Upload
alyssa-clarke
View
182
Download
12
Embed Size (px)
DESCRIPTION
BRODSKI GENERATORI PARE 2.dio. Termodinamičke osnove rada generatora pare. Toplina zagrijavanja vode: - q zv =c pw · (t 2 -t 1 )= h 2 -h 1 =h’-h nv [kJ/kg]h=c p · t Toplina isparavanja - q isp = ρ + ψ - ρ =u 3 -u 2 =u’’-u’- unutarnja energija - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
BRODSKI GENERATORI PARE2.dio
Termodinamičke osnove rada generatora pare
Toplina zagrijavanja vode:
- qzv=cpw·(t2-t1)=h2-h1=h’-hnv [kJ/kg] h=cp·t
Toplina isparavanja
- qisp=ρ+ψ
- ρ=u3-u2=u’’-u’ - unutarnja energija
- ψ=p·(v3-v2) =p·(v’’-v’) - vanjska energija
- qisp=u’’-u’+p·(v’’-v’)- h = u + p · v
- qisp=h’’-h’=r [kJ/kg]
Toplina pregrijavanja
qpp=cpp·(t4-t3)=h4-h3=hpp-h’’ [kJ/kg]
Toplina preuzeta u zagrijaču vode
qzv=h2’-h1=h2’-hnv [kJ/kg]
Toplina predana u isparivaču
qisp=h3’-h2’ [kJ/kg]
h3’=h’+ x·(h’’-h’)=h’+x·r
Toplina preuzeta u pregrijaču pare
qpp=h4’-h3’=hpp-h3’ [kJ/kg]
Međupregrijavanje
qmp=h6’-h5’ [kJ/kg]
0,38
0,390,4
0,410,42
0,43
0,440,45
0,460,47
0,48
40 80 120 160 200 240 300
Tlak [bar]
Stu
pan
j dje
lova
nja
η kod 450°C
η kod 520°C
η kod 560°C
η kod 600°C
0,29
0,31
0,33
0,35
0,37
0,39
0,41
0,43
10 20 30 40 50 60 70
Tlak
Stu
pan
j dje
lova
nja
η kod 300°C
η kod 350°C
η kod 400°C
η kod 450°C
η kod 500°C
η kod 550°C
η kod 600°C
2,2
2,3
2,4
2,5
2,6
2,7
2,8
2,9
3
3,1
40 80 120 160 200 240 300
Tlak [bar]
Sp
ecif
ičn
i po
tro
šak
par
e [k
g/k
Wh
]
450°C
520°C
560°C
600°C
2,3
2,5
2,7
2,9
3,1
3,3
3,5
3,7
3,9
4,1
4,3
10 20 30 40 50 60 70
Tlak [bar]
Sp
ecif
ičn
i po
tro
šak
par
e [k
g/k
Wh
]
300°C
350°C
400°C
450°C
500°C
550°C
600°C
0,19
0,195
0,2
0,205
0,21
0,215
0,22
0,225
0,23
0,235
40 80 120 160 200 240 300
Tlak [bar]S
pec
ifič
ni p
otr
oša
k g
ori
va
[kg
/kW
h] 450°C
520°C
560°C
600°C
0,21
0,22
0,23
0,24
0,25
0,26
0,27
0,28
0,29
0,3
10 20 30 40 50 60 70
Tlak [bar]
Sp
ecif
ičn
i p
otr
ošak g
ori
va [
kg
/kW
h]
300°C
350°C
400°C
450°C
500°C
550°C
600°C
GustoćaViskoznostVrelište IshlapljivanjeTemperatura stinjavanja ili zamućivanjaPlamišteTemperatura gorenjaTemperatura samozapaljenja
Gorivo i izgaranjeSvojstva goriva
Toplinska vrijednost (c,h,o,s,w u %)
