N = B* Q = 3060*25,22*1000/60/60 = 21437 кВт

Задача 7

Дано:

Состав твердого топлива:

С^Р = 40%

Н^Р = 2%

S^Р = N^Р = 1%

О^Р = №/2 = 6/2 =3%

А^Р =10%

W^Р = остальное

Состав жидкого топлива:

С^Р = 90%

Н^Р = 10%

N^Р = О^Р = S^Р = А^Р =1%

В_Т = 2000+№*50 = 2000+6*50 = 2300 кг/ч

В_Ж = №/30 = 6/30 = 0,2 кг/с

Определить:

Мощность топочного устройства

Решение:

Определяем теплоту сгорания твердого топлива

W^Р = 100-(С^Р+Н^Р +S^Р + N^Р +О^Р +А^Р) =100-(40+2 +1 + 1 +3,5 +10)= 42,5%

Q^Р_Т = 339*С^Р+1030*Н^Р-109*(O^Р-S^Р)-25*W₂^Р =

= 339*40+1030*2-109*(3-1)-25*42,5= 14340 кДж/кг

Определяем теплоту сгорания жидкого топлива:

Q^Р_Ж = 339*С^Р+1030*Н^Р-109*(O^Р-S^Р)-25*W₂^Р =

= 339*90+1030*10-109*(1-1)-25*0= 40810 кДж/кг

Находим тепловую мощность топочного устройства при использовании твердого топлива:

N_Т = B_Т* Q^Р = 2300*14340/60/60 = 9162 кВт

Находим тепловую мощность топочного устройства при использовании жидкого топлива:

N_Ж = B_Ж* Q^Р = 40810*0,2 = 8162 кВт

Общая тепловую мощность топочного устройства:

N = N_Т + N_Ж =9162+8162 =17324кВт

Задача 8

Дано:

Состав топлива:

С^Г =60+№/3=60+6/3=62%

Н^Г = 20-№/3= 20-6/3=18%

О^Г =18%

S^Г = 1%

N^Г = 1%

А^С = 25+№/2=25+6/2=28%

W^Р = 30+№/2=30+6/2=33%

Определить:

V⁰, Q^Р_Н, Q^Р_Н/ V⁰

Решение:

Для определения V⁰ найдем состав топлива в рабочем состоянии

Коэффициент пересчета состава топлива из горючего в сухое состояние:

К₁ = (100- А^С)/100 = (100- 28)/100=0,72

Коэффициент пересчета состава топлива из сухого в рабочее состояние:

К₂ = (100- W^Р)/100 = (100- 33)/100=0,67

Определение состава топлива в рабочем состоянии:

С^Р = С^Г * К₁*К₂=62*0,72*0,67=29,9%

Н^Р = Н^Г * К₁*К₂= 18*0,72*0,67=8,68%

О^Р = О^Г * К₁*К₂= 18*0,72*0,67=8,68%

S^Р = S^Г * К₁*К₂= 1*0,72*0,67=0,48%

N^Р = N^Г * К₁*К₂= 1*0,72*0,67=0,48%

Определение теоретически необходимого расхода воздуха:

V⁰ =0,0889*(С^Р+0,375*S^Р)+065*Н^Р -0,0333* О^Р =

=0,0889*(29,9+0,375*0,48)+0,265*8,68 -0,0333* 8,68 =4,69 м³/кг

Определение теплоты сгорания топлива:

Q^Р_Н = 339*С^Р+1030*Н^Р-109*(O^Р-S^Р)-25*W^Р =

= 339*29,9+1030*8,68-109*(8,68-0,48)-25*33= 17358 кДж/кг

Q^Р_Н /V⁰=17358|4.69 = 3701,1 кДж/м³