Курсовая работа: Джерела енергії і генератори енергії

Природні горючі гази поділяють на сухі гази суто газових родовищ і попутні «жирні» гази, що супроводжують нафтовидобуток.

Сухий природний газ є сумішшю вуглеводнів, невеликої кількості інертних газів і сірководню. Основною складовою такого газу є метан, вміст якого досягає 80–98%, решта складових – вуглеводні метанового ряду СnН2n+2, N2, СО3 і Н2S. Природний газ – висококалорійне паливо, теплота згоряння його Q=(33,5–35,5) 10³ кДж/м³ .

Доменний (колошниковий) газ містить окис вуглецю (20–30%), водень (5–10%), азот (50–55%) і двоокис вуглецю (6–12%). Теплота згоряння його мала: Q= 4,18 10³ кДж/м³ . Доменний газ використовують на металургійних заводах як паливо котельних установок і технологічних печей.

2. Горіння палива і газові розрахунки

2.1 Стехіометричні співвідношення

Горінням називають процес інтенсивного з'єднання горючої речовини з окислювачем (киснем), що відбувається при високих (1000–2000°С) температурах і характеризується інтенсивним тепловиділенням.

Процес горіння навіть найпростіших за своїм хімічним складом горючих речовин досить складний і для багатьох речовин ще мало вивчений. Ще складніший він для таких комплексних сполук, як органічне тверде паливо. Проте для першого етапу звичайних теплових розрахунків котельних агрегатів і промислових печей – газових розрахунків – досить знати початковий і кінцевий стани системи пальне – окислювач, не розглядаючи процес горіння, проміжних стадій і його кінетики.

Формули, що застосовуються в газових розрахунках, виводять із стехіометричних рівностей, які дають співвідношення реагуючих речовин у молях, вагових і об'ємних одиницях. Нижче наводяться стехіометричні співвідношення для основих горючих елементів твердого, рідкого і газового палива:

С+О2 =СO

1μ 1μ 1 μ

12 кг32 кг 44 кг

1 м³ ~ 1 м³

2С + О= 2СО

2μ 1μ 2μ

24 кг 32 кг 56 кг

1 м³ 2м³

2СО + O = 2СO

2μ 1μ 2μ

2м³ 1 м³ ~ 2 м³

СН + 2О == СО +2НО

1μ2μ 1μ2μ

1 м³ 2 м³ ~ 1 м³ 2м³

Взагалі для вуглеводнів:

CH(m+) О=mCO+HO

{m+} μmμμ

{m+} м~mмм

2.2 Витрата повітря

Мінімальна кількість повітря, потрібна для повного згоряння палива, називається теоретичною кількістю повітря. Вона може бути виражена в м³ на 1 кг палива (V⁰ ) або в кг/кг (L⁰ ).

Користуючись стехіометричними співвідйошеннями, легко визначити вагову теоретичну кількість кисню в кілограмах на 1 кг палива: