Aparate termice - agregat bloc abur

N=25

Temă:

Să se proiecteze un cazan ABA ce produce un debit orar de abur:

=1+0,2*N=6 [t/h] la

=3+0,1*N=5,5[bar] (pres. absolută)

utilizând ca agent termic primar combustibil lichid având componenţa:

C=85+N/5=90 [%]

H=10,3-N/5=5,3 [%]

S=0,7 [%]

O=0 [%]

N=1 [%]

W=3 [%]

Etape:

1. Calculul arderii combustibilului lichid

Calculul arderii combustibilului lichid se referă la arderea unităţii de masă (1 kg) de combustibil în condiţii normale fizice. Elementele componente ale combustibilului se exprimă (în temă) prin participaţii masice. Deoarece sulful se află în cantitate mică în combustibil (sub 5 %) se determină aşa zisul “carbon redus” (K) admiţând că produsele arderii carbonului sunt identice cu cele pentru “carbonul redus”.

K=C+0,375*S=90,2625 [%]

Se determină:

a) Volumul teoretic de aer necesar arderii stoichiometrice (Vo) (teoretice, fără exces de aer) a unui kg de combustibil:

Vo=0,0889*K+0,265*H-0,0333*O=9,42883625 [m3 N/kg]

b) Componentele gazelor de ardere pentru arderea stoichiometrică (teoretică, fără exces de aer)

-Volumul de bioxid de carbon şi bioxid de sulf din gazele de ardere:

-Volumul de azot din gazele de ardere:

-Volumul de vapori de apă din gazele de ardere:

-Volumul teoretic de gaze de ardere fără exces de aer (α=1):

-Volumul real de aer necesar arderii cu exces de aer:

În cazul proceselor tehnice de ardere, specifice cazanelor, pentru a se obţine cât mai puţine produse de ardere incompletă în gazele de ardere, se utilizează amestecuri combustibile cu aer în exces. Astfel, dacă se notează cu “α” coeficientul de exces de aer ca fiind raportul dintre aerul efectiv de ardere (Va) şi cel teoretic necesar arderii unităţii de combustibil (Vo), se poate spune că valorile uzuale ale coeficientului de exces de aer în focar sunt:

α=1,05...1,1 pentru focare cu ardere intensificată

α=1,1...1,15 pentru focare cu ardere normală

La cazanele funcţionând cu drumurile de gaze de ardere în depresiune, prin pătrunderile de aer fals se ajunge ca la coş valorile coeficientului de exces de aer să fie de 1,3...1,4.

La cazanele funcţionând cu drumurile de gaze în suprapresiune, nu mai apar pătrunderi de aer fals şi deci excesul de aer din focar se menţine la aceeaşi valoare până la coş.

-Calculul arderii cu exces de aer.

-Volumul real al gazelor de ardere:

-Densitatea gazelor de ardere la stare normală:

-Presiunea parţială a gazelor în gazele de ardere:

-Presiunea parţială a vaporilor de apă:

c) Puterea calorică inferioară a combustibililor lichizi sau solizi este:

în care componentele combustibilului se referă la masa de lucru şi se exprimă în procente.

Pentru combustibilii lichizi uzuali puterea calorică inferioară are următoarele valori:

Combustibil lichid uşor (CLU) 42.000 kJ/kg

Păcură 38.000...39.000 kJ/kg

Pentru lignit puterea calorică inferioară variază foarte mult, astfel:

Lignit inferior 6.700...7.500 kJ/kg

Lignit superior 10.000...14.000 kJ/kg