Презентация на тему: ЛЕКЦИЯ 3 Энергетическое топливо и процессы горения КУРС ЛЕКЦИЙ ОБЩАЯ ЭНЕРГЕТИКА

ЛЕКЦИЯ 3 Энергетическое топливо и процессы горения КУРС ЛЕКЦИЙ ОБЩАЯ ЭНЕРГЕТИКА
ЛЕКЦИЯ 3 Энергетическое топливо и процессы горения КУРС ЛЕКЦИЙ ОБЩАЯ ЭНЕРГЕТИКА
ЛЕКЦИЯ 3 Энергетическое топливо и процессы горения КУРС ЛЕКЦИЙ ОБЩАЯ ЭНЕРГЕТИКА
ЛЕКЦИЯ 3 Энергетическое топливо и процессы горения КУРС ЛЕКЦИЙ ОБЩАЯ ЭНЕРГЕТИКА
ЛЕКЦИЯ 3 Энергетическое топливо и процессы горения КУРС ЛЕКЦИЙ ОБЩАЯ ЭНЕРГЕТИКА
ЛЕКЦИЯ 3 Энергетическое топливо и процессы горения КУРС ЛЕКЦИЙ ОБЩАЯ ЭНЕРГЕТИКА
ЛЕКЦИЯ 3 Энергетическое топливо и процессы горения КУРС ЛЕКЦИЙ ОБЩАЯ ЭНЕРГЕТИКА
ЛЕКЦИЯ 3 Энергетическое топливо и процессы горения КУРС ЛЕКЦИЙ ОБЩАЯ ЭНЕРГЕТИКА
ЛЕКЦИЯ 3 Энергетическое топливо и процессы горения КУРС ЛЕКЦИЙ ОБЩАЯ ЭНЕРГЕТИКА
ЛЕКЦИЯ 3 Энергетическое топливо и процессы горения КУРС ЛЕКЦИЙ ОБЩАЯ ЭНЕРГЕТИКА
ЛЕКЦИЯ 3 Энергетическое топливо и процессы горения КУРС ЛЕКЦИЙ ОБЩАЯ ЭНЕРГЕТИКА
ЛЕКЦИЯ 3 Энергетическое топливо и процессы горения КУРС ЛЕКЦИЙ ОБЩАЯ ЭНЕРГЕТИКА
ЛЕКЦИЯ 3 Энергетическое топливо и процессы горения КУРС ЛЕКЦИЙ ОБЩАЯ ЭНЕРГЕТИКА
ЛЕКЦИЯ 3 Энергетическое топливо и процессы горения КУРС ЛЕКЦИЙ ОБЩАЯ ЭНЕРГЕТИКА
ЛЕКЦИЯ 3 Энергетическое топливо и процессы горения КУРС ЛЕКЦИЙ ОБЩАЯ ЭНЕРГЕТИКА
ЛЕКЦИЯ 3 Энергетическое топливо и процессы горения КУРС ЛЕКЦИЙ ОБЩАЯ ЭНЕРГЕТИКА
ЛЕКЦИЯ 3 Энергетическое топливо и процессы горения КУРС ЛЕКЦИЙ ОБЩАЯ ЭНЕРГЕТИКА
ЛЕКЦИЯ 3 Энергетическое топливо и процессы горения КУРС ЛЕКЦИЙ ОБЩАЯ ЭНЕРГЕТИКА
ЛЕКЦИЯ 3 Энергетическое топливо и процессы горения КУРС ЛЕКЦИЙ ОБЩАЯ ЭНЕРГЕТИКА
ЛЕКЦИЯ 3 Энергетическое топливо и процессы горения КУРС ЛЕКЦИЙ ОБЩАЯ ЭНЕРГЕТИКА
ЛЕКЦИЯ 3 Энергетическое топливо и процессы горения КУРС ЛЕКЦИЙ ОБЩАЯ ЭНЕРГЕТИКА
ЛЕКЦИЯ 3 Энергетическое топливо и процессы горения КУРС ЛЕКЦИЙ ОБЩАЯ ЭНЕРГЕТИКА
ЛЕКЦИЯ 3 Энергетическое топливо и процессы горения КУРС ЛЕКЦИЙ ОБЩАЯ ЭНЕРГЕТИКА
ЛЕКЦИЯ 3 Энергетическое топливо и процессы горения КУРС ЛЕКЦИЙ ОБЩАЯ ЭНЕРГЕТИКА
ЛЕКЦИЯ 3 Энергетическое топливо и процессы горения КУРС ЛЕКЦИЙ ОБЩАЯ ЭНЕРГЕТИКА
ЛЕКЦИЯ 3 Энергетическое топливо и процессы горения КУРС ЛЕКЦИЙ ОБЩАЯ ЭНЕРГЕТИКА
ЛЕКЦИЯ 3 Энергетическое топливо и процессы горения КУРС ЛЕКЦИЙ ОБЩАЯ ЭНЕРГЕТИКА
ЛЕКЦИЯ 3 Энергетическое топливо и процессы горения КУРС ЛЕКЦИЙ ОБЩАЯ ЭНЕРГЕТИКА
ЛЕКЦИЯ 3 Энергетическое топливо и процессы горения КУРС ЛЕКЦИЙ ОБЩАЯ ЭНЕРГЕТИКА
1/29
Средняя оценка: 4.5/5 (всего оценок: 65)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (1818 Кб)
1

Первый слайд презентации

ЛЕКЦИЯ 3 Энергетическое топливо и процессы горения КУРС ЛЕКЦИЙ ОБЩАЯ ЭНЕРГЕТИКА д.т.н. проф. Е.В. Барочкин

Изображение слайда
2

Слайд 2

План лекции 2 1. Виды энергетического топлива 2. Состав энергетических топлив 2.1. Органическая часть твердых и жидких топлив 2.2. Внутренний балласт топлива 2.3. Содержание серы 3. Свойства энергетического топлива 4. Элементарные массы топлива 5. Теплота сгорания 6. Пересчет высшей 7. Пересчет высшей и низшей теплоты сгорания при изменении балласта топлива

Изображение слайда
3

Слайд 3

Органическое топливо – это вещество, способное активно вступать в реакцию с кислородом воздуха, обладающее значительным удельным тепловыделением, происходящим при высокой температуре продуктов горения. 1. Виды энергетических топлив 3

Изображение слайда
4

Слайд 4

1. Виды энергетических топлив 4

Изображение слайда
5

Слайд 5

2. Состав энергетических топлив Один килограмм водорода выделяет при сгорании в несколько раз больше тепловой энергии, чем углерод. Один килограмм серы выделяет при сгорании тепла в 3,5 раза меньше, чем углерод. 5 2.1. Общая характеристика энергетических топлив В состав энергетических топлив в общем случае входят: горючая часть, внутренний и внешний балласты

Изображение слайда
6

Слайд 6

2. Состав энергетических топлив Органическая часть твердых и жидких топлив состоит из большого количества сложных химических соединений, в состав которых в основном входят пять химических элементов: углерод С, водород Н, кислород О, азот N и сера S. Топливо также содержит мине- ральные примеси, которые опреде-ляют его зольность, и обознача -ются А, и влага W. Углерод входит в состав топлива в виде сложных соединений с другими элементами. Чем выше содержание углерода, тем выше теплота сгорания топлива. В топливе содержание его колеблется от 50 % для древесины до 93 % для антрацита. Теплота сгорания углерода около 33 МДж/кг. 6 Содержание водорода в твердом топливе колеблется от 2 до 6 %. Теплота сгорания водорода – 120 МДж/кг. 2.2. Органическая часть твердых и жидких топлив

Изображение слайда
7

Слайд 7

2. Состав энергетических топлив Кислород и азот являются частями внутреннего балласта топлива, так как своим присутствием уменьшает горю-чую часть в топливе. Содержание кислорода в горючей массе топлива колеблется в пределах от 2 % у антрацита до 42 % у древесины. Содержание азота доходит до 3 %. Сера имеет невысокую теплоту сгорания – 9,05 МДж/кг. В твердом топливе она находится в виде органической ( S о ), колчеданной ( S к ) и сульфатной (S c ) серы. Органическая сера входит в состав мо-лекул органических соединений; колчеданная входит в состав пирита – FeS2, а сульфатная содержится в минеральной части топлива в виде солей металлов, например FeSO 4, MgSO 4, CaSO 4 и т.д. 7 В твердом топливе содержание серы составляет 1 – 3 %, в отдельных топливах достигает 6-7  %. 2.3. Внутренний балласт топлива

