Расчет горения топлива

Задание

Спроектировать методическую трехзонную толкательную печь с наклонным подом для нагрева заготовок из малоуглеродистой стали с размерами d=305 мм, l=400 мм. Производительность - 60000 кг/ч, tКОН=1030 °С. Топливо: газ, %

СН4=0,5

СО2=8,5

N2=1,5

О2=2,2

СО=37

Н2=50

Н2S=0,3

qH2O=10 г/м3

tВ=280 °С.

Расчет горения топлива

Рассчитываем состав влажного газа по составу сухого и влажности г/м3. Коэффициент пересчета с сухого газа на влажный определяем по формуле:

Состав влажного газа находим по содержанию сухого газа и величине К:

Сумма всех составляющих:

Определяем низшую теплоту сгорания топлива, кДж/м3:

Расчет теоретически необходимого объема кислорода для горения, м3/м3:

Теоретический расход воздуха для горения, м3/м3:

где - объемная доля О2 в воздухе ( - для атмосферного воздуха).

Действительный расход воздуха для горения, м3/м3:

где α - коэффициент избытка воздуха, принимается по [1].

Объемы продуктов сгорания (м3/м3), получившиеся в результате горения:

объем углекислого газа

объем азота

объем избыточного кислорода

объем водяного пара

объем сернистого газа

общий объем продуктов сгорания

Состав продуктов сгорания (%) определяется:

Для проверки правильности расчета горения топлива составляют материальный баланс, на основании закона сохранения массы:

где Gт - масса топлива, кг;

Gв - масса воздуха, необходимого для горения, кг;

Gп.с. - масса продуктов сгорания, получившихся, в результате горения, кг.

Масса топлива, кг:

где Vт - единица объема газа на которую ведется расчет, м3;

ρт - плотность газа, кг/м3

где …… - молекулярная масса соответствующего компонента.

Масса воздуха, кг:

где кг/м3 - плотность воздуха.

Масса продуктов сгорания, кг:

где - плотность продуктов сгорания, кг/м3

Результаты расчета сводятся в таблицу 1.

Таблица 1. Материальный баланс горения

Приход	кг	%	Расход	кг	%
1. Топливо	0,733	19,7	1. Продукты сгорания	3,7	100
2. Воздух	2,987	80,3
Итого	3,72	100	Итого	3,7	100