Расчет низшей теплоты сгорания

Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения

Расчет низшей теплоты сгорания

Изобретение относится к угольной промышленности, а именно к контролю качества углей.

В текущей работе геолога и мастера ОТК угольного разреза постоянно приходится сталкиваться с определением одного из главных показателей качества угля — низшей теплотой сгорания на рабочее состояние топлива . Теплота сгорания является одной из основных характеристик показателей качества энергетического топлива. Этот показатель определяет цену топлива.

Высшая теплота сгорания , характеризует природный тип углей, степень его углефикации и вещественный состав.

Согласно ГОСТ 147-95 «Определение высшей теплоты сгорания и вычисление низшей теплоты сгорания», определение высшей теплоты сгорания основано на полном сжигании массы испытуемого топлива в колориметрической бомбе в изотермическом или адиабатическом режиме при постоянном объеме в среде сжатого кислорода и измерении подъема температуры калориметрического сосуда за счет теплоты, выделяющейся при сгорании топлива и вспомогательных веществ, а также при образовании водных растворов азотной и серной кислот в условиях испытания. Масса навески 0,8-1,5 гр.

Процесс очень сложный и дорогостоящий.

Низшая теплота сгорания выражает количество тепла, которое с учетом балласта (W, А) может быть практически реализовано при сжигании. Величина расчетная — согласно ГОСТ 147-95, рассчитывается из показателей высшей теплоты сгорания по формуле с учетом пересчетных коэффициентов:

,

где 24,42 — теплота парообразования;

8,94 — коэффициент пересчета массовой доли водорода на воду;

Ha — массовая доля водорода в аналитической пробе;

Wa — массовая доля воды в аналитической пробе.

Формула довольно громоздкая и неприменимая к оперативным расчетам.

Различными исследователями постоянно изыскиваются пути определения по известным значениям рабочей влажности и зольности (Wr, Ar), методы определения которых менее затратные (как во времени, так и в материальном плане).

Обратите внимание

Целью изобретения является создание способа оперативного определения одного из основных показателей качества угля — низшей теплоты сгорания на рабочее состояние топлива, необходимое при текущем планировании добычи и отгрузки угля с учетом качественных характеристик, а также сокращение объема дорогостоящих анализов по определению теплотворных свойств углей.

Цель достигается тем, что способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, заключается в том, что на стадии разведки и технологических испытаний производят определение показателей качества углей: рабочей влажности, зольности и низшей теплоты сгорания, а также средних значений этих параметров по месторождению и определяют низшую теплоту сгорания углей данного месторождения для любого состояния топлива по формуле

,

где — средние значения низшей теплоты сгорания, рабочей влажности и рабочей зольности , определенные на стадии разведки и технологических испытаний угля;

— зольность на рабочее состояние топлива, %

,

где — зольность на сухое состояние топлива, %

— низшая теплота сгорания на любое состояние топлива с известной рабочей влажностью и зольностью ,

затем строят график зависимости низшей теплоты сгорания угля от влажности и зольности и осуществляют оперативное определение низшей теплоты сгорания угля по показаниям рабочих влажности и зольности при помощи графика.

Предлагаемый способ был внедрен на Уртуйском месторождении.

Принимали за , , средние показатели качества углей, достаточно надежно определенные различными исследованиями на стадии разведки и технологических испытаний для Уртуйского месторождения: Qк 1=4020 ккал/кг, Wк 1=29,5%, Aк 1=12,5%. Выводили формулу расчета зольности на рабочее состояние топлива для углей Уртуйского месторождения:

где — зольность на сухое состояние топлива.

Подставляя средние значения в формулу (1) получили формулу расчета низшей теплоты сгорания для углей Уртуйского месторождения:

Эта формула позволяет рассчитать низшую теплоту сгорания Уртуйских углей для любого состояния топлива по известным значениям рабочей влажности и зольности.

Определив показатели: Qк 1, Wк 1, Aк 1 — для любого месторождения, используя данную методику, можно определить низшую теплоту сгорания углей для этого месторождения.

Важно

На основе данной формулы построен график (палетка) для определения графическим способом (фиг.1). Масштаб построения графика и количество линий может быть любым.

Дробные значения зольности и влажности откладываются на палетке путем интерполяции между целыми значениями.

