- •Содержание
- •Введение
- •I. Основные характеристики газового топлива и продуктов его сгорания
- •1.1. Основные термины и понятия
- •Удельное теплосодержание газов, кДж/м3
- •Средняя объемная теплоемкость горючих газов
- •Состав (в % по объему), плотность и теплота сгорания газа основных газовых и газоконденсатных месторождений рф
- •1.2. Состав и основные характеристики газообразного топлива и продуктов его сгорания
- •2.1. Теплота сгорания природного газа
- •Теплота сгорания газов
- •2. Расчеты горения газового топлива
- •2.2. Определение объемов воздуха, расходуемого на горение и продуктов сгорания
- •Основные постоянные компоненты атмосферы земли
- •2.2.1. Подсчет коэффициента избытка воздуха по коэффициенту разбавления продуктов сгорания
- •2.2.2. Подсчет максимального содержания со2max в продуктах сгорания
- •2.3. Температура горения
- •2.4. Методика теплотехнических расчетов потерь теплоты на основе обобщенных характеристик природного газа
- •В окружающую среду для котлов:
- •2.5. Определение потерь теплоты с несконденсировавшимся водяным паром в продуктах сгорания газа
- •Давление насыщенного водяного пара в температурном интервале 30-49°с
- •Значение коэффициентов zв и qун.
- •3. Расчетные характеристики жидкого и твердого углеводородного топлива
- •Литература
Средняя объемная теплоемкость горючих газов
при постоянном давлении, кДж/(м3-град)
Температура, °С |
Н2 |
СН4 |
C2H6 |
С3Н8 |
С4Н10 |
C5H12 |
H2S |
0 |
1,277 |
1,544 |
2,227 |
3,039 |
4,128 |
5,129 |
1,513 |
100 |
1,292 |
1,653 |
2,525 |
3,450 |
4,517 |
5,837 |
1,543 |
200 |
1,297 |
1,765 |
2,809 |
3,860 |
5,255 |
6,515 |
1,574 |
300 |
1,300 |
1,890 |
3,077 |
4,271 |
5,774 |
7,135 |
1,608 |
400 |
1.302 |
2,019 |
3,333 |
4,681 |
6,268 |
7,742 |
1,644 |
500 |
1,305 |
2,144 |
3,571 |
5,095 |
6,691 |
8,257 |
1,682 |
600 |
1,308 |
2,264 |
3,793 |
5,431 |
7,114 |
8,784 |
1,719 |
700 |
1,312 |
2,381 |
4,003 |
5.724 |
7,486 |
9,232 |
1,756 |
Окончание табл. 1.2
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
800 |
1,317 |
2,490 |
4,199 |
5,987 |
7,808 |
9,626 |
1,793 |
900 |
1,323 |
2,591 |
4,379 |
6,230 |
8,114 |
9,990 |
1,827 |
1000 |
1,329 |
2,690 |
4,543 |
6,461 |
8,403 |
10,35 |
1,861 |
Таблица 1.3
Средняя объемная теплоемкость газов при постоянном давлении, кДж/(м3град)
t,°С |
О2 |
N2 |
СО |
СО2 |
Н2О |
