_{1.Skład paliw.}

-substancje palne: węgiel , wodór, siarka,

-balast; popiół , woda (CaSO₄,SiO₂)

C+H+S+O+N+W+A=100%

2.Stany węgla.

a) roboczy

C^R+H^R+S^R+O^R+N^R+W^R+A^R=100%

W^R=W_n+W_P

W_n- wilgotność higroskopijna

W_p- wilgotność przemijająca

b) analityczny

C^a+H^a+S^a+O^a+N^a+W^a+A^a= 100%

W^a=W_n

c) suchy

C^s+H^s+S^s+O^s+N^s+A^s= 100%

Siarka w węglu występuje w 3 postaciach (2 palne i 1 niepalna ). Siarka niepalna znajduje się w popiele.

S^s=S₀+S_pir

S₀ - siarka organiczna,

S_pir - siarka pirytowa

S_c=S₀+S_pir+S_SO4

S_p= S₀+S_pir

S_p - siarka palna

- substancja palna

C^p+H^p+S^p+O^p+N^p= 100%

S^p=S^p₀+S^p_pir

- substancja organiczna

C^o+H^o+S^o+O^o+N^o= 100%

S^o=S_o

3.Skład popiołu.

- popiół wewnętrzny - pozostałości nieorganiczne z surowców z których powstał węgiel,

- popiół zewnętrzny - zanieczyszczenia z pokładu dostające się podczas tworzenia tego popiołu.

Skład chemiczny:

SiO₂, Al₂O₃, CaO, MgO, TiO₂, K₂O, NO₂, CaSO₄, Fe₂O_3, od składu chemicznego zależy temp. Topnienia popiołu.

4.Zawartość części lotnych.

Jest podstawą klasyfikacji węgla. Węgle o wysokiej zawartości części lotnych to węgle energetyczne, węgle o małej zawartości to węgle koksownicze. Zawartość części lotnych bada się przez odgazowanie próbki.

Zawartość części lotnych w paliwach:

drewno-71%, torf-60-70%, węgiel brunatny-44-60%, węgiel kamienny-10-44%, antracyt-2-10%.

5.Skład paliw ciekłych.

	C	H	S	A
benzyna	85	15	0,015	0
nafta	86	14	0,015	0,0005
Olej nap.	87	13	0,1	0,002
mazut	88	11	0,2-0,35	O,02

6.Paliwa gazowe.

- gaz ziemny wysoko metanowy ok. 94% zaw. metalu,

- gazy sztuczne powstające w procesie zagazowania.

W składzie będziemy uwzględniać max. Zawartości danego składnika.

- składniki palne CO+H₂+CH₄+C₂H₆+C₃H₈+C₄H₁₀+C₅H₁₂+C₆H₁₄+H_sS

+C₂H₂+C₂H₄+C₃H₆+C₄H₈+C₅H₁₀

- składniki niepalne

CO₂+SO₂+O₂+N₂+He

W procesach spalania udział bierze też powietrze:

O₂- 78,084%

N₂- 20,946%

A_r - 0,97%

7.Obliczanie zapotrzebowania powietrza do spalania paliw stałych i ciekłych.

a) reakcje spalania węgla :

C + O₂ CO₂

1 kmol C + 1 kmol O₂ 1 kmol CO₂

12,011 kg C + 32 kg O₂ 44,011 kg CO₂

b) spalanie wodoru

H₂ + ˝ O₂ H₂O

1 kmol H₂ + ˝ kmol O₂ 1 kmol H₂O

2 kg H₂ + 16 kg O₂ 18 kg H₂O

C+H+S+O+N+W+A = 100%

n'_c = C/100*12,01 [kmol H/kg paliwa]

n'_H2= H/100*2,016[kmol H/kg paliwa]

n'_S2= S/100*32,064[kmol S/kg paliwa]

n'_O2= O/100*32[kmol O/kg paliwa]

n'_N2= N/100*28,014[kmol N/kg paliwa]

n'_H2O= W/100*18,016[kmol H₂0/kg paliwa]

8.Kilomolowe zapotrzebowanie tlenu do spalania.