Правильность определения низшей теплоты сгорания по формуле (1) и графику проверена по результатам сопоставления этого показателя с лабораторией ТЭЦ г.Краснокаменска.

По известным значениям и , определенным в лаборатории, рассчитывалась величина по формуле (1), которая сравнивалась с фактически полученным значением на калориметре. Всего сравнивалось 284 определения.

Среднее квадратическое расхождение между рассчитанными и фактическими значениями составило ±3,5%.

Необходимо иметь в виду, что это расхождение является суммой погрешностей определения трех составляющих: влажности, зольности и теплоты сгорания пробы в лабораторных условиях.

Исключив один из анализов — собственно определение теплоты сгорания, точность определения будет зависеть только от точности определения рабочей влажности и рабочей зольности.

Рассчитываем для различных значений влажности (в пределах наиболее часто встречающихся значений) при одинаковой зольности Ar=Const=8,81%.

Таблица 1
Расчет Qr i2=f(Wr 2)
Влажность Зольность Теплота сгорания
Расчет
1 2 3 4
23 8,81 4501,2 (4020+6×29,5)(100-23-8,81/100-29,5-8,81)-6×23
23 8,81 4427,2 (4020+6×29,5)(100-24-8,81/100-29,5-8,81)-6×24
25 8,81 4353,2 (4020+6×29,5)(100-25-8,81/100-29,5-8,81)-6×25
26 8,81 4279,1 (4020+6×29,5)(100-26-8,81/100-29,5-8,81)-6×26
27 8,81 4205,1 (4020+6×29,5)(100-27-8,81/100-29,5-8,81)-6×27
28 8,81 4131,1 (4020+6×29,5)(100-28-8,81/100-29,5-8,81)-6×28
29 8,81 4057,0 (4020+6×29,5)(100-29-8,81/100-29,5-8,81)-6×29
30 8,81 3983,0 (4020+6×29,5)(100-30-8,81/100-29,5-8,81)-6×30
31 8,81 3908,9 (4020+6×29,5)(100-31-8,81/100-29,5-8,81)-6×31
32 8,81 3834,9 (4020+6×29,5)(100-32-8,81/100-29,5-8,81)-6×32
33 8,81 3760,8 (4020+6×29,5)(100-33-8,81/100-29,5-8,81)-6×32
34 8,81 3686,8 (4020+6×29,5)(100-34-8,81/
100-29,5-8,81)-6×34
35 8,81 3612,8 (4020+6×29,5) (100-35-8,81/100-29,5-8,81)-6×35
36 8,81 3538,8 (4020+6×29,5) (100-36-8,81/100-29,5-8,81)-6×36

Рассчитывали в зависимости от зольности, при этом достаточно взять одно условное значение, например 20%, т.к. согласно формуле (1), зависимость имеет линейный характер. Расчет приведен в таблице 2.

Таблица 2
Расчет Qr i2=f(Ar 2) при Wr 1=Gonst, Ar 1=8.81
Влажность , % Зольность , % Теплота сгорания. , ккал/кг Теплота сгорания , ккал/кг
РАСЧЕТ
1 2 3 4
23 20,0 4501,2 3740,0 (4501,2+6×23)(100-23-20/100-23-8,1)-6×23
24 20,0 4427,2 3666,0 (4427,2+6×24)(100-24-20/100-24-8,81)-6×24
25 20,0 4353,2 3592,0 (4353,2+6×25)(100-25-20/100-25-8,81)-6×25
26 20,0 4279,1 3517,9 (4279,1+6×26)(100-26-20/100-26-8,81)-6×26
27 20,0 4205,1 3443,9 (4205,1+6×27)(100-27-20/100-27-8,81)-6×27
28 20,0 4131,1 3369,9 (4131,1+6×28)(100-28-20/100-28-8,81)-6×28
29 20,0 4057,0 3295,8 (4057,0+6×29)(100-29-20/100-29-8,81)-6×29
30 20,0 3983,1 3221,8 (3983,0+6×30)(100-30-20/100-30-8,81)-6×30
31 20,0 3908,9 3147,8 (3908,9+6×31)
(100-31-20/100-31-8,81)-6×31
32 20,0 3834,9 3073,7 (3834,9+6×32)(100-32-20/100-32-8,81)-6×32
33 20,0 3760,9 2999,7 (3760,9+6×33)(100-33-20/100-33-8,81)-6×33
35 20,0 3612,8 2851,8 (3612,8+6×35)(100-35-20/100-35-8,81)-6×35
36 20,0 3538,8 2777,6 (3538,8+6×36)(100-36-20/100-36-8,81)-6×36

Наносим на график полученные значения, соединяем значения для одинаковой влажности и получаем набор линий (палетку), характеризующих зависимость теплоты сгорания от влажности и зольности (фиг.1).