Изображение слайда
8

Слайд 8

2. Состав энергетических топлив 8 2.4. Содержание серы,

Изображение слайда
9

Слайд 9

3. Свойства энергетических топлив Ископаемые угли разделяются на бурые, каменные и антрациты. Каменные угли имеют теплоту сгорания влажной беззольной массы более 24 000 кДж/кг и выход летучих веществ более 9 %. Антрацит относится к старейшим по происхождению каменным углям, отличается большой твердостью, трудно загорается, хорошо выдерживает перегрузки и перевозки. К антрацитам относятся угли с выходом летучих на горючую массу V г = 2 – 9 %. Бурые угли характеризуются высшей теплотой сгорания влажной беззольной массы менее 24 000 кДж/кг. Бурый уголь содержит много влаги, легко соединяется с кислородом воздуха и при длительном хранении на воздухе сильно выветривается и рассыпается в порошок. Кроме того, он способен самовозгораться. По влажности бурые угли делятся на группы, которые приведены в табл. Группы бурых углей Влажность бурых углей W р = 17 – 55  %. Зольность на сухую массу (А с = 10,5 – 34 %), 3.1. Свойства бурых, каменных углей и антрацитов 9

Изображение слайда
10

Слайд 10

3. Свойства энергетических топлив Все виды твердого топлива способны удерживать в себе некото -рое количество влаги за счет сил химического и физико-химического происхождения. Различают два вида влаги в топливе: - внешнюю - внутреннюю. Внешняя влага разделяется: - на поверхностную - на капиллярную. Поверхностная влага остается в топливе после контакта с водой и сохраняется на поверхности за счет смачивания. Ее количество зависит от степени измельчения топлива и внешних условий при транспорте и хранении топлива. Капиллярная влага скапливается в каналах и трещинах кусков топлива. Внутренняя влага связана с органическим веществом и его минеральными примесями. Она состоит из двух компонентов: гигроскопической влаги в коллоидносвязанном состоянии, равномерно распределенной в массе топлива, и гидратной, входящей в состав молекул минеральных примесей Влага, как и зольность, является внешним балластом топлива. Сумма рабочих зольности и влажности составляет внешний балласт рабочего топлива и обозначается Б. 3.2. Влага твердого топлива 10

Изображение слайда
11

Слайд 11

3. Свойства энергетических топлив 3.3. Минеральные примеси твердого топлива В процессе сгорания минеральные примеси твердого топлива превращаются в золу. Зола представляет собой твердый минеральный остаток после сжигания топлива и состоит из топочных шлаков и летучей золы, покидающей топку с продуктами сгорания. Содержание минеральных примесей в топливе изменяется в широких пределах: от 1 – 2 % у древесины до 55 % в углях, а в горючих сланцах до 70 %. Важное практическое значение имеет характеристика плавкости золы, которую разделяют на тугоплавкую с температурой плавления выше 1425   С, среднеплавкую – 1200-1425   С и легкоплавкую – ниже 1200   С. Плавкость золы зависит от ее вязкостных характеристик и оценивается по трем характерным температурам: t 1 – начало деформации; t 2 – начало размягчения; t 3 – начало жидкоплавкого состояния. Для топок с твердым шлакоудалением важно сгранулировать расплавленный шлак до его встречи с трубами на выходе из топки для предотвращения шлакования труб. Поэтому топочный режим горения рассчитывают так, чтобы температура газов на выходе из топочной камеры была ниже температуры t 2 – температуры начало размягчения Для устойчивого образования жидкого в топках с жидким шлакоудалением не-обходимо, чтобы температура газов у пода топки была выше t 3 на 100 – 200 С. Эту температуру обозначают t н.ж и называют температурой нормального жидкого шлакоудаления. 11

