Твердое топливо

     2) Расчет расхода   воздуха на сжигание топлива и окисление восстановителя:

     Теоретический объем воздуха, необходимый  для  сжигания 1 кг угля для Сухого воздуха  с объемным содержанием кислорода 21% и удельным весом при нормальных условиях (C,760мм.рт.столба) равным 1,293кг/нм: 

                                                 (3.7)

      

     Теоретический объем воздуха, необходимый для  окисления 1 кг восстановителя: 

                                               (3.8) 

                    .

                                                                                                                              17

     Теоретический объем воздуха ,рассчитанный на сжигание угля и окисление восстановителя 1 тонну спека: 

                           /т спека.

     Полное  горение топлива возможно только в избытке воздуха. Избыток воздуха  обуславливается видом топлива  и характером топочной камеры и определяется коэффициентом избытка воздуха равным отношению рабочего расхода воздуха L к теоретически необходимому

                                                                   (3.9) Для углей коэффициент  избытка воздуха  составляет  α  =1,1-1,2.   Расчет проведем на диапазон с избытками воздуха 

                                                                     (3.10)

     Расход  воздуха рабочий при 

                               /т спека

     Избыток воздуха:

     / т спека                                             (3.11)

                              / т спека 

     3) Состав  продуктов  сгорания

     Продукты  сгорания на 1 кг угля: 

                                        (3.12) 

                                          (3.13) 

                      (3.14)

                                 

18

                                                 (3.15)

                                 

                               (3.16) 

     4) Продукты сгорания угля из расчета на 1 т спека

     Выбор и сложность схемы расчета  сжигания топлива в печи спекания обусловлены применением  технологии восстановительного спекания, когда  на 1 тонну спека подается 40 кг восстановителя в шихте и сжигается в факеле 170 кг угля.  

      т спека.

      т спека.

      т спека.

      т спека.

        т спека.                           (3.17)

       т спека.     

       т спека.                                          (3.18)

       т спека. 

Таблица 1 – Состав продуктов сгорания угля при α = 1, 20

 

     Расход  воздуха при α=1,1:

     19

             т спека                                                                    (3.19)

             L 2 = 1,1 · 1358,5 = 1494,35 нм³/ т спека

     Избыток воздуха:

                 L2 = L 2 – L₀,  нм³/ т спека                                                    (3.20)

                 L2 = 1494,35 – 1358,5 = 1358,5 нм³/ т спека

                 V_{0 2} О₂ = 0,21· L 2 – 0,21 · L₀^возд · 170,  нм³/ т спека                (3.21)

                V_{0 2}О₂ = 0,21· 1494,35 – 0,21 · 6,09 · 170 = 96,4  нм³/ т спека

                 V_{0 2}N₂ = 0,79 · L 2  + V₀^угляN₂ , нм³/ т спека                              (3.22)

                 V_{0 2}N₂ = 0,79 · 1494,35 + 1,19 = 1181,72 нм³/ т спека

Таблица 2 -  Состав продуктов сгорания угля при  = 1,1

 

     5) Состав продуктов окисления восстановителя на 1 кг восстановителя 

        V₀CO₂ = 0,01 · 1,87 · С^р,нм³/ т спека                                                 (3.23) 

             V₀CO₂ = 0,01 · 1,87 · 84,5 = 1,58 нм³/ т спека 

           V₀SO₂ = 0,01 · 0,7 · S^p, нм³/ т спека                                                 (3.24) 

             V₀SO₂ = 0,01 · 0,7 · 2,0 = 0,014 нм³/ т спека              

                 V₀Н₂О = 0,111 · Н^р, нм³/ т спека                                                 (3.25) 

                 V₀Н₂О = 0,111 · 2,0 = 0,222 нм³/ т спека            

       V₀^восстN₂= 0,8 · , нм³/ т спека                                                      (3.26)

                 V₀^восстN₂ = 0,8 · = 0,008 нм³/ т спека

20

             

     На  одну тонну спека, исходя из расхода 40 кг восстановителя: 