SO2 |
Воздух |
0 |
1,305 |
1,293 |
1,293 |
1,593 |
1,494 |
1,733 |
1,295 |
100 |
1,317 |
1,296 |
1,301 |
1,713 |
1,506 |
1,81 |
1,3 |
200 |
1,336 |
1,3 |
1,308 |
1,796 |
1,522 |
1,888 |
1,308 |
300 |
1,357 |
1,307 |
1,317 |
1,871 |
1,542 |
1,959 |
1,318 |
400 |
1,377 |
1,317 |
1,329 |
1,938 |
1,565 |
2,018 |
1,329 |
500 |
1,398 |
1,328 |
1,343 |
1,997 |
1,589 |
2,072 |
1,343 |
600 |
1,417 |
1,341 |
1,358 |
2,04 |
1,614 |
2,П4 |
1,357 |
700 |
1,434 |
1,354 |
1,352 |
2,097 |
1,641 |
2,152 |
1,371 |
800 |
1,45 |
1,367 |
1,387 |
2,139 |
1,668 |
2,186 |
1,385 |
900 |
1,465 |
1,38 |
1,398 |
2,179 |
1,702 |
2,215 |
1,398 |
1000 |
1,478 |
1,392 |
1,413 |
2,214 |
1,723 |
2,24 |
1,41 |
1100 |
1,485 |
1,404 |
1,426 |
2,245 |
1,75 |
2,261 |
1,422 |
1200 |
1,501 |
1,415 |
1,436 |
2,27 |
1,777 |
2,278 |
1,433 |
1300 |
1,511 |
1,426 |
1,443 |
2,301 |
1,803 |
- |
1,444 |
1400 |
1,52 |
1,436 |
1,453 |
2,325 |
1,828 |
- |
1,454 |
1500 |
1,529 |
1 ,446 |
1,462 |
2,348 |
1,853 |
- |
1,463 |
1600 |
1,538 |
1,454 |
1,47 |
2,372 |
1,877 |
|
1,472 |
1700 |
1,546 |
1,462 |
1,479 |
2,387 |
1,9 |
- |
1,48 |
1800 |
1,554 |
1,47 |
1,487 |
2,405 |
1,922 |
- |
1,487 |
1900 |
1,562 |
1,478 |
1,496 |
2,421 |
1,943 |
- |
1,495 |
2000 |
1,569 |
1,484 |
1,504 |
2,437 |
1,963 |
- |
1,501 |
Таблица 1.4
Свойства сухого насыщенного пара (на линии насыщения)
Абсолютн давление Р, 101 кПа |
Температура насыщения, °С |
Плотность, кг/м3 |
Удельный объем, м3/кг |
Удельная энтальпия кДж/кг |
Скрытая теплота |
|
|
|
|
|
кипящей воды |
пара |
парообраз, кДж/кг |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
0,1 |
45,45 |
0,067 |
14,950 |
190 |
2583 |
2393 |
0,2 |
59,67 |
0,129 |
7,789 |
250 |
2609 |
2359 |
0,4 |
75,42 |
0,246 |
4,066 |
316 |
2636 |
2320 |
0,6 |
85,45 |
0,360 |
2,782 |
358 |
2652 |
2294 |
0,8 |
92,99 |
0,471 |
2,125 |
389 |
2664 |
2275 |
1,0 |
99,09 |
0,580 |
1,725 |
416 |
2675 |
2259 |
1.2 |
104,25 |
0,687 |
1,455 |
437 |
2682 |
2245 |
1,4 |
108,74 |
0,794 |
1,259 |
456 |
2689 |
2233 |
1,6 |
112,73 |
0,900 |
1,111 |
473 |
2695 |
2222 |
1,8 |
116,33 |
1,005 |
0,995 |
488 |
2701 |
2213 |
2,0 |
119,62 |
1,109 |
0,902 |
502 |
2706 |
2204 |
2,2 |
1 22,64 |
1,212 |
0,825 |
515 |
2710 |
2195 |
2,4 |
125,46 |
1,315 |
0,760 |
527 |
2714 |
2187 |
2,6 |
128,08 |
1,417 |
0,706 |
538 |
2718 |
2180 |
2,8 |
130,55 |
