Автоматическое управление сжиганием топлива с учетом его состава и кислородного потенциала
Информация - Разное
Другие материалы по предмету Разное
.
Каждой комбинации газов (Д, К, П) при заданных теплоте сгорания(Д, К, П) и содержании коксового газа в топливе (К) и определяемый как
= 3822 (nQ-1) + 673 (nд-1) + 91(nк-7) +(nп-17) nк(1)
где nQU, nк - номера значений теплоты сгорания и содержание коксового газа в топливе;
nд, nк, nп - номера газов.
Определяется доля доменного (Д) и природного (П) газов, входящих в данную комбинацию, при заданных q(N) и q, т. е. в топливо .
;(2)
;(3)
где: - теплота сгорания доменного, коксового и природного газов, входящих в топливо и номер.
Для анализа влияния температуры подогрева воздуха дополнительно рассчитывается и при заданных
Тепло, выносимое воздухом, определяется как: ; (4)
Общее тепло, как: .(5)
При всех колебаниях смешиваемых газов и их количество в топливе набор чистых газов в нем остается все же ограниченным, что позволяет рассматривать топливо как результат смешения чистых газов, минуя промежуточные стадии, и рассчитать результаты сжигания как сумму результатов сжигания отдельных чистых газов, составляющих топливо. В отличии от классических методов расчета такой метод сопровождается некоторой погрешностью, но позволяет значительно упростить сам процесс расчета.
Теплота сгорания газа определялась как сумма теплоты сгорания горючих составляющих с учетом их содержания в газе и без учета возможного взаимодействия при горении. Суммировались все 16 составляющих.
;(6)где: и - содержание и теплота сгорания к -го компонента в i -ом газе.
Аналогично для плотности i -го газа: ;(7)В соответствии с данными табл. 1., относящимся к каждому к -ому компоненту i -го газа, определялось теоретически необходимое для полного
Таблица 1. Физико-химические характеристики топлива.
Ккомпо
ненттеплота сгорания МДЖ/М3теор. Кол-во М3/М3
О2 возд
Содер Газа, % встех. Смеси образуется при сгорани, м3/м3
СО2 Н2О SО2 О2 N2
молек масса кгплотность, кг/м31Н210.7890.52.3829.600.01.00.00.001.882.00.9002СО12.6270.52.3829.601.00.00.00.001.8828.01.2603Н2S23.1541.57.1412.300.01.01.00.005.6434.01.5214СН435.8302.09.529.501.02.00.00.007.5216.00.7165С2Н459.0553.014.286.552.02.00.00.0011.2828.01.2516С2Н663.7863.516.665.662.03.00.00.0013.1630.01.3427С3Н891.2805.023.804.033.04.00.00.0018.8044.01.9678С4Н10118.6756.530.943.134.05.00.00.0024.4458.02.5939С5Н12146.1208.038.082.565.06.00.00.0030.0872.03.21910СМНN71.1753.014.336.522.02.00.00.0011.280.01.25111С6Н6153.5707.535.702.736.03.00.00.0028.2078.03.48512С6Н14173.6209.545.222.166.07.00.00.0035.7286.03.84513С7Н16201.12011.052.361.877.08.00.00.0041.36100.04.47114О20.000-1.0- 4.760.000.00.00.00.00-3.75632.01.42815N20.0000.000.000.000.00.00.00.001.0028.01.25016Н2О0.0000.000.000.000.01.00.00.000.0018.00.80417СО20.0000.000.000.001.00.00.00.000.0044.01.96418SО20.0000.000.000.000.00.01.00.000.0064.02.85819возд.0.000- 0.2-1.000.000.00.00.00.210.7928.81.293
Таблица 2. Теплофизические характеристики компонентов продуктов сгорания.
Jкомпо-
нентЭ, энтальпия при температуре, кДж/м
1200 1400 1600 1800 2000 2200 24001СО22716.43242.13766.54304.74844.25386.55930.42Н2О2132.32564.42996.63458.33925.64402.04887.63SО22733.63217.23692.84160.44620.05071.65515.24О21800.72129.62456.12797.43138.43182.63831.45N21704.02005.02332.02654.32977.63303.93630.56возд.1719.02035.02351.02676.23001.23331.70.07Н21611.91902.62199.62505.12815.23130.00.08СО1723.32039.22359.32682.23007.83335.20.09Н2S2293.12754.43225.43706.14196.54696.65206.410СН43435.74204.95006.85841.46708.77608.78541.411С2Н44503.05514.26580.77702.58879.610112.011339.712С2Н65790.07124.88534.410018.811578.013212.014920.813С3Н88256.010178.012226.014400.016700.019126.021678.014С4Н1010727.013219.015879.018707.021703.024867.028199.015С5Н1213197.016253.019514.022980.026651.030527.034608.016СМНN4503.05514.26580.777025.088796.010112.011339.7
сжигания количества кислорода и воздуха.
;(8);(9)
Количество каждого j -го компонента в продуктах сгорания i - го газа определялось как сумма количеств этого компонента, образовавшаяся в результате сжигания всех горючих компонентов, а также начального их присутствия в газе, т.е. суммирование выполнялось также по К.
;(10)где: - количество j - го компонента, образующегося при сгорании к - го компонента.
Общее количество продуктов сгорания определялось как сумма их компонентов без учета возможного их взаимодействия, ведущего к изменению объема: ;(11)
Калориметрическая температура горения определялась итерационным путем, исходя из того, что энтальпия дыма равна сумме энтальпий всех j - тых компонентов без учета возможного их взаимодействия, а также диссоциации исходных горючих компонентов и равна теплоте сгорания i - го газа.
;(12)
C учетом шага таблицы 2 в 200 градусов, числа итераций m и при условии линейной интерполяции на промежутке калометрическая температура равна ;(13).
При найденной температуре определялась энтальпия каждого j - го компонента: ;(14).
Общая энтальпия дыма при калометрической температуре:
;(15).
Дополнительно определить удельные характеристики:
- Усредненная теплоемкость дыма на 1 м3 сожженного газа:
;(16).
- Усредненная теплоемкость дыма на 1 м3 образовавшихся продуктов горения:
;(17).
- Удельный расход воздуха на единицу тепла:
;(18).
- Удельная плотность газа на единицу тепла:
;(19).
Расчет локальной системы регулирования.
1. Получение передаточной функции объекта по заданной переходной характеристике.
Заданная переходная функция (кривая разгона) в графическом виде рис.1.
Исходные данные: K об = 1,41; = 0,3; T =0,85; X () = 1,41; t = 0,05 с.
(рис.1)
.
Порядок расчета.
- Разбивают отрезок времени от момента нанесения возмущения до момента выхода величины x на установившееся значение на равные отрезки времени t так, чтобы на каждом участке кривая мало отличалась от прямой. Выбираем t = 0,05 с.