Изображение слайда
12

Слайд 12

3. Свойства энергетических топлив При нагревании из твердого топлива выходят летучие V г (включает горючие и негорючие газы СО, СН 4, Н 2, СО 2 ), а также водяной пар, а из углерода и минеральной части топлива образуется коксовый остаток 3.4. Выход летучих твердого топлива Поскольку выход летучих веществ прежде всего определя- ется содержанием кислорода в топливе, то он тем больше, чем топливо моложе, т.е. с химическим возрастом топлива количество летучих веществ на горючую массу V г неизменно снижается. Поэтому для торфа выход летучих составляет около V г = 70 %, для бурых углей V г = 35 – 60 %, для каменных углей V г = 12 – 45 %, для антрацитов V г = 3 – 8 %. Расчетные характеристики для антрацита 12

Изображение слайда
13

Слайд 13

3. Свойства энергетических топлив Чем ниже выход летучих в топливе, тем ниже его реакционная способность и поэтому менее надежно и устойчиво зажигание и горение топлива. Следовательно, условия зажигания и горения бурого угля более надежны, чем антрацита или каменного угля с небольшим выходом летучих. t восп Связь выхода летучих с температурой воспламенения 13 3.4. Выход летучих твердого топлива Поэтому при подготовке твердого топлива с низкими значениями величин летучих веществ на горючую массу необходимо производить размол этого топлива до более мелкого состояния, т.е. получать более тонкую пыль при подготовке топлива к сжиганию. Для такого размола топлива используют, как правило, пылесистемы с шаровыми барабанными мельницами. Выход летучих веществ из твердого топлива происходит в интервалах тем- ператур 110 – 1100 о С. Наибольший выход (до 95 %) имеет место при температуре до 800 о С.

Изображение слайда
14

Слайд 14

14 3.5. Свойства мазута 3. Свойства энергетических топлив

Изображение слайда
15

Слайд 15

Сернистость Нефть и твердые топлива содержат серу в виде сложных серосодержащих соединений, причем при переработки топлива основная часть серы (от 70%) переходит в мазут. В процессе сжигания сера соединяется с кислородом воздуха: S +О 2 = SO 2 при наличии избыточного кислорода; S О 2 +О= SO 3 при соединении с водяными парами; SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4 имеем пары серной кислоты в продуктах сгорания. Количество серы в мазуте от 0,5 – 3%, что примерно соответствует содержанию серы в твер -дом топливе; однако коррозионная агрессивность продуктов сгорания при сжигании мазута в нес- колько раз выше, так как при сжигании твердого топлива образующаяся зола частично нейтрализует кислую среду. Реологическое свойство – это свойство мазута налипать и плотно удерживаться на вертикальных стенках хранилища. М100 при температуре 5°С образует слой толщиной δ = 5 мм. Для полного удаления такого слоя нужно подогреть мазут до температуры 70°С. 15 Состав мазута При подготовке к сжиганию в топках котлов температуру мазута повышают до 100 – 120 о С 3.5. Свойства мазута 3. Свойства энергетических топлив

Изображение слайда
16

Слайд 16

Природный газ — смесь газов, образовавшихся в недрах Земли при анаэробном разложении органи -ческих веществ. Основным компонентом природ-ного газа является метан (CH 4 ) – его содержание варьируется в диапазо -не 70 - 98 %, а также содержит этан – С 2 Н 6 до 4 %; пропан – С 3 Н 8 до 2 %; бутан С 4 Н 10 до 1 % и другие пре-дельные углеводороды метанового ряда. Помимо углеводородной состав- ляющей, природный газ может со-держать неорганические газообраз -ные соединения : водород, серово-дород, углекислый газ, азот, инертные газы (преимущественно гелий ). Плотность газового топлива от 0,68 до 0,85 кг/м³ 3.6. Характеристики газового топлива Состав природного газа 3. Свойства энергетических топлив 16

Изображение слайда
17

Слайд 17

3. Свойства энергетических топлив Теплота сгорания топлива : количество тепловой энергии, которая выделяется при полном сгорании единицы рабочей массы (1 кг) жидкого или твердого топлива, измеряется в Ккал/кг или кДж/кг, кКал /м 3, кДж/м 3 17 3.7. Теплота сгорания топлива При определении теплоты сгорания в теплотехнике исходят из того, что содержащийся в горючей части топлива водород и углерод окисляются до состояния высших окислов этих элементов – Н 2 О и СО 2, сера превращается в SО 2, а азот выделяется в виде простого вещества N 2. Именно такие продукты в основном образуются при сжигании топлива в различных промышленных топках, в том числе топках энергетических котлов. Теплота сгорания твердого и жидкого топлив определяется калориметрическим способом или принимается из таблиц. Теплота сгорания называется высшей Q в, если она включает в себя теплоту конденсации Q H2O водяного пара, входящего в состав продукта сгорания. В подавляющем большинстве технологических процессов, связанных со сжиганием топлива, продукты сгорания выбрасываются в атмосферу при таких температурах, при которых водяные пары практически полностью остаются в газовой фазе. Поэтому тепловой эффект сжигания топлива получается меньше высшей теплоты сгорания на величину Q H2O. Разность величин высшей теплоты сгорания топлива и теплоты конденсации водяных паров носит название низшей теплоты сгорания топлива

Изображение слайда
18

Слайд 18

3. Свойства энергетических топлив Разность величин выс -шей теплоты сгорания топ-лива и теплоты конден-сации водяных паров Q н = Q в – Q H 2 О носит назва-ние низшей теплоты сго-рания топлива. Теплота сгорания мазута Q н = 9 100 – 9 500 ккал/кг Торфа: 2 000 – 2 500 ккал/кг; Сланцев 3 000 – 3 500 ккал/кг ; Бурого угля 3000 – 3800 ккал/кг ; Каменного угля 4200 – 6800 ккал/кг; Антрацита 6 800 – 7 000 ккал/кг; 18 3.7. Теплота сгорания топлива Сравнительная характеристика низшей теплоты сгорания мазута и твердых топлив: 1 – мазут; 2 – торф; 3 – сланец; 4 – бурый уголь; 5 – каменный уголь; 6 – антрацит

Изображение слайда
19

Слайд 19

Теплотой сгорания называется количество теплоты, выделившейся при полном сгорании единицы массы или объема топлива [ Кдж/кг ], [ Кдж/м 3 ] где r = 600 ккал/кг = 2500 кДж/кг = 2,5 МДж/кг - скрытая теплота парообразования. Количество водяных паров получающихся при сжигании 1кг топлива G H 2 O = W р /100 + 9 H р /100 ∙ кг ( H 2 O )/ кг ( топл.), где W р /100 - влага топлива (делим на 100, чтобы перейти от % к кг), 9Н р. /100 – водяные пары, образующиеся при окислении водорода топлива. Запишем стехиометрическую реакцию окисления атомарного водорода 4 H + O 2 = 2H 2 O с учётом молекулярных весов (закон сохранения масс 4кг + 32 кг = 36кг, 1кг + 8кг = 9кг ) Q н р = Q в р – 6 (W р + 9 H р ), ккал/кг ; Q н р = Q в р – 0,025 (W р + 9 H P ), МДж/кг 19 3.Теплота сгорания топлива 3.7. Теплота сгорания топлива