- Hd=340·c+1200·(h-o/8)+105·s-25·w kJ/kg
- Hg=Hd+25·(9·h+w) kJ/kg
Sadržaj sumpora Sadržaj pepela Sadržaj koksa Sadržaj asfalta Sadržaj vode i vlage (vodika)
Stehiometrijski omjeri izgaranja
C→CO2 (potpuno izgaranje)
1 kmol C + 1 kmol O2 = 1 kmol CO2 + 12·34000 kJ
12 kg C + 32 kg O2 = 44 kg CO2 + 12·34000 kJ
1 kg C + 2,667 kg O2 = 3,667 kg CO2 + 34000 kJ
C→CO (nepotpuno izgaranje)
1 kmol C + 0,5 kmol O2 = 1 kmol CO + 12·10200 kJ
12 kg C + 16 kg O2 = 28 kg CO + 12·10200 kJ
1 kg C + 1,34 kg O2 = 2,34 kg CO + 10200 kJ
H2→H2O
1 kmol H2 + 0,5 kmol O2 = 1 kmol H2O + 2·120000 kJ
2 kg H2 + 16 kg O2 = 18 kg H2O + 2·120000 kJ
1 kg H2 + 8 kg O2 = 9 kg H2O + 120000 kJ
S→SO2
1 kmol S + 1 kmol O2 = 1 kmol SO2 + 32·10500 kJ
32 kg S + 32 kg O2 = 64 kg SO2 + 32·10500 kJ
1 kg S + 1 kg O2 = 2 kg SO2 + 10500 kJ
VOmin=c/12+1/4(h-o/8)+s/32 kmol/kg VOmin=1,867·c+5,6·(h-o/8)+0,7·s mn
3/kg
VOmin=2,66·c+8(h-o/8)+s kg/kg
VZmin=VOmin/0,21 kmol/kg (mn3/kg)
VZmin=VOmin/0,23 kg/kg
VZ=λ·VZmin λ=VZ / VZmin ΔV=VZ-VZmin
λ= 1,05-1,2 za tekuća goriva λ= 1,02-1,05 za plinovita goriva λ= 1,2-1,4 za kruta goriva
Količina kisika i zraka za izgaranje
Koeficijent pretička zraka za izgaranje (λ) zavisi od:
- vrste goriva- načinu pripreme goriva- veličine i oblika gorive čestice- udjela isparljivih sastojaka- temperature zapaljenja goriva- brzine izgaranja- temperature zraka za izgaranje- tlaka u ložištu- opterećenja generatora pare- vrste plamenika.
CO2, H2O, SO2, O2, N2
Suhi dimni plinoviVlažni dimni plinovi
VCO2=c/12=1,867·c=44·c/12VH2O=h/2+w/18=1,24·(9h+w)=9·h+wVSO2=s/32=0,7·s=2·sVO2=0,21·(λ-1)·VZmin=(λ-1)·VOmin
VN2=n/28 (0,8·n ili n) +0,79·λ·VZmin
Produkti izgaranja i sastav dimnih plinova
Izgaranje plinovitog goriva – Metan – CH4
VOmin=x+y/4-z/2 kmolO2/kmolG
VCO2=Σx (CxHy') kmolO2/kmolG
VH2O=H2'+Σy/2(CxHy')+H2O‘ kmolO2/kmolG
VO2=0,21·(λ-1)·VZmin=(λ-1)·VOmin
VN2=N2'+0,79·λ·VZmin=N2'+ 0,79·λ·(Omin/0,21)
Entalpija dimnih plinova
Potpuno izgaranjeVs=VCO2+VSO2+VO2+VN2
Nepotpuno izgaranjeVs=VCO2+VCO+VSO2+VO2+VN2
Ostwaldov trokut izgaranjaOrsatov uređaj za analizu dimnih plinovaProcesni analizator kisika
λ=(VCO2%,s,max)/(VCO2%,s) =21/(21-VO2%,s)
Kontrola procesa izgaranja