Факултет`”Машиностроене и уредостроене” катедра „Енергийна техника”
Изтегляне 176.61 Kb.
|
Свързани:
kompyutyrno-integrirani-sistemi, tehnologichen-proces-za-izrabotka-na-shtanca-za-ogyvane-na-lopatki-za-vodna-turbina
| Газообразни горива
Общи характеристики на газообразните вещества Газообразните горива притежават редица предимства в сравнение с твърдите и течните горива. При използването им като енергийно гориво в електроцентралите, за тях не се налага изграждането на сложни системи за горивоподготовка и горивоподаване, отпада необходимостта и от системи за шлакоотделяне и пепелоотделяне. В този случай значително се облекчават техническите задачи свързани с опазване на околната среда. Котлите изгарящи газообразно гориво са по-маневрени, а обслужването и регулирането на горивния процес е опростено. Горимите газове са единствените природни горива пригодени за непосредствено използване в газотурбинни енергийни инсталации. Необходимо е да се отбележи, че положителния икономически ефект в резултат на изгарянето на газообразни горива в електроцентралите е по-нисък от този който се достига при прякото използване на тези горива за задоволяване на промишлени и битови енергоконсуматори. Поради това газообразните горива се използват приоритетно в тези области. Съгласно класификацията (Таблица 7.1.1.) газообразните горива се разделят на две групи – природни (естествени) и такива които са продукт на технологичен процес или резултат от специална преработка на течни и твърди горива. В общия случай газообразните горива представляват газови смеси. Поради тази причина съставът на тези горива се представя най-често като обемни дялове (в проценти) на участващите газови компоненти при нормални условия (температура 0 °C и налягане 0,102 MPa). Информацията за примеси в газообразното гориво (водни пари, пепел, смоли и др.) обикновено се дава в дименсии за концентрации – g/kg или g/m3 сух газ. При тези горива също се дефинира горна и долна топлина на изгаряне, която се отнася към единица обем (1 m3) гориво при нормални условия. Някои характеристики на газове влизащи в състава на газообразното гориво са представени в Таблица 3. Таблица 3.
Обемният състав на сухо и безпепелно газообразно гориво, в общия случай може да се представи чрез формулата: където със CmHn са обозначени представените в Таблица 1.4.1. “висши” (след метана) въглеводородни газове, об.%; Обемът на водните пари в единица обем сух газ се определя по израза: където dГ е влагосъдържанието на газовото гориво, g/kg(сух газ); ρСГ – плътност на сухо обезпепелено гориво при температура 0 °C и налягане 0,1 Mpa, kg/m3; Плътността ρСГ зависи от състава на горивото и може да бъде пресметната по формулата: Коефициентите пред газовите компоненти в тази формула представляват плътностите на съответните газове при нормални условия (от Таблица 7.1.5). Определянето на влажността на газовото гориво по отношение на единица обем се извършва по изразите: където , представлява влагосъдържанието на газовото гориво по отношение на единица обем сух газ, g/m3. Масата на 1 m3 газ (GГ), заедно с баластните компоненти (влага и минерален прах) се изчислява по формулата: където aГ е съдържанието на минерален прах в газовото гориво, g/m3. При пресмятания отнасящи се до изгаряне на горивни смеси от газови, твърди и течни горива се използват формулите за твърди и течни горива, където основните горивни компоненти (химически елементи) участват с масовите си дялове в %. В такива случаи е необходимо тези масови дялове от елементния състав на газовото гориво да бъдат изчислени при използване на формулите: Определеният чрез тези пресмятания условен елементен състав трябва да удовлетворява израза за материален баланс: Отсъствието на химични връзки между горимите компоненти влизащи в състава на газообразните горива позволява тяхната топлина на изгаряне (Q) да бъде пресметната по формулата: където: k – броят на горимите компоненти в разглежданото гориво; Cj – процентното съдържание на j-тата горима компонента в разглежданото газообразно гориво, %; Qj – топлината на изгаряне на j-тата горима компонента, kJ/m3; Конкретните формули за определяне на горната (s) и долната (i) топлина на изгаряне на сухо (d) газообразно гориво в общия случай са: В тези формули процентните съдържания на горимите газови компоненти (Cj) са означени с техните химични формули. При определяне топлината на изгаряне на горивни смеси от твърди, течни и газообразни горива се използува формулата: където са топлините на изгаряне съответно на газообразното и твърдото (течното), ; g – масовия дял на газообразното гориво. В този случай е необходимо предварително пресмятане на Qir за газообразното гориво в дименсия по формулата: Важни характеристики свързани с безопасността при оползотворяването на газообразни горива са т.н. горна и долна концентрационни граници на запалване. Смес от горим газ и окислител може да бъде запалена под въздействието на външен източник само ако обемната концентрация на газа е в диапазона между концентрационните граници на запалване. Най-широк е този диапазон при водорода (H2) и въглеродния окис (CO), а от въглеводородните газове – при етилена (C2H4). За газообразно гориво (без негорими съставки) границите на запалване, зависят от границите на запалване на съставящите го горими газове и от техните обемни дялове в сместа. Определянето им се извършва по формулата: където ri – обемния дял на газовите компоненти; CГзап – съответно граници на запалване (долна и горна) на газообразното гориво, разгледано като смес от горими газове , %; Ciзап – граници на запалване (горна и долна) на компонентите влизащи в състава на газообразното гориво, %; При повишаване на температурата и налягането на сместа от газообразно гориво и окислител, границите на запалване се разширяват докато се достигне до стойности при които окислението (самозапалването) се осъществява независимо от концентрационните съотношения. За природен газ температурата на самозапалване (при атмосферно налягане) е в интервала от 600 °C до 800 °C. Изтегляне 176.61 Kb. Сподели с приятели:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||