Эти линии описываются формулами, приведенными в таблице 3.

Таблица 3
Регрессионная зависимость Qr i=f (Ar i)
Wr, % ФОРМУЛА
1 2
23 Qr i=5100-68.0Ar i
24 Qr i=5026-68.0Ar i
25 Qr i=4952-68.0Ar i
26 Qr i=4878-68.0Ar i
27 Qr i=4804-68.0Ar i
28 Qr i=4730-68.0Ar i
29 Qr i=4656-68.0Ar i
30 Qr i=4582-68.0Ar i
31 Qr i=4508-68.0Ar i
32 Qr i=4434-68.0Ar i
33 Qr i=4360-68.0Ar i
34 Qr i=4286-68.0Ar i
35 Qr i=4212-68.0Ar i
36 Qr i=4138-68.0Ar i

Для дробных значений Wr i теплота сгорания определяется методом интерполяции между линиями целых значений.

Точность снятия отсчета по палетке составляет ±5-10 Ккал/кг, в зависимости от масштаба построения.

Линии параллельны и находятся на расстоянии, равном 74 Ккал/кг. Для построения графика для других значений влажности достаточно провести параллельную линию через 74 Ккал/кг от соседней.

Используемые методы оперативного контроля качества угля позволяют формировать партии угля по заявкам потребителей и могут быть использованы на любом угольном месторождении с учетом данных по рабочей влажности и зольности для данного месторождения.

Совет

Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, заключающийся в том, что на стадии разведки и технологических испытаний производят определение показателей качества углей: рабочей влажности, зольности и низшей теплоты сгорания, а также средних значений этих параметров по месторождению и определяют низшую теплоту сгорания углей данного месторождения для любого состояния топлива по формуле:
,
где — средние значения низшей теплоты сгорания, рабочей влажности и рабочей зольности , определенные на стадии разведки и технологических испытаний угля;
— зольность на рабочее состояние топлива, %
,
где — зольность на сухое состояние топлива, %
— низшая теплота сгорания на любое состояние топлива с известной рабочей влажностью и зольностью ,
затем строят график зависимости низшей теплоты сгорания угля от влажности и зольности и осуществляют оперативное определение низшей теплоты сгорания угля по показаниям рабочих влажности и зольности при помощи графика.

Источник: http://www.FindPatent.ru/patent/249/2492474.html

Расчет теплоты сгорания и плотности газообразного топлива

Общие положения

В курсовой работе необходимо произвести расчет заводского межцехового разветвленного газопровода низкого давления, от которого осуществляется газоснабжение пяти производственных цехов завода, работающих в три смены и питающихся газом от центрального заводского ГРП. В систему газоснабжения входит также обеспечение газом от ГРП коммунально-бытовых потребителей, и подача газа среднего давления с отводом перед регулятором давления общезаводского ГРП на отопительную котельную.

Важно

В соответствии с ситуационным планом на каждом расчетном участке задано число поворотов трубы газопровода, число задвижек и конденсатоотводчиков, а также начальное давление газа и давление его в месте отвода к наиболее удаленному цеху. Указаны: вид газа и количество местных сопротивлений для каждого участка межцехового газопровода.

Подача газ потребитель

Расчет теплоты сгорания и плотности газообразного топлива

Предприятие снабжается природным газом, в состав которого входят следующие компоненты: СН4,С2Н6,С3Н8,С4Н10;С5Н12, СО2, N2.

В соответствии с заданием все необходимые данные по составу газа, в зависимости от конкретного газового или газоконденсатного месторождения, принимаются в соответствии с табличными данными (Приложение А).

