- •Задачи для выполнения домашнего задания
- •1007 – Промышленная теплоэнергетика;
- •1016 – Энергообеспечение предприятий Екатеринбург 2001
- •Рабочее состояние – это состояние, в котором топливо поступает на сжигание:
- •Коэффициенты пересчета из одного состояния в другое
- •Задача № 8
- •Топливо и теория горения
- •620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19
Министерство образования Российской Федерации
Уральский государственный технический университет - УПИ
ТОПЛИВО И ТЕОРИЯ ГОРЕНИЯ
Задачи для выполнения домашнего задания
для студентов всех форм обучения cпециальностей:
1007 – Промышленная теплоэнергетика;
1016 – Энергообеспечение предприятий Екатеринбург 2001
УДК 662.767: 697.3 (031)
Составители В.А. Мунц, С.Б. Путрик
Научный редактор проф., д-р техн. наук А.М. Дубинин
ТОПЛИВО И ТЕОРИЯ ГОРЕНИЯ: Задачи для выполнения домашнего задания / В.А. Мунц, С.Б. Путрик. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2001. 18 с.
Приведены расчетные выражения и основные соотношения по курсу «Топливо и теория горения». Даны варианты домашних заданий по различным разделам курса.
Библиогр.: 8 назв. Табл. 2.
Подготовлено кафедрой «Промышленная теплоэнергетика».
Уральский государственный
технический университет - УПИ, 2001
В условиях задач в качестве параметра задан номер варианта, который присваивают студенту перед выдачей задания.
Тема: ТОПЛИВО
Элементный состав твердого и жидкого топлива
Рабочее состояние – это состояние, в котором топливо поступает на сжигание:
.
Аналитическое состояние топлива – это состояние топлива, подготовленное для проведения анализа:
.
Сухое состояние топлива – без влаги:
.
Условное сухое беззольное состояние топлива (горючее) – без влаги и минеральных примесей:
.
Органическое состояние топлива – без колчеданной серы:
.
Таблица 1
Коэффициенты пересчета из одного состояния в другое
Заданное состояние топлива |
Искомое состояние топлива |
||
рабочее |
сухое |
условное сухое беззольное |
|
Рабочее |
1 |
|
|
Сухое |
|
1 |
|
Условное сухое беззольное (горючее) |
|
|
1 |
Теплота сгорания твердого и жидкого топлива, кДж/кг:
.
Теплота сгорания газообразного топлива, МДж/м3:
. Изменение теплоты сгорания твердого топлива при изменении его влажности от до может быть рассчитано по выражению, кДж/кг:
Тепловая мощность топочного устройства связана с расходом B топлива и теплотой сгорания соотношением
Задача № 1
Определить состав топлива в рабочем состоянии, если в таблицах свойств топлив указан следующий состав: С1р=38,6%; Н1р=2,6%; S1р=3,8%; N1р=0,8%; О1р=3,1%; W1р=11+№/2 %; А1р– остальное. А технический анализ показал, что действительная влажность топлива составляет W2р=16+№/2 %. Определить состав топлива при действительной влажности и его теплоту сгорания.
Задача № 2
Определить элементный состав топлива в рабочем состоянии, если задано условное сухое беззольное (горючее) состояние Сг=85%; Hг=6%; Sг=4%; Oг=4%; Nг=1%, и известно, что влажность в рабочем состоянии составляет Wр=18,6+№/2 %, а зольность в сухом состоянии топлива Ас=10+№/2 %. Определить теплоту сгорания топлива.
Задача № 3
Теплота сгорания топлива Q1р=10+№/2 МДж/кг при влажности W1р=10-№/5 %. Определить теплоту сгорания при влажности W2р=20-№/5 %.
Задача № 4
Задан состав топлива: Сс=50+№/2 %; Нс=№/5 %; Sс=1+№/20 %; Nс=1%; Oс=5+№/20 %; остальное - Aс; Wр=№ %. Определить низшую теплоту сгорания в рабочем состоянии.
Задача № 5
Дан состав газообразного топлива: СН4=50-№ %; СО=10+№/2 %; Н2=10+№/2 %; остальное - N2. Определить теплоту сгорания.
Задача № 6
Задан состав топлива в газообразном состоянии: СН4=50+№ %;
Н2=25-№ /2 %; СО=25-№/2 %. Определить тепловую мощность, если расход топлива равен В=3000+№10 м3/ч.
Задача № 7
Задан состав твердого топлива: Ср=40 %; Hр=2 %; Sр=Nр=1 %; Oр=№/2 %; Aр=10 %; остальное - Wр - и состав жидкого топлива: Ср=90 %; Hр=6 %; Nр=Oр=Sр=Aр=1 %. Определить мощность топочного устройства, если известно, что расход твердого топлива составляет Вт=2000+№50 кг/ч, а расход жидкого топлива Вж=№/30 кг/с.
Тема: РАСЧЕТ ТЕОРЕТИЧЕСКИ НЕОБХОДИМОГО КОЛИЧЕСТВА
ВОЗДУХА, ОБЪЕМЫ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ, ЭНТАЛЬПИЯ,
КОЭФФИЦИЕНТ ИЗБЫТКА ВОЗДУХА
Теоретически необходимый объем воздуха для окисления 1 кг твердого или жидкого топлива, м3/кг:
Теоретически необходимый объем воздуха для окисления 1 м3 газообразного топлива, м3/м3:
Теоретический объем продуктов сгорания, м3/кг (м3/м3):
Теоретический объем сухих трехатомных газов:
при сжигании твердого и жидкого топлива, м3/кг:
;
при сжигании газообразного топлива, м3/м3:
Теоретический объем азота:
при сжигании твердого и жидкого топлива, м3/кг:
;
при сжигании газообразного топлива, м3/м3:
Теоретический объем водяных паров:
при сжигании твердого и жидкого топлива, м3/кг:
,
где Gф – удельный расход пара на распыл мазута;
при сжигании газообразного топлива, м3/м3:
.
Действительный объем продуктов сгорания, м3/кг (м3/м3):
.
Объем сухих газов, м3/кг (м3/м3):
Объемная доля какого-либо компонента в сухих продуктах сгорания:
Массовый выброс какого-либо компонента, например диоксида серы, кг/ч:
К оэффициент избытка воздуха:
азотная формула:
;
кислородная формула:
;
по содержанию сухих трехатомных газов в продуктах сгорания:
где , а
Энтальпия продуктов сгорания, кДж/кг (кДж/ м3):
.
Энтальпия теоретического количества продуктов сгорания, кДж/кг (кДж/ м3):
.
Энтальпия теоретически необходимого количества воздуха, кДж/кг
(кДж/ м3):
.
Энтальпия золы, кДж/кг (кДж/ м3):
где - доля уносимой золы.