Тепловой расчёт трубчатой печи для паровой конверсии природного газа
Автор: Batorgil • Декабрь 14, 2018 • Методичка • 1,695 Слов (7 Страниц) • 952 Просмотры
Министерство образования и науки РФ
ФГАОУ ФПО «Уральский федеральный –университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»
Уральский энергетический институт
МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ
для выполнения курсовой работы по курсу
«Горение и газификация органических топлив»
На тему
«Тепловой расчёт трубчатой печи для паровой конверсии природного газа»
для направления подготовки магистров
140100 – Теплоэнергетика и теплотехника
Екатеринбург
2012
[pic 1]
Рис. 1 Технологическая схема печи для конверсии природного газа водяным паром.
В трубчатые элементы печи, заполненные катализатором ГИАП подают смесь природного газа расходом B c водяным паром с расходом D. Температура на входе в трубчатые элементы tвх, энтальпия перегретого пара hпп. Реакция конверсии природного газа водяным паром эндотермическая, поэтому при протекании реакции конверсии к трубчатым элементам подводится теплота реакции Qр. Массовый расход конвертированного газ Mк, температура которого равна
tвых. Для обогрева печи в горелках сжигают смесь продувочного конвертированного и природного газа с расходом B1, имеющего теплоту сгорания Qнр. В горелку подают подогретый до температуры tв воздух с коэффициентом избытка воздуха α. Из печи уходят продукты сгорания с температурой на выходе их топки tух , физическая теплота которых используется для получения пара, подогрева парогазовой смеси и воздуха.
ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТ:
Исходные данные.
Все исходные данные связаны с номером варианта задания №.
Состав технологического природного газа (в объёмных процентах). таблица 1
СО2 | СН4 | С2Н6 | С3Н8 | С4Н10 | С5Н12 | N2 | |
% объёмные | 0,1 | 92,5-№·5 | 4,2+№ | 0,9+№ | 0,4+№ | 0,5+№ | 1,4+№ |
Расход природного газа на технологию B=53000 -№·1000 м3/час.
Объёмное отношение природный газ: пар на входе в печь γ=1:2-0,1·№.
Давление конвертированного газа на входе в печь 22,3 кгс/см2.
Давление конвертированного газа на выходе из печи 19,3 кгс/см2.
Температура ПГС на входе в печь равна (510+№·5)⁰С.
Температура конвертированного газа на выходе из печи (890+№·10)⁰С.
Температура дымовых газов на выходе из топки печи равна (950+№·10)⁰С.
Температура воздуха на входе в печь равна (250+№·10)°С.
Состав топливного газа, состоящий из продувочного газа синтеза метанола и природного газа (в объёмных процентах).
Состав топливного газа (в объёмных процентах). таблица 2
Н2 | СО | СН4 | С2Н6 | С3Н8 |
74,59-№·5 | 2,1+№·2,5 | 23,3+№·2,5 | 0,036 | 0,01 |
Требуется определить расход топливного газа, подаваемого в горелки трубчатой печи B1
Пример расчёта
Пусть состав исходного топлива задан в объёмных долях rig (таблица 1). Для дальнейших расчётов необходим расчёт плотности исходного технологического газа, а также состав газа в массовых долях. В таблице 3 приведен объёмный состав исходного топлива в объёмных и массовых долях.
Состав технологического природного газа (в объёмных долях). Таблица 3
Состав исходного топлива |
| % | доли | Плотность газа | Массы компонентов в 1 м3 | Массовые доли |
Азот | N2 | 1,4 | 0,014 | 1,25 | 0,0175 | 0,0232 |
углекислый газ | CO2 | 0,1 | 0,001 | 1,964286 | 0,001964 | 0,0026 |
вода | H2O | 0,01 | 0,0001 | 0,803571 | 8,04E-05 | 0,0001 |
метан | CH4 | 95,5 | 0,955 | 0,714286 | 0,682143 | 0,9055 |
этан | С2Н6 | 1,9 | 0,019 | 1,339286 | 0,025446 | 0,0338 |
пропан | С3Н8 | 0,46 | 0,0046 | 1,964286 | 0,009036 | 0,0120 |
бутан | С4Н10 | 0,5 | 0,005 | 2,589286 | 0,012946 | 0,0172 |
пентан | С5Н12 | 0,13 | 0,0013 | 3,214286 | 0,004179 | 0,0055 |
Сумма |
| 100 | 1 | 0,753295 | 1 |
Плотность исходного природного газа 0,753 кг/м3.
...