Теплота сгорания газа Qн, мДж/м3 определяется по формуле:

Qн=y1Qн1+у2Qн2+у2Qн3+….+ynQнn, (1)

где у1,у2,у3- объемная доля компонентов в смеси газов;

Q1,Q2,Q3-теплота сгорания компонентов СН4,С2Н6,С3Н8,С4Н10;С5Н12, мДж/м3 (из таблицы А.1, Приложение А)

Плотность газа r, кг/м3, определяется по формуле:

rг=у1×r1+у2×r2+у3×r3…., (2)

где r1, r2, r3 – плотность компонентов СН4,С2Н6,С3Н8,С4Н10;С5Н12, СО2, N2, кг/м3 (из таблицы А.2, Приложение А).

Определение расхода природного газа на нужды предприятия

Массовый расход топлива на нужды предприятия (В, кг/ч) определяется с учетом низшей те­плоты сго­рания объ­ема природного газа при нормальных усло­виях

, (3)

где Q – годовой расход теплоты на нужды предприятия, кДж/год (по заданию)

Обратите внимание

Величину B рассчитываем отдельно для отопления и коммунально-бытовых нужд. После расчета величины B переводим данный показатель в единицы измерения, приемлемые для газообразного топлива (нм3), используя выражение

(4)

Заключение

В результате выполнения курсовой работы был произведен расчет общезаводского газопровода с заданными нагрузками Вк/б (на коммунально-бытовые нужды), Вот (на отопление), В1, В2, В3, В4, В5 (по цехам завода соответственно) и давлениями вначале газопровода и у последнего цеха. В результате расчета определены расходы газа по объекту газоснабжения (,,,,Впр в месяц и в год), а также общий расход газа по объекту.

В соответствии с заданием на курсовую работу строилась общая расчетная схема, на которой указывались длины участков и расходы газа (объемные), проходящие через определенные сечения газопровода.

После этого расчета был произведен гидравлический расчет межцехового газопровода низкого давления.

В результате этого расчета были подобраны диаметры труб газопровода, с учетом условий равномерного распределения потерь по участкам газопровода, постепенным уменьшением диаметров при продвижении к последнему потребителю тупикового газопровода и суммы всех потерь, не превышающей половины конечного давления в газопроводе.

Окончанием расчета является гидравлический расчет газопровода среднего давления (от ввода до ГРП), а также подбор регулятора давления. В результате этого расчета определены диаметр трубопровода до ГРП, с учетом условия ограничения по давлению.

Затем был подобран регулятор давления для ГРП.

При подборе регулятора давления была определена его пропускная способность, также в соответствии с ограничением по загрузке был выбран регулятор давления и просчитаны его максимальные и минимальные загрузки.

Общие положения

Читайте также:  Как отключить пожарную сигнализацию в квартире, подъезде, офисе

В курсовой работе необходимо произвести расчет заводского межцехового разветвленного газопровода низкого давления, от которого осуществляется газоснабжение пяти производственных цехов завода, работающих в три смены и питающихся газом от центрального заводского ГРП. В систему газоснабжения входит также обеспечение газом от ГРП коммунально-бытовых потребителей, и подача газа среднего давления с отводом перед регулятором давления общезаводского ГРП на отопительную котельную.

Важно

В соответствии с ситуационным планом на каждом расчетном участке задано число поворотов трубы газопровода, число задвижек и конденсатоотводчиков, а также начальное давление газа и давление его в месте отвода к наиболее удаленному цеху. Указаны: вид газа и количество местных сопротивлений для каждого участка межцехового газопровода.

Подача газ потребитель

Расчет теплоты сгорания и плотности газообразного топлива

Предприятие снабжается природным газом, в состав которого входят следующие компоненты: СН4,С2Н6,С3Н8,С4Н10;С5Н12, СО2, N2.

В соответствии с заданием все необходимые данные по составу газа, в зависимости от конкретного газового или газоконденсатного месторождения, принимаются в соответствии с табличными данными (Приложение А).

Теплота сгорания газа Qн, мДж/м3 определяется по формуле:

Qн=y1Qн1+у2Qн2+у2Qн3+….+ynQнn, (1)

где у1,у2,у3- объемная доля компонентов в смеси газов;

Q1,Q2,Q3-теплота сгорания компонентов СН4,С2Н6,С3Н8,С4Н10;С5Н12, мДж/м3 (из таблицы А.1, Приложение А)

Плотность газа r, кг/м3, определяется по формуле:

rг=у1×r1+у2×r2+у3×r3…., (2)

где r1, r2, r3 – плотность компонентов СН4,С2Н6,С3Н8,С4Н10;С5Н12, СО2, N2, кг/м3 (из таблицы А.2, Приложение А).

