Министерство образования и науки украины

УКРАИНСКАЯ ИНЖЕНЕРНО-ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

КАФЕДРА ТЭУ ТЭС И АЭС

ТОПЛИВА, ТОПКИ И КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТОПЛИВА

ГАЗИФИКАЦИЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА НА ПАРОКИСЛОРОДНОМ ДУТЬЕ ПОД ДАВЛЕНИЕМ.

РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА ПРОЦЕССА ГАЗИФИКАЦИИ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА

Выполнил студент: гр. ДЕН-Т13мг Галий В. А.

Проверил преподаватель: Гулей А. Б.

Харьков 2014

<< Вариант 1 >>

P= 1.9 MПa T= 900 C V= 150000 нм3-для энергоблока

A= .792 B= 39 C= 1.993758E-2 D= .7391304

x= .954 y= 4.240637E-2 z= 1.31 u= 4.444188E-2

t= 1.954082E-2

1) x + 3.2375E-2 *xz + z + 2.564E-2 *z2 + 1.99E-2 *x2 - 2.4 = 0

2) x + 5.35055E-3 *xz - .7391304 *z - 3.828255E-2 *z2 + 3.987516E-2 *x2 = 0

u-CO2 - 4.444188E-2 1.851745 % 1.885052 % Низш тепл сгор

x- H2 - .99 41.25 % 41.99197 % 2410

z –CO - 1.31 54.58333 % 55.56512 % 2855

t-CH4 - 1.954082E-2 .8142009 % .828846 % 8005

y-H2O - 4.240637E-2 1.766932 %

________________________________________________________________________________

Всего- 2.406389 MПa100.2662 %Влж г 100.271 %Сух г

Cy= 1.2768 уноса% Cшл= 10.3208 шлака% Cсм= 4.1 смолы и бенз%

Zcг= 38.51786 %

Vг= .6974012 м3/кг Qтн= 16690.43 кДж/кг Qгн= 11867.59 кДж/нм3

KПД= 49.58813 % n= 10.05452 шт B1= 115930.7 кг/час

Расчет процесса газификации твердого топлива

Газификацией называется термохимический процесс взаимодействия топлива с газо–или парообразными реагентами, содержащими окислитель в целях получения горючих газов. При газификации практически вся органическая масса топлива превращается в газ (в отдельных случаях наблюдается образование небольших количеств смолопродуктов и бензинов) [1].

Аппараты, в которых твердое топливо превращается в газообразное, называют газогенераторами. Газогенератор представляет собой шахту, выложенную огнеупорным кирпичом. В шахте установлена колосниковая решетка (в плоскости, перпендикулярной вертикальной оси), на которую подается топливо (сверху или сбоку). Дутье (воздух, кислород, водяной пар) поступает в генератор снизу под колосниковую решетку. Получающийся генераторный газ отводится из верхней части генератора над слоем топлива.

Загруженное в генератор твердое топливо опускается навстречу нагретому газовому потоку. Поступающее в генератор дутье проходит сначала через слой шлака, лежащий на колосниковой решетке, при этом дутье нагревается и распределяется по сечению шахты генератора. Затем дутье встречает слой раскаленного топлива (кокса) и вступает в реакцию с его углеродом. Пространство, занимаемое нижней частью слоя топлива, в котором еще имеется свободный кислород дутья, называется окислительной зоной, или зоной горения.

Пространство, в котором протекают восстановительные реакции, называют зоной восстановления. Зона горения и зона восстановления вместе образуют зоной газификации.

Над зоной восстановления находится зона сухой перегонки, а еще выше – зона подсушки, вместе эти зоны называют зоной подготовки топлива.

При выходе из зоны горения газ содержит значительное количество двуокиси углерода, и некоторое количество окиси углерода. Двуокись углерода и пары воды, поднимаясь с остальным газовым потоком, восстанавливаются углеродом раскаленного кокса в окись углерода и водород.

Как первичная реакция взаимодействия водяного пара с углеродом, так и суммарный процесс газификации идет с суммарным поглощением тепла. В качестве источника тепла служит экзотермическая реакция окисления твердого топлива, для чего в газогенератор подают парокислородную смесь (кислород смеси окисляет часть топлива).

Газогенераторные газы на выходе из зоны газификации содержать много влаги в виде водяных паров. Влага снижает характеристики топлива, поэтому газы осушают, а окончательный расчет выполняется для сухого генераторного газа.

Для мощных ТЭС газификацию топлива целесообразно осуществлять под давлением, что улучшает технико-экономические показатели процесса [2]. Также применение парокислородного дутья под давлением интенсифицирует процесс газификации.

1. Расчет основных показателей процесса газификации твердого топлива

В данном расчете определяются основные показатели процесса газификации твердого топлива: состав генераторного газа, его теплота сгорания выход газа на единицу перерабатываемого топлива, расход окислителя (водяного пара, воздуха или кислорода).

В расчете применен алгебраический метод Дешалита, основанный на использовании, как теоретических положений, так и на результатах промышленных испытаний газификаторов на том или ином топливе [1, 2].

1. Исходные данные для расчета

Номер зачетной книжки (или номер в журнале группы) - №1.

Топливом служит александрийский бурый уголь с составом рабочей массы:

С^р = 42.56; Н^р = 3.70;N^р = 0.45; О^р = 13.72;S^р = 3.60; А^р = 17.90;W^р = 18.00.

Давление смеси газов, участвующих в процессе газификации,рассчитывается по формуле:

P = 2 + 0.1 , Мпа,

где n₁- предпоследняя иn– последняя цифры номера зачетной книжки (или номера в списке группы) студента.

В нашем случае n₁= 1,n= 1.

P= 1.9 Mпa.

Температура процесса газификациирассчитывается по формуле:

T = 950 + 50,^oC,

где n₁- предпоследняя иn– последняя цифры номера зачетной книжки (или номера в списке группы) студента.

T= 900^оС.