2.5 Химический кпд газификации

Химический КПД газификации характеризует превращение теплоты исходного топлива в химически потенциальное тепло образующегося горючего газа.

Величина определяется по формуле:

где - выход сухого газа, кДж/м³,- низшая теплота сгорания сухого газа, кДж/м³,низшая теплота сгорания твердого топлива, кДж/м³.

Низшая теплота сгорания твердого топлива рассчитывается по формуле Д. И. Менделеева:

, кДж/кг,

кДж/кг

где - компоненты рабочей массы топлива (здесь- содержание горючей части серы).

Низшая теплота сгорания газового топлива, кДж/м³(сухого газа в нашем случае) определяется по закону аддитивности из следующего выражения:

кДж/

где - молярная концентрацияj–го горючего компонента в газовом топливе, %, - удельная теплота сгораниягорючегокомпонента, кДж/м³или МДж/м³;- знак суммирования по всем компонентам топлива.

Низшая теплота сгорания для наиболее часто встречающихся компонентов газового топлива приведена в таблице 3.

Таблица 3. Низшая теплота сгорания компонентов газового топлива, МДж/м³

№ п/п	Наименование компонента газового топлива	Теплота сгорания компонента газового топлива
1	СО	12.64
2	H2	10.80
3	СH4	35.82
4	С2H4	59.07
5	С2H6	63.75
6	С3H8	86.03
7	С4H8	91.26

3. Расчет необходимого количества газогенераторов

Для организации процесса газификации топлива на ТЭС необходимы мощные газификаторы, соответствующие по производительности крупным блокам. Производительность одного газификатора должна составлять 150-300 10³нм³/ч по энергетическому газу или 50 – 100 т/ч по твердому топливу при интенсивности газификацииIдо 10 т(м²ч) по топливу.

Необходимое число газификаторов n для энергоблоков заданной мощности определяют, исходя из количестватеплаQ, кДж/час, получаемого при сжигании генераторного газа (которое соответствует потребной мощности газового блока).

Мощности газовых блоков современных энергетических ПГУ изменяются в пределах 12…110 МВт. Для расчета рекомендуется использовать среднее для указанного диапазона значение Q, кДж/час, газа – 60 МВт.

В случае холодного неочищенного газа его суммарный выход V, м³/час (м³/с), рассчитывается по формуле:

V=

где - теплота сгорания газового топлива (сухого газа), кДж/м³.

Необходимое число газификаторов n рассчитывается по формуле:

+k,n=

Где - площадь сечения шахты газификаторов, м²,I–интенсивность процесса газификации, или массовое напряжение шахты, кг/(м²ч), кг/(м²с);k– число резервных газификаторов,D– диаметр шахты газификатора, м.

Существуют следующие типоразмеры по диаметру шахты газификатора:1;1.2; 1.6; 2.0; 2.6; 3.0; 3.6, м. Рекомендуем выбирать средние для приведеного ряда величины диаметра.

В качестве резервного принимается один газификатор при числе газификаторов до семи и два - если их более семи.

Расход твердого топлива на газификацию, кг/ч (кг/с), определяется по формуле:

B=

где - КПД топочного газовой турбины, %;V- суммарный выход генераторного газа, нм³/кг.