Potrzeba tyle tlenu aby spalić węgiel wodór i siarkę.

n_O2t = n_c +½n'_H2 + n'_S - n'_O2[ kmol O₂/kg paliwa]

t - teoretycznie

n'_CO= CO/100*22,4136[kmol CO/kg paliwa]

n'_H2= H₂/100*22,4136[kmol H₂/kg paliwa]

n'_CH4= CH₄/100*22,4136[kmol CH₄/kg paliwa]

n_O2t= 1/100*22,4136[0,5(CO + H₂) + ∑(1,5n + 0,5)C_nH_2n+2 +∑1,5n*C_nH_2n+ 1,5 H₂S + 2,5C₂H₂ - O₂][kmol O₂/Nm³g]

V_O2t=0,01[0,5(CO+H₂)+∑(1,5n+0,5)C_nH_2n+2+∑1,5n*C_nH_2n+1,5H₂S + 2,5C₂H₂ - O₂][Nm³O₂/Nm³g]

V_{pow t}=1/100*0,209436[0,5(CO + H₂) + ∑(1,5n + 0,5)C_nH_2n+2 +∑1,5n*C_nH_2n+ 1,5 H₂S + 2,5C₂H₂ - O₂][kmol pow./Nm³g]

V_pow.= λ/100*0,209436[0,5(CO + H₂) + ∑(1,5n + 0,5)C_nH_2n+2 +∑1,5n*C_nH_2n+ 1,5 H₂S + 2,5C₂H₂] [Nm³pow./Nm³g]

9.Wydajność wentylatora powietrza przy kotle.

V_pow.= Q*λ/100*0,209436[0,5(CO + H₂) + ∑(1,5n + 0,5)C_nH_2n+2 +∑1,5n*C_nH_2n+ 1,5 H₂S + 2,5C₂H₂] [Nm³pow./s]

Przy ogrzanym powietrzu:

V_pow.= Q*λ/100*0,209436[0,5(CO + H₂) + ∑(1,5n + 0,5)C_nH_2n+2 +∑1,5n*C_nH_2n+ 1,5 H₂S + 2,5C₂H₂]*[(273,15+ t_p)/273,15)][m³pow./s]

Q[Nm³g/s]

10.Obliczanie objętości i składu spalin przy spalniu zupełnym i całkowitym paliw ciekłych i stałych.

Spalanie jest zupełne jeżeli w składzie spalin nie ma produktów niezupełnego spalania (CO). Spalanie jest całkowite jeżeli w składzie popiołu nie ma produktów palnych.

Jeżeli spalanie jest zupełne i całkowite to:

n''_CO2= n'_c ('' odnosi się do produktów spalania

n''_sw= n''_CO2 +n''_SO2+n''_H2O+n''_O2+n''_N2 (spaliny wilgotne)

n''_ss= n''_CO2 +n''_SO2+n''_O2+n''_N2 (spaliny suche).

n''_sw= n''_CO2 +n''_SO2+n''_H2O+n''_O2+n''_H2

n''_CO2=n'_c

n''_SO2=n'_S

n''_H2O=n'_N2+n'_H2O+x*[(n_O2t *λ)/0,20946)] (ze spalonego wodoru z wilgoci paliwa z wilgoci O₂)

x=n''_H2O/n_pow.

n''_N2=n'_N2+(0,79054/0,209446)n_O2t

n''_O2=(λ-1)n_O2t

n''_sw= n'_C +n'_S+n'_H+n'_N2+n'_H2O+(1+x) [(n_O2t *λ)/0,20946)][kmol spalin/kg paliwa]

n_C2t=0,01[C/12 + H/4 + S/32 - O/32][kmol O₂/kg paliwa]

V_O2t=22,4136/100[C/12 + H/4 + S/32 - O/32][Nm³O₂/kg paliwa]

Kmol gazu w temp. 0^o_C i ciśnieniu 1,01325 zajmuje 22,4136m³

V_pow.=22,41356/100*0,20946[C/12 + H/4 + S/32 - O/32][Nm³pow./kg pow.]

