tify"> Малюнок 10-технологічні схеми теплосилової установки з класичним киплячим шаром під надлишковим тиском.
Малюнок 11-Технологічна схема теплосилової установки з циркулюючим киплячим шаром під надлишковим плавленням.
2. Мета і завдання
Метою курсової роботи є створення моделі розрахунку теплового балансу горіння сланцю. Розроблена модель дозволить
підвищити ефективність (якості, оперативності) вирішення завдань і аналізу
проектних рішень для розрахунку теплового балансу горючого сланцю
Для досягнення поставленої мети необхідно виконати наступні
завдання:
· Аналітичний огляд методів теплового розрахунку ХТП
· Аналіз апаратурного оформлення процесів горіння
· Процес горіння сланцю як об'єкта моделювання
· Розробка програмного продукту для вивчення процесу за допомогою ММ
· Тестовий приклад роботи програми; статичні характеристики температури в апараті залежно від основних управляючих впливів
· Розробка програмної документації (Опис застосування).
Перелік графічного матеріалу
. Процес горіння як об'єкт моделювання
2. ММ процесу
. Блок- схема алгоритму рішення. Результати моделювання
3. Основна частина
.1 Опис об'єкта моделювання
У ході роботи над програмним комплексом був проведений аналіз вхідних вихідних даних.
Рисунок 12 - Формалізований опис математичної моделі, де X - безліч вхідних параметрів
.2 Процес горіння сланцю як об'єкта моделювання
Склад [% (мас.)]: С - 70; Н 2 - 6,5; О 2 - 10; S - 2,0; Na - 1; зола - 5,5; волога - 5. Коефіцієнт надлишку повітря б=1,55. Відносна вологість повітря 100%. Сланець і повітря надходять в топку з температурою 25 ° С. Тепловтрати (тепловіддача через стінки котла і винесення теплоти зі шлаком) 8% від загального приходу теплоти.
При 25 ° С вологість при насиченні 23,1 г/мі. Розрахунок вести на 1 кг сланцю.
Рішення. Горіння протікає до кінцевих продуктів окислення по реакціях:
З + О 2? СО 2 (1);
Н2 + 1/2О 2? Н 2 О (2);
S + О 2? SO 2 (3)
Відповідно до формули (14) нижча теплота згоряння сланцю:
, 3 * 70 + 1256 * 6,5 - 109 (10 - 2) - 25,2 (9 * 6,5 - 5)=29650 кДж/кг
При середній теплоємності сланцю 0,78 кДж/(кг ° С) кількість теплоти в 1 кг сланцю при 25 ° С становить: 0,78-25 * 1=18,2 кДж.
Теоретична витрата повітря [по рівнянню (16)]:
, 116 * 70 + 0.348 * 6,5 + 0,0435 (2 - 10)=10,05 кг або 10,05/1,2928= gt; 7,77 мі
в тому числі 7,77 * 79/100=6,14 мі N2 і 1,63 мі 02.
Влагосодержание 1 кг повітря:
, 1 * 7,77/10,05=* 17,9 г *=0,0179 кг
Кількість теплоти повітря, яке надходить в топку [за формулою (III.18)]:
, 55 * 10,05 (1,02 + 1,95 * 0,0179) 25=392,8 кДж
Отже, весь прихід теплоти 29650 + 18,2 + 392,8=30061 кДж,
втрати 30061-0,08=2 410 кДж,
несеться з топковим газами 30061 - 2410=27651 кДж.
Визначимо склад продуктів згоряння 1 кг естонського сланцю:
кмоль% (об.) СО 2 0,7/12 - 0,058010,2Н 2 00,04858,5в тому числі від спалювання Н 2 0,065/2=0,0330влага воздуха1,55 * 10,05 0,0179/18=0,0155SO 2 0.02/32=0,00060,1N 2 0,425474,3в тому чіслесланца0,01/28=0,0004воздуха6,14-1,55/22,4-0.4250 О 2 (надлишок) (1,63 1,55-1.63)/22,4=0,04006,9
Ентальпія газів (кДж/кмоль);
1300 ° С1400 ° СО 2 N 2 СО 2 H 2 O SO 2 43400 41600 66800 52200 67 90 047 606 45 600 72 700 56 800 73 800
Кількість теплоти відхідних газів при 1300 ° С [див. рівняння (I1I.4)]:
Q '= 0,058-66800 + 0,0485 * 52200 + 0,00062 + 67900 + 0,4254 * 41600 + 0,04 * * 43400=25940 кДж
Оскільки Q ' lt; Q, приймаємо t=1400 ° С і тоді
Q" = 0,058 * 72700 + 0,0485 * 56800 + 0,00062 * 73800 + 0,4254 * 45600 + 0,04 * * 47606=28432 кДж
Значить Q" gt; Q. Визначаємо різницю:
Q" - Q=2 492 кДж;? t...
