Расчет процесса горения топлива и установки для его сжигания - Курсовая работа

Топливо - вещество или несколько веществ, из которых с помощью определенной реакции может быть получена тепловая энергия . Энергетическим топливом называются горючие вещества, которые экономически целесообразно использовать для получения в промышленных целях больших количеств тепла. К природным относятся натуральные топлива: уголь, сланцы, торф, нефть, природные газы. Торф, бурые угли, каменные угли и антрациты образовались в процессе последовательной углефикации отмершей растительной массы. Характеристики и состав твердого топлива, в том числе выход летучих, спекаемость кокса, оказывают сильное влияние на процесс горения угля.Генерация теплоты в печи происходит путем превращения химической или электрической энергии в теплоту. В зависимости от источника тепловыделения печи делятся на топливные, автогенные и электрические. К классу пламенных печей относятся сталеплавильные (мартеновские) печи, печи для плавки медных концентратов на штейн, печи для рафинирования меди, разнообразные печи прокатного и кузнечно-прессового производства: нагревательные колодцы, методические, кольцевые, роликовые печи, печи с выкатным подом, вращающиеся трубчатые печи для обжига сыпучих материалов. В печах с "кипящим" слоем под действием движущихся снизу вверх газов размельченная шихта, в состав которой может входить и размельченное топливо, разуплотняется. В печах со взвешенным слоем обрабатывают материалы, доведенные до пылевидного состояния.В этих печах материалы, как правило, изменяют свое агрегатное состояние. Нагревательные печи применяют в металлургии для обжига огнеупорных изделий, известняка, магнезита, для сушки литейных форм, руды, песка, для придания металлу пластических свойств перед обработкой давлением, для термической обработки металла с целью изменения его структуры и механических свойств. К печам непрерывного действия относятся рудовосстановительные дуговые печи, шахтные слоевые печи, печи "кипящего" и взвешенного слоя, туннельные печи для обжига огнеупорных изделий, трубчатые вращающиеся печи, такие печи прокатного производства, как методические печи с шагающими подом или балками, кольцевые и роликовые печи.К пламенным плавильным печам для рафинирования меди относятся в основном стационарные анодные и вайербарсовые печи, которые различаются в зависимости от емкости, состава перерабатываемой шихты и применяемого топлива. Техническая характеристика этих агрегатов приведена на рис. В первичной черновой меди количество примесей, к которым относятся мышьяк, сурьма, свинец, олово, сера, железо и т.п., составляет от десятых долей до одного процента; во вторичной 2-4%. Загружаемый материал может подаваться в печь как в твердом, так и в жидком состоянии. Когда загрузка целиком состоит из расплавленной черновой меди для анодной плавки, используют печи типа конвертера, которые не могут быть отнесены к плавильным агрегатам.Ее возводят на мощном фундаменте, выполненном из бетона в виде монолитной плиты с наклонной поверхностью корытообразной формы, на которой установлены опорные столбики из шамотного кирпича, сечением 700x700 мм и высотой от 0,5 до 1,0 м. Опорные столбики и уклон фундамента предназначены для того, чтобы обеспечить беспрепятственный сток металла в аварийной ситуации при его прорыве через подину, а также для создания условий эффективного охлаждения элементов металлического каркаса печи (поперечных тяг) за счет естественной циркуляции воздуха. Под печи выполняют в виде трехслойной обратной арки, имеющей уклон в сторону летки для выпуска металла. Устройства для сжигания газа устанавливают в специальных отверстиях, расположенных в передней торцевой стенке печи, к которой со стороны печи примыкает камера для предварительного сжигания топлива. Шихтовые материалы и жидкая черновая медь подаются в печь через специальные загрузочные окна в боковой стенке печи, размеры которых зависят от габаритов загружаемых слитков и способа загрузки.Техническая характеристика Тип печи Анодная Вайербарсовая Удельная производительность, т/ (м2·опер.) 3 - 6 3 - 5 Удельный расход тепла, МДЖ/кг 3,6 - 5,5 4,5 - 6,0 Коэффициент неравномерности теплового режима печи 0,7 - 1,3 0,7 - 1,3Рассчитать процесс горения топлива, заданного состава на воздухе. Рассчитать количество кислорода воздуха, продукт полного сгорания топлива. Рассчитать количество кислорода воздуха, продукт полного сгорания топлива, определить калориметрическую и действительную температуру полного сгорания. Рассчитать количество кислорода воздуха, продукт полного сгорания топлива, определить калориметрическую и действительную температуру полного сгорания. Так как в топливе уже имеется 0,056 мольных объемов O2 > из воздуха нужно добавить 7,3575 - 0,056 =7,3015 мольных объемов.Все полученные результаты сгорания топлива при различных условиях приведены в таблице 14Результаты расчета показывают, что обогащение воздуха, расходуемого на горение топлива, кислородом уменьшает расход воздуха, количество продуктов сгорания, а следовательно, увеличивает калориметрич