λ=V_pow./V_pow.t

λ zależy od kinstrukcji kotła i paliwa

_{CO NO}

λ_Spt

V_pow.=B*V_pow. (jeżeli przy kotle jest wentylator powietrza)

B -zużycie węgla B[kg/s]

V_pow.=B*(22,41356/100*0,20946)[C/12 + H/4 + S/32 - O/32][Nm³pow./s]

V_pow.=B*(22,41356/100*0,20946)[C/12 + H/4 + S/32 - O/32]*[273,15+t_pow/273,15][m³_pow/s] (gdy powietrze doprowadzone do kotła jest grzane).

11.Zapotrzebowanie powietrza do spalania paliw gazowych.

a) CO + ½O₂ CO₂

1 kmol CO +½ kmol O₂ 1 kmol CO₂

28 kg CO + 16 kg O₂ 44 kg CO₂

b) CH₄ + 2O₂ CO₂ + 2H₂O

1 kmol CH₄ +2 kmol O₂ 1 kmol CO₂+ 2 kmol

H₂O

16 kg CH₄ + 64 kg O₂ 44 kg CO₂ + 36 kg

H₂O

c) C_nH_2n+2+(1,5n+0,5)O₂ nCO₂+(n+1)H₂O

1 kmol C_nH_2n+2 +(1,5n+0,5) kmol O₂ n kmol

CO₂+(1,5n+0,5)kmol H₂O

(14n +2)kg C_nH_2n+2 +32(1,5n+0,5) kg O₂

44 kg CO₂+18(n+1)kg H₂O

d) C₂H₄+3O₂ 2CO₂+2H₂O

1 kmol C₂H₄+ 3kmol O₂ 2kmol CO₂+2kmol

H₂O

28kg C₂H₄+36kg O₂ 88kg CO₂+ 36kg H₂O

e) C_nH_2n+1,5nO₂ nCO₂+nH₂O

1kmol C_nH_2n +1,5n kmol O₂ n kmol CO₂+

n kmol H₂O

14n kg C_nH_2n+48n kg O₂ 44n kg CO₂+18n kg

H₂O

f) H₂S+1,5O₂ H₂O+SO₂

1 kmol H₂S+1,5 kmol O₂ 1kmol H₂O+1kmol

SO₂

34kg H₂S+ 48kg O₂ 18kg H₂O+64kg SO₂

g) C₂H₄+2,5O₂ 2CO₂+H₂O

1kmol C₂H₄+2,5kmol O₂ 2 kmol CO₂+1kmol

H₂O

26kg C₂H₄+80kg O₂ 88kg CO₂+18kg H₂O

n_O2t=˝n'_CO+˝n'_H2+∑(1,5n+0,5)n'_CnH2n+2+∑1,5

n' _CnH2n+2+1,5n'_H2S+2,5n'_C2H2+n'_O2[kmol/Nm³]

n''_sw=0,01[C/12 + H/2 + S/32 + N/28 + W/18]

+(1+x) [(n_O2t *λ)/0,20946)][kmol spalin/kg

paliwa]

V_sp=22,4136{ 0,01[C/12 + H/2 + S/32 + N/28+

W/18](1+x) [(n_O2t /0,20946)-n_o2t]}[Nm₃ sp/kg

pal.

V_sp=B*22,4136{ 0,01[C/12 + H/2 + S/32+

N/28+W/18](1+x) [(n_O2t /0,20946)-n_o2t]}[Nm₃

/s]

V_sp=B*22,4136{ 0,01[C/12 + H/2 + S/32+

N/28+W/18](1+x) [(n_O2t /0,20946)-n_o2t]}*

[(273,15+t_p)/273,15][1,01325/P_sp][m³sp/s]

12.Obliczanie objętości i składu spalin przy zupełnym i całkowitym spalaniu.

• zupełne - jeśli w składzie spalin w spalaniu nie ma produktów spalin niezupełnych

• niezupełne - jeżeli w gazowych produktach spalania są takie składniki np. CO₂

• całkowite - jeżeli w stałych produktach spalania nie ma części palnych

• niecałkowite - jeżeli w stałych produktach spalania w popiele i żużlu znajdują się części palne.

