22 .. CC AA LL CC UU LL UU LL VV OO LL UU MM EE LL OO RR
DD EE GG AA ZZ EE DD EE AA RR DD EE RR EE
Exemplul nr. 1
Combustibilul ales în acest exemplu este lignitul de Rovinari, cu următoarea
compoziţie:
Ci=19,77%, H
i=2% Sc
i=2,5% O
i=9,3%
Ni=0,8% Wt
i=40,63% A
i=25%
Se calculează puterea calorifică inferioară a combustibilului:
Hii
=339 . C
i+1256
. H
i+109
. (Sc
i- O
i)-25.1
. (Wt
i+9
. H
i)
⇒ Hii
=7001.217 kJ/kg
Volumul minim de oxigen necesar arderii
V0min=0.01 . (1.867
. C
i+5.6
. H
i+0.7
. Sc
i-0.7
. O
i), [m
3N/kg]
V0min=0.01 . (1.867
. 19.77+5.6
. 2+0.7
. 2.5-0.7
. 9.3)
V0min=0.4335059 [m3
N/kg]
Volumul strict necesar de aer uscat
V0a=100/21
. Vomin, [m
3N /kg]
V0a=100/21
. 0.4335059 ⇒ V
0a=2.061207 m
3N / kg
Volumul teoretic de aer umed necesar arderii
V0
aum=(1+0.00161 . xaer)
. V
0a [m
3N/kg]
V0
aum=(1+0.00161.10)
. 2.061207
V0
aum=2.094346 m3
N/kg
Volumul real de aer uscat necesar arderii - ţine cont de excesul de aer λ
Va=λ . V
0a, [m
3N/kg]; λ=1.2
Va=1.2 . 2.061207 ⇒Va=2.473448 m
3N/kg
Volumul real de aer umed
Vaum=λ . V
0aum [m
3N/kg]
Vaum=1.2 . 2.094346 ⇒ Vaum=2.513215 m
3N/kg
Volumul de dioxid de carbon rezultat din ardere
VCO2=0.0167 . C
i, [m
3N/kg]
VCO2=0.01867 . 19.77 ⇒ VCO2=0.369106 m
3N/kg
Calculul volumelor de gaze de ardere 19
Volumul de dioxid de sulf
VSO2=0.007 . S
ic, [m
3N/kg]
VSO2=0.007 . 2.5 ⇒ VSO2=0.0175 m
3N/kg
Volumul teoretic de gaze triatomice
VRO2=VCO2+VSO2, [m3
N/kg]
VRO2=0.369106+0.017 ⇒ VRO2=0.386606 m3
N/kg
Volumul teoretic de azot
V0
N2=0.79 . V
0a+0.008
. N
i, [m
3N/kg]
V0
N2=0.79 . 2.061207+0.008
. 0.8 ⇒ V
0N2=1.634754 m
3N/kg
Volumul teoretic de gaze de ardere anhidre (uscate)
V0
gu=VRO2+V0
N2, [m3
N/kg]
V0
gu=0.386606+1.634754 ⇒ V0
gu=2.021136 m3
N/kg
Volumul teoretic de vapori de apă
V0
H2O=0.112 . H
i+0.01242
. W
it+1.242
. Wf+0.00161
. V
0a, m3N/kg
V0
H2O=0.112 . 2+0.01242
. 40.63+1.242
. 0+0.00161
. 102.061207
V0
H2O=0.76181 m3
N/kg
Volumul teoretic de gaze de ardere umede
V0
g=V0
gu+V0
H2O, [m3N/kg]
V0
g=2.02136+0.76181 ⇒ V0
g=2.78317 m3
N/kg
Volumul real de gaze de ardere uscate
Vgu=V0
gu+(λ-1) . V
0a [m
3N/kg]
Vgu=2.02136+(1.2-1) . 2.061207 ⇒ Vgu=2.433601 m
3N/kg
Volumul real de gaze umede rezultate din ardere
Vg=Vgu+VH2O, [m3
N/kg]
VH2O=V0
H2O+0.00161 . (λ-1)
. V
0a, [m
3N/kg]
VH2O=0.76181+0,00161 . 10
. (1.2-1)
. 2.0661207
⇒ VH2O=0.768447 m3
N/kg
Vg=2.433601+0.768447 ⇒ Vg=3.202048 m3
N/kg
Calculul coeficienţilor de exces de aer
αfocar = (notat uneori cu λ) = 1.2 (pentru lignit)
Arderea în generatorul de abur (cazan) făcându-se cu o uşoară depresiune,
vor exista infiltrări de aer din exterior, în interiorul cazanului. Cunoaşterea acestora
IMPACTUL CTE ASUPRA MEDIULUI - APLICAŢII 20
va ajuta la determinarea excesului de aer la ventilatorul gazelor de ardere, folosit
la dimensionarea acestuia.