Содержание

Введение

1. Теоретическая часть

1.1 Классификация металлургических печей

1.1.1 Классификация печей по принципу теплогенерации

1.1.2 Классификация печей по технологическому назначению и по режиму работы

1.2 Печи для рафинирования меди

1.2.1 Основные характеристики и конструкция

1.2.2 Конструкция стационарной отражательной печи для рафинирования меди

1.2.3 Чертеж отражательной печи для огневого рафинирования и ее техническая характеристика

2. Расчет горения топлива

2.1 Задание

2.2 Перевод состава топлива на рабочую массу (масс. %)

3. Итоговая таблица. Характеристика различных условий процесса горения топлива

Заключение

Список используемой литературы

Топливо - вещество или несколько веществ, из которых с помощью определенной реакции может быть получена тепловая энергия .

Энергетическим топливом называются горючие вещества, которые экономически целесообразно использовать для получения в промышленных целях больших количеств тепла. Основными его видами являются органические топлива: торф, горючие сланцы, угли, природный газ, продукты переработки нефти.

По способу получения различают природные и искусственные топлива. К природным относятся натуральные топлива: уголь, сланцы, торф, нефть, природные газы. Из твердых топлив к искусственным относятся кокс, брикеты угля, древесный уголь. Из жидких - мазут, бензин, керосин, соляровое масло, дизельное топливо. Из газовых - газы доменный, генераторный, коксовый, подземной газификации.

Торф, бурые угли, каменные угли и антрациты образовались в процессе последовательной углефикации отмершей растительной массы.

Основная выработка электрической и тепловой энергии производится на твердом топливе.

Характеристики и состав твердого топлива, в том числе выход летучих, спекаемость кокса, оказывают сильное влияние на процесс горения угля. С увеличением выхода летучих и содержания в них более реакционно-способных газов воспламенение топлива становится легче, а кокс благодаря большей пористости получается более реакционно-способным.

По этим свойствам каменных углей проводят их классификацию. Ископаемые угли подразделяются на три основных типа: бурые, каменные угли и антрацит.

Каменный уголь - это твердое горючее вещество (полезное ископаемое) растительного происхождения. Представляет собой плотную и каменистую породу черного, иногда серо-черного цвета с блестящей, полуматовой или матовой поверхностью.

Формула каменного угля это его состав.

Химический состав и свойства каменного угля: -углерод 75-97 %; -водород 1,5-5,7 %; -кислород 1,5-15 %; -сера 0,5-4 %; -азот до 1,5 %; -летучие вещества 2-45 %; -влага варьируется от 4 до 14 %; -зола от 2 до 45 %. -удельная теплота сгорания каменного угля (калорийность) колеблется от 7200 до 8600 ккал/кг (30-36 МДЖ/кг).

Физический состав и свойства каменного угля: -плотность (удельный вес) - 1,2-1,5 г/см3; -механическая прочность - 40-300 кг/см2; -удельная теплоемкость С - 0,26-0,32 ккал/г•град; -коэффициент преломления света - 1,82-2,04.