Wzory dla spalania zupełnego i całkowitego:

n''_CO2=n'_c

n''_sw=n''_CO2+n''_SO2+n''_H2O+n''_O2+n''_N2

n''_sw-spaliny wilgotne zawierające parę

n''_ss=n''_sw-n''_H2O

W kotłach o temp. > 100^o spaliny wychodzące do komina są wilgotne (jedynie w niektórych kotłach do wyjścia komina kierowane są spaliny < 100^o- spaliny suche.

n''_sw=n''_SO4+n''_H2O+n''_H2+n''_O2

n''_CO2=n'_c

n''_SO2=n'_S

n_H2O=n_H2+n_H2O+ x*[(n_O2t *λ)/0,20946)]

x- kilomolowy wspólczynnik wijgotności

n_H2O- zespolony wodór z wilgocią paliwa i powietrza

n''_N2=n'_N2+(0,79054/0,2946)*n_O2t*λ

n''_O2=(λ-1)n_O2t

n''_sw=n'_c+ n'_s+ n'_H2+ n'_N2+ n'_H2O+(1+x)* (n_O2t *λ/0,20946)[kmol/kg paliwa]

n'_sw=0,01*(C/12 + H/2 + S/32 + N/28 + W/18)+(1+x)( n_O2t *λ/0,20946)[kmol/kg paliwa]

V_sp=22,4136[0,01(C/12 + H/2 + S/32 + N/28 + W/18)+(1+x)( n_O2t /0,20946)- n_O2t[kmol/kg paliwa]

V_sp= B*V_sp

V_sp= BV_sp*[(273,15*t_p)/273,15]*(1,01325/P_sp)[m³_sp/s]

13.Udziały procentowe w spalinach .

a)w spalinach suchych

[CO₂]=(n''_CO2/n''_ss)*100

n''_ss=n''_sw-n''_H2O

[SO₂]=(n''_SO2/n''_ss)*100

[N₂]=(n''_N2/n''_ss)*100

[O₂]=(n''_O2/n''_ss)*100

b) w spalinach wilgotnych

[CO₂]=(n''_CO2/n''_sw)*100

[SO₂]=(n''_SO2/n''_sw)*100

[H₂O]=(n''_H2O/n''_sw)*100

[N₂]=(n''_N2/n''_sw)*100

[O₂]=(n''_O2/n''_sw)*100

14.Objętość i skład spalin przy spalaniu paliw gazowych.

Skład paliw gazowych:

14 składników palnych i 5 niepalnych

CO+H₂+CH₄+C₂H₆+C₃H₈+C₄H₁₀+C₅H₁₂+C₆H₁₄+C₂H₄+C₃H₆+C₄H₈+C₅H₁₀+H₂S+C₂H₂+CO₂+SO₂+N₂+O₂+H₂=100%

Skład paliw wilgotnych

n^''_sw = CO₂+SO₂ +H₂O+N₂+O₂+H₂

n''_CO2=n'_CO+∑n*n'_CnH2n+2+∑n*n'_CnH2n+2+2n'_C2N2+n'_CO2

n''_SO2=n'_H2S+n'_SO2

n'_H2O=n'_H2+∑(n+1)n'_CnH2n+2+∑n*n'_CnH2n+2+n'_H2S+n'_C2H2+x*( n_O2t*λ /0,20946)

n''_N2=n'_H2

n''_O2=(λ-1)n_O2t

n''_sw- suma tych składników

n''_sw=n'_H2O=n'_CO+n'_H2+∑(2n+1)n'_CnH2n+2+∑2n*n'_CnH2n+2+2n''_H2S+3n'_C2H2+n'_SO2+n'_N2+n'_H2+(1+x)*( n_O2t*λ /0,20946)-n_O2[kmol sp./Nm³g]

n''_sw=1/100*22,4136[CO+H₂+∑(2n+1)C_nH_2n+2+∑2nC_nH_2n+2+2H₂S+3C₂H₂+CO₂+SO₂+N₂]+(1+x)*[(n_O2t*λ)/o,20946]-n_O2t[kmol sp/Nm³g]