                 V₀CO₂ = 1,58 · 40 = 63,2 нм³/ т спека 

                 V₀SO₂ = 0,014 · 40 = 0,56 нм³/ т спека 

                 V₀Н₂О = 0,222 · 40 = 8,88 нм³/ т спека 

             V₀^восстN₂ = 0,008 · 40 = 0,32 нм³/ т спека                           

     Содержание  кислорода и азота: 

     V О₂ =  0,21 · L₂ , нм³/ т спека                                                        (3.27) 

                  V О₂ =  0,21 · 135,85 = 28,52 нм³/ т спека          

                  VN₂ = 0,79 · L + V₀^угляN₂ + V₀^восстN₂ , нм³/ т спека                    (3.28) 

                 VN₂ = 0,79 · 1494,35 + 1,19 + 0,32 = 1182,04 нм³/ т спека 

Таблица 3 - Состав продуктов горения  и  окисления угля на 1 т при  = 1,1

 

     Состав  продуктов горения и окисления  из расчета на 1 т спека, = 1,2.

     Содержание  кислорода и азота:

            

         V О₂ =  0,21 · L₁ , нм³/ т спека                                                        (3.29)

                 V О₂ =  0,21 · 271,7 = 57,0 нм³/ т спека          

                 VN₂ = 0,79 · L ₁+ V₀^угляN₂ + V₀^восстN₂ , нм³/ т спека                  (3.30)

                 VN₂ = 0,79 · 1630,2 + 1,19 + 0,32 = 1289,41 нм³/ т спека  

                 21

Таблица 4 - Состав продуктов горения  и  окисления угля на 1 т при  = 1,2

 
 
 

 

                                22

                                     ЗАКЛЮЧЕНИЕ 

     Тема  данной курсовой работы «Твердое топливо».  Тема курсовой работы соответствует  содержанию. В данной работе охарактеризованы современные технологии добычи твердого топлива. Сегодняшняя угледобывающая промышленность достигла определенных успехов в модернизации горного хозяйства, повысился как уровень механизации, так и оптимизировалось производство. Перечислены виды топлива к ним относятся: нефть, природный газ, каменный уголь, лингит, антрацитовый  уголь, ископаемые угли, бурый уголь. Описаны происхождения топлива, бывают 2-ух видов :1) естественные – торф, дрова, бурый уголь, горючие сланцы, каменный уголь, антрациты, нефть, природный газ;2) искусственные – кокс, угольная пыль, древесный уголь, бензин, керосин, соляровое масло, дизельное топливо, мазут, доменный газ, промышленный газ. Агрегатное состояние топлива: твердое, жидкое, газообразное. Указан расчет сжигания топлива. Полезно знать, что угольные месторождения найдены почти во всех странах, но рентабельные месторождения угля имеют около семидесяти стран, а разработка их ведется пятьюдесятью странами. Учитывая современные темпы добычи угля и постоянно совершенствующиеся технологии добычи, разведанные запасы угля рискуют быть уничтоженными за полтора столетия. Перечислены следующие марки каменных углей :Д - длиннопламенный, Г —газовый, ГЖ — газовый жирный, Ж — жирный, КЖ — коксовый жирный, К — коксовый, ОС - отощенный спекающийся, Т - тощий, СС –слабоспекающийся, ПА — полуантрацит и А — антрацит. По крупности кусков угли подразделяются на классы . Указана технология добычи угля открытым способом. Важной отраслью экономики нашей страны является угольная промышленность, которая включает не только добычу (обогащение), но и переработку (брикетирование) каменного и бурого угля. Сама по себе добыча угля — это удаление его с открытой поверхности месторождения с последующим вывозом из шахты. Правильно организованная добыча угля имеет важное значение не только для экономики страны, но и для защиты недр и окружающей среды от последствий вторжения человека. У нас уголь используется как топливо на Казахстанском Алюминевом Заводе в одном из основных цехов Цех Спекания (ЦС)в печах спекания.