Расчет полезной тепловой нагрузки и расхода топлива технологической печи ( по сырьевому потоку).
Исходные данные:
Расход сырья – 112000 кг/с;
Температура ввода сырья в печь – 351 ;
Температура на выходе сырья из печи – 371 ;
Состав топочного газа:
Таблица 1
Состав топочного газа
Компонент
| СН4
| С2Н6
| С3Н8
| С4Н10
| C5H12
| N2
| O2
| Н2S
| Состав, % об.
| 97.84
| 0.77
| 0.34
| 0.14
| 0.03
| 0.86
| 0.02
| 0.0002
| Расчет процесса горения:
Определяем низшую теплоту сгорания топлива , кДж/кг, по формуле:
= 339.1Cр+1030Hр-108.9(Op-Sp)-16.75Wp, где Cp, Hp, Op, Sp, Wp- содержание в топливе (в %масс.) углерода, водорода, кислорода, летучей серы и воды. Для его расчета построим таблицу пересчета состава топлива в %масс.:
| xi,
% об.
| Mi
| Mixi
| xi’,
%масс.
| Cp
| Hp
| Op
| Sp
| Np
| СН4
| 97.84
|
| 1565.44
| 95.54
| 71.655
| 23.885
| -
| -
| -
| С2Н6
| 0.77
|
| 23.1
| 1.41
| 1.128
| 0.282
| -
| -
| -
| С3Н8
| 0.34
|
| 14.96
| 0.91
| 0.745
| 0.165
| -
| -
| -
| С4Н10
| 0.14
|
| 8.12
| 0.50
| 0.414
| 0.086
| -
| -
| -
| C5H12
| 0.03
|
| 2.16
| 0.13
| 0.108
| 0.022
| -
| -
| -
| N2
| 0.86
|
| 24.08
| 1.47
| -
| -
| -
| -
| 1.47
| O2
| 0.02
|
| 0.64
| 0.04
| -
| -
| 0.04
| -
| -
| Н2S
| 0.0002
|
| 0.0068
| 4*10-6
| -
| 0.24*10-6
| -
| 3.76*10-6
| -
| ∑
|
|
| 1638.5068
|
| 74.05
| 24.44+
24*10-8
| 0.04
| 3.76*10-6
| 1.47
|
= 339.1*74.05+1030*(24.44+24*10-8)-108.9(0.04-3.76*10-6) =50279.2кДж/кг
Определим полезную тепловую нагрузку печи Qпол, кДж/ч. Полезная тепловая нагрузка складывается из тепла, затраченного на нагрев и испарение нефти и на перегрев водяного пара (при наличии в печи паронагревателя):
.
Тепло, необходимое для нагрева сырья (Qнагр):
Тепло, необходмое для испарения сырья (Qисп):
Тепло, необходмое для перегрева водяного пара (Qпер.вп):
,
где G-производительность печи по сырью, кг/ч; е-массовая доля отгонки сырья, доли единицы; It –энтальпии жидкости (пара) при температурах входа и выхода ее из печи, кДж/кг; Gвп-масса перегреваемого пара, кг/ч; х-влажность насыщенного пара; l-теплота испарения воды, кДж/кг; С-теплоемкость, кДж/(кг*°С); t3-температура перегретого водяного пара, °С; t4-температура насыщенного водяного пара, °С.
Ввиду того, что сырье в нашем случае не испаряется, полезная тепловая нагрузка состоит из двух слагаемых: Qнагри Qпер.вп.
Поскольку в нашем случае сырье не отгоняется, то мы принимаем е=0.
Расчитаем энтальпию жидкости при t1=351°С и t2=371°С по формуле:
, где d15-плотность сырья, равная 0.9287г/см3, а- коэффициент, зависящий от температуры.
При подстановке получаем:
I351=801.692/√0.9287=831.9 кДж/кг;
I371=860.018/√0.9287=892.42 кДж/кг.
Найдем тепло, необходимое на нагрев сырья:
Qнагр=112000*(1-0)*(892.42-831.9)=6778240 кДж/ч.
Для расчета Qпер.вп. воспользуемся следующими данными:
l Влажность насыщенного пара х=61%;
l Теплота испарения воды l=1720.62 кДж/кг;
l Теплоемкость С=3.7429 кДж/кг*°С
l Масса перегреваемого пара Gвп=2730 кг/ч;
l Температура перегретого водяного пара t3=266°С;
l Температура насыщенного водяного пара, t4=230°С.
Qпер.вп=2730*(0.61*1720.62+3.7429*(266-230))=3233200.698 кДж/ч.
Тогда полезная тепловая нагрузка будет равна:
Qпол=Qпер.вп+Qнагр;
Qпол=3233200.698+6778240=10011440.698 кДж/ч.
Определим расход топлива В, кг/ч, по формуле:
В = ,
где Qпол – полезное тепло печи, кДж/ч;
Q -массовая низшая теплота сгорания топлива, кДж/кг;
η – КПД печи.
Принимаем КПД равным .
В=10011440.698/(0.6*50279.2)=331.86 кг/ч.
Методы контроля качества продукции
Контроль качества продукции осуществляется по базовому проекту UOP.
ASTMD664
Определение кислотного числа потенциометрическим титрованием
Настоящий стандарт включает в себя процедуры для определения кислотных составляющих в нефтепродуктах и смазочных материалах, растворимых или частично растворимых в смесях толуола и пропанола-2.
ASTMD4739 –ASTMD2896 - ГОСТ 11362
Определение щелочного числа потенциометрическим титрованием
Настоящий стандарт включает в себя процедуры для определения щелочных составляющих в нефтепродуктах и смазочных материалах.
Образец растворяют в смеси толуола, пропанола-2, хлороформа и небольшого количества воды и потенциометрически титруют спиртовым раствором соляной кислоты.
ASTMD1159 -IP130 -ISO3839 - ГОСТР 50837.2 –ASTMD 1491 – ASTMD 2710
Определение бромных чисел/индексов нефтяных дистиллятов и товарных алифатических олефинов электрометрическим титрованием
Настоящий метод испытания может быть использован для определения бромного числа следующих материалов:
1. Нефтяные дистилляты, для которых температура 90% отгона не превышает
327 °С. Главным образом, этот метод испытания применим к бензину, керосину и дистиллятам типа газойля.
2. Товарные олефины, которые представляют собой в основном смесь алифатическихмоноолефинов и имеют бромное число в интервале от 95 до 165.
ASTMD3227 -IP342 -ISO3012 -UOP163 - ГОСТ Р 52030 - ГОСТ 17323
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|