V_sw=0,01[CO+H₂+∑(2n+1)C_nH_2n+2+∑2nH_2n+2+2H₂S+3C₂H₂+CO₂+SO₂+N₂+]+22,4136(1+x)*[(n_O2t*λ)/o,20946]-n_O2t [kmol sp/Nm³g]

Objętość w jednostce czasu

V_sp=Q{V_sw} [Nm³g/s]

Rzeczywista objętość spalin uwzględniając ciśnienie

Q{V_sp} [273,15+(t_sp*1,01324)]/[273,15*P_s][m³_sp/s]

15.Obliczanie składu spalin przy spalaniu niezupełnym i niecałkowitym paliw stałych.

n''_CO2≠n'_c

n'_c=n''_CO2+n''_CO+n''_c

n''_sw=n''_CO+n''_CO2+n''_SO2+n''_H2O+n''_N2+n''_O2

n''_CO- nie da się obliczyć można to określić tylko na podstawie pomiarów ss (w spalinach suchych mierzy analizator)

[CO]=(n''_CO2/n''_ss)*100

n''_ss=n''_sw-n''_ss

n''_CO=([CO]/100)*n''_ss

n''_CO2=n'_c-n''_CO-n''_C=n'_c-[([CO]/100)*n''_ss]-[A₂*C₂/B*12]

[([CO]/100)*n''_ss]-z analizy spalin

[A₂*C₂/B*12]- z analizy żużlu

n''_SO2=n'_S

n''_H2O=n'_N2+( 0,79054*n_O2t /0,20946)+ λ

n''_O2=(λ-1) +½ n'_C n'_CO+n''_C

Analiza żużla

B[kg/s] zużycie węgla

A₂[kg/s] ilośc popiołu w czasie

C₂[kgC/kgŻ]

n''_C=[A₂*C₂/B*12]

n''_ss=1-½ [CO/100] [n'_C+ n'_S+ n'_N2+(+[0,79054/0,02946]*λ-1)n_O2+][kmolsp/kgp]

V_sp=22,4136[{1/(1-½([CO]/100)}[0,01(C/12+S/32+N/22)+( λ+(0,79054/0,20946) λ-1)n_O2t]+0,01(H/2+W/18)+X*( n_O2t+λ /0,20946)][Nm³/kg paliwa]

V_sp=BV_sw[Nm³sp/s]

V_sp=BV_sw[(273,15+t_sp)/273,15]*(1,01325/P_s)[m³sp/s]

P_s - ciśnienie spalin

16.Pomiar kontrolowany spalania

-mierzymy miernikiem zawartość CO₂

-mierzymy miernikiem zawartość O₂

[CO_2max]=n''_CO2/[n'_c+n'_s+n'_N2[(0,79054/0,20946)*n_O2t]+λ]

λ=1

n''_CO=0

n''_C=0

λ≈[[CO]/[CO_2max]]

Co_2max zależy od rodzaju paliwa

Paliwo	CO2max[%]
Koks Węg. Kamienny Węg. Brunatny Drewno Plej Gaz ziemny	20,5-21 18,5-19,2 18,5-19,5 19,0 15,6 12-13

17.Obliczanie efektów energetycznych procesów spalania

Efekty energetyczne trzeba najperw jednoznacznie sprecyzować w warunki odniesienia.

Warunkami odniesienia są :

-węgiel C_(S) -stan stały(grafit lub węgiel bezpostaciowy)

-siarka S_(S)-stan stały

-wodór H_2(g)-stan gazowy w molekułach 2-atomowych

-tlen O_2(g) -stan gazowy w molekułach 2-atom.

-azot N_2(g) - stan gazowy w molekułach 2-atom.

Produkty spalania:

-tlenek węgla CO_(g)

-dwutlenek węgla CO₂

-dwutlenek siarki SO₂

1) C_(S)+O_2(g)→CO_2(g)+ΔQ

Chemicy przypisują energię produktu spalania. Substraty w stanie pierwotnym mają en=0

ΔH_c=0

ΔH_O2=0

ΔH_CO2=ΔQ

2) H_2(g)+ ½C_2(g)→H₂O^g+ΔQ₁}inna energia dla wod

H_2(g)+ ½O_2(g)→H₂O^g+ΔQ₂ }y w stanie ciek.i gaz.