Изображение слайда
20

Слайд 20

Пересчет низшей теплоты сгорания ( Q н р ) при изменении внешнего балласта топлива При изменении зольности (А 1 P → А 2 P ) пересчет ведется аналогично составу топлива: Q H 2 P = Q H 2 P ×K, где К = ( 100- А 2 P )/(100- А 1 P ) 2. При изменении влажности топлива пересчет низшей теплоты ведется через высшую теплоту сгорания, которая пересчитывается аналогично составу топлива :   Q H 2 P → Q В 1 P → Q В 2 P → Q H 2 P Q H 2 P =( Q н 1 р + 0,025 W 1 р ) × [ ( 100 – W 2 р )/(100 – W 1 р ) ] - 0,025 W 2 р, [ Мдж/кг ] 3. Для твердого и жидкого топлив теплота сгорания может быть примерно рассчитана по полуэмпирической формуле Менделеева. Q H р = 0,039С р + 1,03 H р – 1,109 ( O р – S р л ) - 0,025 W р, [ Мдж/кг ] Теплота сгорания природного газа может быть рассчитана: Q н с = 0,01(CH 4 *Q сн 4 + Σ C n H m * Q c n н m + H 2 ∙ * Q н 2 ) + CO∙ * Q CO + H 2 S * Q н 2 s, [ ккал/кг или кДж/нм 3 ] Теплота сгорания топлива определяется на калориметре. 20 3. Теплота сгорания топлива 3.7. Теплота сгорания топлива

Изображение слайда
21

Слайд 21

4. Элементарный состав твердых и жидких топлив Различают три основных элементарных масс топлива : Рабочая масса топлива Сухая масса топлива Условная горючая масса топлива 21 Рабочей считается масса топлива в том виде, в каком она поступает на ТЭС При нагревании топлива до 102-105 о С влага из него испаряется и получается сухая масса топлива. В горючую массу топлива входят химические элементы исходного органического вещества, кроме того, к ней причисляют серу органическую и колчеданную, поэтому она называется условной горючей массой. 4.1. Основные элементарные массы топлива

Изображение слайда
22

Слайд 22

4. Элементарный состав твердых и жидких топлив Искомая масса топлива Заданная масса топлива Рабочая Сухая Горючая Рабочая 1 Сухая 1 Горючая 1 Таблица коэффициентов пересчета состава топлива с заданной массы на другую искомую массу 22 Пересчет состава топлива заданной массы на другую искомую массу производится с помощью коэффициентов, приведенных в табл. 4.2. Коэффициенты пересчета состава топлива

Изображение слайда
23

Слайд 23

4. Элементарный состав твердых и жидких топлив 4.3. Расчетные характеристики каменных углей 23

Изображение слайда
24

Слайд 24

Увеличение балласта топлива ведет к снижению его теплоты сгорания, однако не всегда большее содержание балласта приводит к минимальной теплоте сгорания. Более полное представление о топливе дают приведенные характеристики, которые также используются для сравнения топлив. Под приведенными характеристиками понимают отношение характеристики топлива в процентах к 1000 ккал (в системе МКГСС) или к 4190 кДж (в системе СИ) его низшей теплоты сгорания. . Приведенная зольность топлива Приведенная влажность топлива 24 5. Приведенные характеристики топлива

Изображение слайда
25

Слайд 25

Различные топлива имеют различную теплоту сгорания, на которую в первую очередь влияет величина балласта. Для сравнения эффективности использования топлива в различных котлах, планирования добычи и потребления топлива введено понятие условное топливо. В качестве условного принимают топливо с теплотой сгорания Q P H = 7000 ккал/кг или 29,33 МДж/кг. В соответствии с этим каждое топливо имеет тепловой эквивалент Э= Q р н / ( Q р н ) усл >или<1. Расход условного топлива равен расходу реального топлива, умноженному на величину теплового эквивалента. В усл = B· Э В усл /В= Q р н /( Q р н ) усл 25 6. Условное топливо

Изображение слайда
26

Слайд 26

7. Горение органического топлива Горение – экзотермическая окислительно-восстановительная реакция топлива с окислителем (кислородом воздуха и др.), сопровождающаяся выделением теплоты и света. Различают гомогенное горение, протекающее в объеме, когда топливо и окислитель находятся в одинаковом агрегатном состоянии (например, горение газа в воздухе), и Гетерогенное горение, происходящее на поверхности раздела фаз, когда топливо и окислитель находятся в различных агрегатных состояниях (например, горение твердых и жидких топлив). В энергетических установках практическое значение имеет скорость реакции, при которой происходит устойчивое горение с постоянной во времени концентрацией топлива и окислителя (воздуха). Такой процесс горения осуществляется, например, в двигателе вну-треннего сгорания или в топочной камере парового котла. При нарушении соотношения между концентрациями топлива и воздуха, например при избытке воздуха (бедная смесь) или топлива (богатая смесь), скорость реакции снижается и вследствие этого уменьшается тепловыделение на единицу объема. Существуют нижний и верхний пределы концентрации топлива, вне которых горение становится невозможным. 26 7.1. Основы кинетики химических реакций

