Задача 26. Состав твердого топлива

Дано:

Состав твердого топлива:

С^Г = 80 %

Н^Г = 2 %

О^Г = 17 %

S^Г = 0,5 %

N^Г = 0,5 %

А^С =10+№/3 = 12%

W^P = 10+№/2 =13%

Состав газообразного топлива:

СН₄ = 90+№/10 =90,6 %

С₂Н₆ = 2 %

С₃Н₈ = 0,5 %

Остальное N₂ = 100-(90,6+2+0,5)=6,9%

η =82% - КПД сжигания

Q_Т = 1МВт -тепловая мощность

Определить:

Снижение выбросов СО₂

Решение:

Произведем пересчет на рабочий состав топлива

С^С = С^Г *(100- А^С)/100 = 80*(100-12)/100 = 70,4%

Н^С = Н^Г *(100- А^С)/100= 2*(100-12)/100 = 1,76%

О^С = О^Г *(100- А^С)/100= 17*(100-12)/100 = 14,96%

S^С = S^Г *(100- А^С)/100= 0,5*(100-12)/100 = 0,44%

N^С = N^Г *(100- А^С)/100= 0,5*(100-12)/100 = 0,44%

С^Р = С^C *(100- W^Р)/100 = 70,4*(100-13)/100 = 61,25%

Н^Р = Н^C *(100- W^Р)/100 = 1,76*(100-13)/100 = 1,55%

О^Р =О^r *(100- W^Р)/100 = 14,96*(100-13)/100 = 13,17%

S^Р = S^C *(100- W^Р)/100 = 0,44*(100-13)/100 = 0,38%

N^Р = N^C *(100- W^Р)/100 = 0,44*(100-13)/100 = 0,38%

Определим теплоту сгорания твердого топлива:

Q^P_ТТ = 339*С^P+1030*Н^Р–109*(О^Р-S^Р)-25*W^P =

= 339*61,25+1030*1,55–109*(13,17-0,38)-25*13 = 23429 кДж/кг

Определим теплоту сгорания газа:

Q^P_ГТ = 0,01*(35,85*СН₄+63,8*С₂Н₆ +91,3*С₃Н₈) =

=0,01*(35,85*90,6+63,8*2 +91,3*0,5) = 34,223 МДж/м³

Для получения Q_Т =1МВт мощности при сжигании твердого топлива, а точнее 1МДж в 1 с необходим расход топлива:

B_ТТ = Q_Т/(Q^P_ТТ * η) = 1000/(23429*0,8) = 0,053 кг/с

Для получения Q_Т =1МВт мощности при сжигании газообразного топлива, а точнее 1МДж в 1 с необходим расход топлива:

B_ГТ = Q_Т/(Q^P_ГТ * η) = 1000/(34223*0,8) = 0,0365 м³/с

Определим количество СО₂ при сжигании 1 кг тв. топлива:

V_{CO2 ТТ} = 0,01866*С^Р = 0,01866*61,25 = 1,14 м³/кг

При сжигании 0,061 кг топлива за 1 с образуется количество СО₂:

V_{CO2 Т} = V_{CO2 ТТ} * B_ТТ =1,14*0,053 = 0,06 м³

Определим количество СО₂ при сжигании 1 м³ газообразного топлива:

V_{CO2 ГТ} = 0,01*(СН₄+2*С₂Н₆+3*С₃Н₈) = 0,01*(90,6+2*2+3*0,5) = 0,961 м³/м³

При сжигании 0,0365 м³ топлива за 1 с образуется количество СО₂:

V_{CO2 Г} = V_{CO2 ГТ} * B_ГТ =0,961 *0,0365 = 0,035 м³

Итак, выброс СО₂ уменьшается на:

V_{CO2 ГТ} - V_{CO2 Г} = 0,06 -0,035 = 0,025 м³