ΔH_H2 = 0

ΔH_O2 = 0

ΔH_H2O^g =ΔQ₁

ΔH_H2O^g = ΔQ₂

ΔH_c - entalpia chemiczna albo ciepło spalania

1) C_(S)+O_2(g)→CO_2(g)+ΔQ

ΔH_c=-ΔH_CO2=ΔQ

ΔH_C=-ΔH_CO2=394086[kJ/kmol]-ene.1kmolagrafitu

Δh_C=[ΔH_C/12,011]=32800[kJ/kgC]-energia 1 kg węgla czystego chemicznie(grafitu)-tyle trzeba energii by zniszczyć siatkę krystaliczną Δh_C=[ΔH_C/12,011]=[407315/12,011]≈33900[kJ/kgc]-energia 1 kg węgla bezpostaciowego(tutaj nie musimy niszczyć siatki krystalicznej)

1) H_2(g)+ ½O_2(g)→H₂O_(g)+ΔQ₁

ΔH_H2=-ΔH_H2O^g=242174[kJ/kmol]-energia 1kmol wodoru nieskroplonego.

Δh_H2=[242174/2,016]=121000[kJ/kg]-wodór nieskroplony.

H_2(g)+ ½O_2(g)--> H₂O^c+ΔQ₂

ΔH ²_H2=-ΔH₂O^c=286248[kJ/kmol]-skroplony

Δh²_H2=[286248/2,016]=143200[kJ/kgH₂]-tutaj wodór skroplony(otrzymujemy jeszcze energię ze skroplenia)

2)S_(S)+O_2(g)SO_2(g)+ΔQ

ΔH_S=-ΔH_SO2=334820[kJ/kmolS]

Δh_s=(334820/32,066)=10400[kJ/kg]

Ciepłem spalania będziemy nazywać ilość ciepła powstającego w wyniku całkoitego i zupełnego spalania jednostkowej ilości paliwa (1 kg lub 1 Nm³) w suchym powietrzu po ochłodzeniu produktów spalania do temp. substratów (temp.odniesienia T_o=298,15 ^oK)jeżeli woda w produktacie spalania jest w stanie ciekłym .

Wartością opałową paliwa Q_w będziemy nazywać ilośc ciepła powstałą w wyniku zupełnego i całkowitego spalania jednostkowej ilości paliwa w suchym powietrzu po ochłozeniu produktów spalania do temp. substratu (temp. odniesienia T₀)jeżeli woda zawarta w produktach spalania jest w stanie gazowym

Q_c=339*C+1432(H-O/8)+104S[kJ/kg paliwa]

Q_w=339*C+1210(H-O/8)+104S-25W[kJ/kg paliwa]

Q_C=126,28*CO+127H₂+398CH₄+697C₂H₆+991C₃H₈+1285 C₄H₁₀+1579 C₅H₁₂+1873 C₆H₁₄+630 C₂H₄+912 C₃H₆+1214 C₄H₈+1507 C₅H₁₂+257H₂S+580 C₂H₂[kJ/Nm³g]

Q_w=126,28CO+107,87H₂+358,32CH₄+637,32 C₂H₆+912,11 C₃H₈+1185,7 C₄H₁₀+1459,8 C₅H₁₂+1736,36 C₆H₁₄+860 C₃H₆+590,29 C₂H₄+1135 C₄H₈+1404 C₅H₁₀+237H₂S+560 C₂H₂[kJ/Nm³g]

18.Bilans energetyczny i sprawnościowy.

I₀

D[kg/s]

B[kg/s] i_wz

B*Q_w=Q₀+ΔQ

Straty ΔQ=BQ_w-Q₀

Metoda bezpośrednia jest metodą doświadczalną.Metoda pośrednia jest metodą teoretyczną.

η={[D(i₀-i_wz)]/(B*Q_w)}

D- natężenie przepływu wody lub pary w kotle.

Pomiaru dokonuje się przepływomierzem.