1,520 |
0,658 |
548 |
2721 |
2173 |
3,0 |
132,88 |
1,621 |
0,617 |
558 |
2724 |
2166 |
3,2 |
135,08 |
1,722 |
0,581 |
568 |
2727 |
2159 |
3,4 |
137,18 |
1,832 |
0,549 |
577 |
2730 |
2153 |
3,6 |
139,18 |
1,923 |
0,520 |
586 |
2733 |
2147 |
3,8 |
141,09 |
2,024 |
0,494 |
593 |
2735 |
2142 |
4,0 |
142,92 |
2,124 |
0,471 |
602 |
2738 |
2136 |
4,2 |
144,68 |
2,223 |
0,450 |
609 |
2740 |
2131 |
4,4 |
146,38 |
2,323 |
0,431 |
617 |
2742 |
2125 |
4,6 |
148,01 |
2,422 |
0,413 |
623 |
2744 |
2121 |
4,8 |
149,59 |
2.52) |
0,397 |
630 |
2746 |
2116 |
5,0 |
151,11 |
2,620 |
0,382 |
637 |
2748 |
2111 |
5,2 |
152,59 |
2,718 |
0,368 |
643 |
2749 |
2106 |
5,4 |
154,02 |
2,817 |
0,355 |
649 |
2751 |
2102 |
Окончание табл. 1.4
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
5,6 |
155,41 |
2,915 |
0,343 |
656 |
2753 |
2097 |
5.8 |
156,76 |
3,013 |
0.332 |
661 |
2754 |
2093 |
6,0 |
158,08 |
3,111 |
0,321 |
667 |
2756 |
2089 |
6,2 |
159,36 |
3,209 |
0,312 |
672 |
2757 |
2085 |
6,4 |
160,61 |
3,307 |
0,302 |
678 |
2759 |
2081 |
6,6 |
161,82 |
3,404 |
0,294 |
683 |
2760 |
2077 |
6,8 |
163,01 |
3,501 |
0,286 |
689 |
2762 |
2073 |
7,0 |
164,17 |
3,600 |
0,278 |
694 |
2763 |
2069 |
7,2
|
165,31
|
3,697
|
0,271
|
699
|
2764 |
2065 |
7,4 |
166,42 |
3,794 |
0,264 |
703 |
2765 |
2062 |
7,6 |
167.51 |
3,891 |
0,257 |
708 |
2766 |
2058 |
7,8 |
168,57 |
3,989 |
0,251 |
713 |
2767 |
2054 |
8,0 |
169,61 |
4,085 |
0,245 |
717 |
2768 |
2051 |
9,0 |
174,33 |
4,456 |
0,219 |
739 |
2773 |
2034 |
10 |
179,04 |
5,051 |
0,198 |
759 |
2777 |
2018 |
12 |
187,08 |
6,013 |
0,166 |
795 |
2784 |
1989 |
14 |
194,13 |
6,974 |
0,143 |
826 |
2789 |
1963 |
16 |
200,43 |
7,930 |
0,126 |
854 |
2793 |
1939 |
18 |
206,14 |
8,889 |
0,113 |
880 |
2796 |
1916 |
20 |
211,38 |
9,852 |
0,102 |
904 |
2799 |
1895 |
22 |
216,23 |
10,82 |
0,092 |
927 |
2801 |
1874 |
24 |
220,75 |
11,78 |
0,085 |
947 |
2802 |
1855 |
26 |
224,99 |
12,76 |
0,078 |
967 |
2803 |
1836 |
28 |
228,98 |
13,73 |
0,073 |
986 |
,2803 |
1817 |
30 |
232,76 |
14,71 |
0,068 |
1003 |
2803 |
1800 |
32 |
236,35 |
15,70 |
0,064 |
1020 |
2803 |
1783 |
34 |
239,77 |
16,68 |
0,060 |
1037 |
2803 |
1766 |
36 |
243,04 |
17,69 |
0,057 |
1053 |
2803 |
1750 |
38 |
246,17 |
18,68 |
0,054 |
1067 |
2802 |
1735 |
40 |
249,18 |
19,70 |
0,051 |
1082 |
2801 |
1719 |
Таблица 1.5