Изображение слайда
27

Слайд 27

7. Горение органического топлива При горении топлива горючие элементы взаимодействуют с кислородом и образуют окислы CO 2, SO 2 и H 2 O. Так как окисление идет в основном за счет кислорода, содержащегося в воздухе (21 %), то в продуктах сгорания содержится кроме указанных окислов азот, входящий в состав воздуха. Если при полном сгорании топлива прореагирует весь поданный с воздухом кислород, то имеющееся при этом соотношение кислорода и топлива называется стехиометрическим, а количество поданного воздуха V о – теоретически необходимым для горения, м 3 /кг – при сжигании твердого и жидкого топлив, м 3 /м 3 – при сжигании газообразного топлива. 1. Горение углерода в основном характеризуется протеканием трех химических реакций С + O 2 = CO 2 + 409,1 МДж/моль, 2. Окисление с выходом монооксида углерода 2С + 2O 2 = 2CO 2 + 133,1 МДж/моль, 3. Доокисление монооксида до диоксида в объеме около поверхности горения 2С + O 2 = CO 2 + 2 285,8 МДж/моль, 27 7.2. Основы кинетики химических реакций

Изображение слайда
28

Слайд 28

7. Горение органического топлива 7.2. Теоретический расход воздуха на горение 28 Для углерода можно записать: С + O 2 = CO 2, 12 кг C + 32 кг O 2 = 44 кг CO 2. Для 1 кг углерода получим: 1 кг C + 2,67 О 2 = 3,67 СО 2 Необходимое для полного сгорания топлива количество кислорода определяется из стехиометрических уравнений горения 1 моля каждого горючего компонента топлива. Для серы можно записать: S + O 2 = S O 2, 1 кг S + 8 кг O 2 = 2 кг SO 2. Для водорода можно записать Н 2 + O 2 = 2Н 2 O, Следовательно, для полного сжигания 1 кг углерода требуется 2,67 кг кислорода, для сжигания 1 кг серы – 1 кг кислорода, а для сжигания 1 кг водорода – 8 кг кислорода. Суммарная потребность кислорода для сжигания 1 кг рабочей массы твердого и жидкого топлив с учетом кислорода, имеющегося в самом топливе, кг/кг, L о 2 = 2,67 С р /100 + 8Н р /100 + S р л /100 – О р /100 Теоретически необходимый для горения объем кислорода определяется после подстановки в формулу плотности кислорода  О 2  = 1,429  кг/м 3 :

Изображение слайда
29

Последний слайд презентации: ЛЕКЦИЯ 3 Энергетическое топливо и процессы горения КУРС ЛЕКЦИЙ ОБЩАЯ ЭНЕРГЕТИКА

7. Горение органического топлива 7.2. Теоретический расход воздуха на горение 29 Теоретически необходимый для горения объем кислорода определяется после подстановки в формулу плотности кислорода  О2  = 1,429  кг/м 3 : V о 2 = 1/  О2 (2,67 С р /100 + 8Н р /100 + S р л /100 – О р /100 V о 2 = 0,7 (2,67 С р /100 + 8Н р /100 + S р л /100 – О р /100) С учетом того, что в воздухе содержится 21 % кислорода по объему, получим формулу для определения количества теоретически необходимого воздуха, м 3 /кг, V о = 100/21 * 0,7 (2,67 С р /100 + 8Н р /100 + S р л /100 – О р /100) V о = 0,0889( С р + 0,375 S р л ) + 0,265Н р – 0,0333О р Для газообразных топлив V о определяется как сумма теоретически необходимых количеств воздуха, нужных для полного сжигания горючих компонентов, м 3 /м 3 : Где – процентное содержание соответствующих компонентов в газообразном топливе, которые приведены в таблице расчетных характеристик газообразных топлив.

Изображение слайда