Focar: ∆αfocar = 0.02;
Electrofiltru: ∆αEF = 0.1;
Preîncălzitor de aer regenerativ - PAR ∆αPAR=0.2;
Canalul de gaze: ∆αcanal gaze=0.02…0.05 � se alege ∆αcanal gaze=0.05
Canalul convectiv: ∆αconvectiv=0.03…0.04 � se alege ∆αconvectiv=0.03
αintrarePAR = αfocar+∆αfocar+∆αcanal gaze+∆αconv
αintrare PAR=1.3
αintrare EF=αintrare PAR+∆αPAR ⇒ αintrare EF=1.5
La ventilatoarele de gaze: αVG=αintrare EF+∆αEF ⇒ αVG=1.6
Exemplul nr. 2
S-a ales cărbunele extras la Ceptura, având următoarea compoziţie
elementară, în starea iniţială:
Ci =30.5%; H
i =2.7%; Sc
i =3.3%; O
i =10.9%; N
i =0.8%; W
i =31.3%; A
i =20.5%.
Puterea calorifică inferioară
Hii = 339 *
C
i+1256 *
H
i+109 *
(Sc
i- O
i)-25.1
* (Wt
i+9 *
H
i) =
= 338.9*30.5+1256*2.7+109*(3.3-10.9)-25.1*(31.3+9*2.7) = 11262 kJ/kg.
Volumul minim de oxigen necesar arderii
V0min= 0.01 * (1.867 *
C
i+5.6 *
H
i+0.7 *
Sc
i-0.7 *
O
i) =
= 0.01*(1.867*30.5+5.6*2.7+0.7*3.3-0.7*10.9) =0.66744 m3
N/kg
Volumul strict necesar de aer uscat
V0a=100/21
. Vomin = 100/21 *0.66744 = 3.1783 m
3N / kg
Volumul teoretic de aer umed necesar arderii
V0
aum=(1+0.00161*xaer)*V0a =(1+0.00161*10)*3.178=3.2295 m
3N/kg
în care xaer = 10 g umiditate / kg aer uscat.
Volumul real de aer uscat necesar arderii - ţine cont de excesul de aer
ααααfocar
Va= αfocar * V
0a = 1.15*3.1783 = 3.655 m
3N/kg;
unde αfocar = 1.15 este excesul de aer în focar (deşeuri de huilă).
Calculul volumelor de gaze de ardere 21
Volumul real de aer umed
Vaum= αfocar * V
0aum = 1.15*3.2295 = 3.714 m
3N/kg
Volumul de bioxid de carbon rezultat din ardere
VCO2=0.0167 * C
i = 0.0167*30.5 = 0.5094 m
3N/kg
Volumul de bioxid de sulf
VSO2=0.007 * S
ic = 0.007*3.3 = 0.0231 m
3N/kg
Volumul teoretic de gaze triatomice
VRO2=VCO2+VSO2 = 0.5094+0.0231 = 0.5325 m3
N/kg
Volumul teoretic de azot
V0
N2=0.79*V0
a+0.008*Ni =0.79*3.1783 + 0.008*0.8 =2.5173 m
3N/kg
Volumul teoretic de gaze de ardere anhidre (uscate)
V0
gu=VRO2+V0
N2 = 0.5325 + 2.5173 = 3.0498 m3
N/kg
Volumul teoretic de vapori de apă
V0
H2O = 0.112 * H
i+0.01242 *
W
it+1.242 *
Wf+0.00161 *
V
0a =
=0.112*2.7+0.0124*31.3+1.242*0+0.0016*3.178=0.696 m3
N/kg
Volumul teoretic de gaze de ardere umede
V0
g=V0
gu+V0
H2O = 3.0498 + 0.6963 = 3.7461 m3
N/kg
Volumul real de gaze de ardere uscate
Vgu=V0
gu + (αfocar -1)*V0
a = 3.0498+(1.15-1)*3.1783= 3.5265 m3
N/kg
Volumul real de gaze umede rezultate din ardere
Vg, um =Vgu+VH2O = 3.5265 + 0.6970 = 4.2235 m3
N/kg
unde: VH2O =V0
H2O+0.00161* (αfocar -1)*
V
0a =
= 0.6963 + 0.00161*+(1.15-1)*3.1783 = 0.6970 m3
N/kg
Top Related