Критические параметры реальных газов
Газ |
Критическое давление, МПа |
Критическая температура, оС |
Плотность при крнтич. Р и t, кг/м3 |
Воздух |
3,77 |
-140,7 |
316 |
Азот |
3,40 |
-147,1 |
313 |
Окончание табл. 1.5
1 |
2 |
3 |
4 |
Кислород |
5,08 |
-118,3 |
410 |
Метан |
4,64 |
-82,5 |
162 |
Этан |
4,86 |
32,1 |
200 |
Пропан |
4,27 |
96,8 |
226 |
Бутан |
3,55 |
152,1 |
228 |
Пентан |
3,30 |
197,2 |
232 |
Водород |
1,29 |
-239,9 |
31 |
Водяной пар |
22,11 |
374,1 |
324 |
Оксид углерода |
3,50 |
-140,2 |
301 |
Диоксид углерода |
7,38 |
31,1 |
468 |
Сернист. ангидрид |
8,04 |
157,5 |
524 |
Сероводород |
9,00 |
100,4 |
349 |
Таблица 1.6
Характеристика компонентов газообразного топлива
Газ |
Хими- ческая фор-мула |
Моле-куляр-ная масса |
Плот-ность при 0о и 101 кПа |
Относи-тельная плотность по воздуху |
Объем воздуха, необходимый для горения 1 нм3 газа, м3 |
Объем продуктов сгорания 1 м3 газа, м3 |
Теплота сгорания 1 м3 газа, кДж/м3 |
Отноше-ние объемов сухих и влажных продук-тов сгорания |
Жаро-произво-дитель- ность, К |
Макси-мальное содержа- ние СО2 при сжи- гании в воздухе, % |
|
высшая |
низшая |
||||||||||
Окись углерода |
СО |
28,01 |
1,25 |
0,97 |
2,38 |
2,88 |
12630 |
12630 |
1,00 |
2643 |
34,7 |
Водород |
Н2 |
2,02 |
0,09 |
0,07 |
2,38 |
2,88 |
12750 |
10780 |
0,65 |
2508 |
- |
Метан |
СН4 |
16,04 |
0,72 |
0,55 |
9,52 |
10,52 |
39760 |
35830 |
0,81 |
2316 |
11,8 |
Этан |
С2Н6 |
30,07 |
1,36 |
1,05 |
16,66 |
18,16 |
69670 |
63760 |
0,84 |
2330 |
13,2 |
Пропан |
С3Н8 |
44,09 |
2,02 |
1,55 |
23,80 |
25,80 |
99140 |
91270 |
0,84 |
2383 |
13,8 |
Бутан |
С4Н10 |
58,12 |
2,70 |
2,08 |
30,94 |
33,44 |
128490 |
118676 |
0,85 |
2391 |
14,0 |
Пентан |
С5Н12 |
72,15 |
3,22 |
2,5 |
38,08 |
41,08 |
157900 |
146120 |
0,85 |
2392 |
14,2 |
Этилен |
С2Н4 |
28,05 |
1,26 |
0,98 |
14,28 |
15,28 |
63000 |
59070 |
0,87 |
2557 |
15,0 |
Пропилен |
С3Н6 |
42,08 |
1,92 |
1,48 |
21,42 |
22,92 |
91940 |
86040 |
0,87 |
2497 |
15,0 |
Бутен |
С4Н8 |
56,10 |
2,60 |
2 |
28,56 |
30,56 |
121420 |
113540 |
0,87 |
2476 |
15,0 |
Пентен |
С5Н10 |
70,13 |
3,13 |
2,4 |
35,70 |
38,20 |
150730 |
140930 |
0,87 |
2462 |
15,0 |
Бензол |
С6Н6 |
78,11 |
3,48 |
2,6 |
35,70 |
37,20 |
146290 |
140380 |
0,92 |
2531 |
17,5 |
Ацетилен |
С2Н2 |
26,04 |
1,17 |
0,31 |
11,90 |
12,40 |
58000 |
56040 |
0,92 |
2893 |
17,5 |
Таблица 1.7