Zasada działania przepływomierza:

- w rurociągu płynie woda lub para,

spadek ciśnienia

D=kΔP

I_wz- entalpia wody we wlocie do kotła

Metodą pośrednią wyznaczamy sprawnośc kotła od 100% odejmujemy sumę strat w %

η=100% -∑S_i * %

∑S_i%=S_g%+S_n%+S_w%+S_pr%+S_z%

niezupełna strata %

S_g%=V_ss*[{([CO]/100)*12628}/Q_w]*100

Sag_%=V_ss*{12628[CO]/Q_w}

S_n%=[33900A₂C₂/B*Q_w]*100

19.Straty wylotowe.

S_w%=[(I_spalin-I_pow.)/Q_w]*100

S%= [(I_spalin-I_pow.)/Q_w]*(100-S_n%)-jeżeli spalanie całkowite i zupełne

I_sp=∑V_iC_pit_sp

I_sp=(n''_CO*C_pCO+n''_CO2*C_pCO2+n''_SO2*C_pSO2+n''_H2O*C_pH2O+n''_N2*C_pN2+n''_O2*C_pO2)*t_sp[kj/kmol]

I_sp=22,4136(n''_CO*C_pCO+n''_CO2*C_pCO2+n''_SO2*C_pSO2+n''_H2O*C_pH2O+n''_N2*C_pN2+n''_O2*C_pO2)*t_sp[kj/kmol]

I_pow=V_pow*C_{p pow}*t_pow

V[Nm³pow/kg pow]

C_{p pow}[kJ/Nm³pow}

Wzór uproszczony

S_w%=(t_sp-t_pow)/[CO₂]

[CO₂]- zawartość CO₂ w ss

Q - współzależny od rodzaju wilgotności paliwa.

Np.

a=0,7 t_sp=130^o t_p=30^o

Strata promieniowania

A^o na podstawie wykresów

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

100 200 300

20.Temperatura w palenisku.

Bilans cieplny po stronie spalin tego kotła B*Q_w*η_p+B*V_pow*C_{p pow}(t_pow- t₀)=B*Q*η_p*σ+B*V_sp*C_psp(t_sp-t₀)

B*Q_w*η_p-w komorze paleniskowej

B*V_pow*C_{p pow}(t_pow- t₀)-palensko z ogrzanym powietrzem

B*Q*η_p*σ- ciepło przekazane ekranem w komorze paleniskowej (rury w których odparowywuje się wodę)

B*V_sp*C_psp(t_sp-t₀)-ciepło unoszone ze spalinami

C_psp=[n''_COC_pco+ n''_CO2C_pCO2+ n''_SO2C_pSO2+ n''_H2OC_pH2O+ n''_N2C_pN2+ n''_O2C_pO2]/[ n''_CO+n''_CO2+n''_SO2+n''_H2O+n''_N2+n''_O2]

Wyznaczenie temp. w palenisku:

1.Zakładamy pewną wartość temp. w palenisku.

2.Dla tej temp. określamy C_p poszczególnych składników

3.Wyznaczamy dla tej temp. średnią wartość ciepła właściwego spalin.

4.Wyznaczamy ciepło właściwe powietrza dla przyjętej temp. powietrza

5.Podstawiamy do wzoru założenia:

σ=0,4

C_p=0,98

oraz C_psp i C_ppow

i wyznaczamy temp. paleniska

6.Przyrównujemy założą temp. w palenisku i wykorzystujemy ją do obliczenia C_psp z temp. w palenisku

Przegrzew międzystopowy pary

Zastosowanie regeneracyjnego podgrzewu wody zasilającej

=

0,6Ⴘ0,75tn

Sposoby obliczania

Schemat

Dane:parametry pracy obiegu, temperatura pracy i obiegu w pkt 1 i 2, wydajnośc kotła(pytanie dotyczy mocy elektrycznej)

1.Ustalenie entalpii wody i pary w istotnych punktach obiegu

2.Moc turbiny

3.Entalpia skroplin ze skraplaczem

Na podst.
i
musimy znaleźć entalpie

Obliczenie prowadzi się stosując bilanse energetyczne.Zaczynamy od zbilansowania turbiny:

gdzie

Schemat

---