Источник: https://cyberpedia.su/13×6000.html

ПОИСК

    Зная теплоты образования, можно рассчитать теплоты сгорания и, наоборот, по теплотам сгорания легко рассчитать теплоты образования. [c.25]

    Как можно рассчитать теплоту сгорания  [c.10]

    Так же можно рассчитать теплоту сгорания любого количества вещества. Например, при сгорании 12,0 г октана выделяется 574 кДж тепла  [c.207]

    Зная теплоты образования, можно рассчитать теплоты сгорания [c.197]

    Зная теплоту сгорания, можно рассчитать теплоту образования и наоборот. [c.125]

    Расчет теплоты реакций по теплотам образования участвующих в них веществ. Закон Гесса дает возможность рассчитать теплоту множества различных химических реакций по минимальному числу теплот некоторых реакций. Как было показано выше, в качестве таких теплот можно выбрать теплоты сгорания. Однако обычно при термохимических расчетах пользуются теплотами образования химических соединений из простых веществ. [c.20]

Совет

    При 298 К энтропия ромбической серы 32,04 Дж/(моль-К), а энтропия моноклинной серы 32,68 Дж/(моль-К). Теплоты сгорания соответственно равны — 297 948 и —298 246 Дж/моль. Рассчитайте АО для реакции 5(ро е) = 5(мон)- Пренебречь в первом приближении различием плотностей ромбической и моноклинной серы. Какой вывод можно сделать из полученного результата  [c.92]

    Удельную теплоту сгорания (в ккал/кг) бензина можно рассчитать по формуле Д.И. Менделеева  [c.74]

    На основе стандартных термодинамических таблиц и зависимостей (Я —Я)/Гк=ф(т, п, 2к) можно рассчитать теплоты образования (или сгорания) веществ при повышенном давлении. [c.61]

    Так, теплоту образования бензола из водорода и твердого углерода непосредственно определить невозможно. Ее можно рассчитать только по закону Гесса с помощью теплот сгорания исходных веществ и продуктов реакции. [c.67]

    Если известна теплота сгорания топлива, можно рассчитать его массу или объем, необходимые для обеспечения процесса, по формуле [c.230]

    Теплота образования того или иного соединения равна сумме энергий связей в данном соединении. Проведен расчет по энергиям связи атомарных теплот образования большого числа алканов, алкенов, алкинов и алкилбензолов.

Он показал, что по установленным энергиям связей с ошибкой, не превышающей точность экспериментального определения, можно рассчитать теплоты образования, а следовательно, и сгорания указанных соединений. Исключение составляют изоалканы, имеющие группировку (С4—Сз—С4).

Найдена поправка к этому типу соединений. [c.32]

    Важное значение в технических расчетах имеет теплота сгорания топлива. При отсутствии калориметрических Данных, но известном элементарном составе топлива низшую теплоту сгорания можно приближенно рассчитать, например, по формуле Менделеева  [c.146]

Обратите внимание

    Если теплота сгорания топлива не известна, то с ошибкой менее 1 % жаропроизводительность можно рассчитать по формуле [60]  [c.121]

    Точное значение величины энергии связей очень важно, так как оно позволило бы рассчитать по уравнениям (1)—(3) теплоту сгорания, теплоты образования из атомов и элементов для соединений, у которых отсутствуют экспериментальные данные. Кроме того, по энергиям связей можно рассчитать теплоту образования радикалов, энергию диссоциации связи, получить химическую оценку прочности связи и т. д. [c.5]

    Располагая значениями тепловых эффектов образования, сгорания, растворения, парообразования и т. д.

, можно с помощью закона Гесса рассчитать теплоты самых разнообразных процессов, в частности таких, экспериментальное изучение которых затруднительно или вообще невозможно. Несколько иллюстраций было приведено ранее. Ниже рассмотрен еще ряд примеров.

Ради единообразия и наглядности, все они представлены в виде энтальпийных диаграмм — энергетических лестниц , причем с соблюдением [c.20]

    Теплоты растворения силикатов имеют исключительно большое значение в термохимии силикатов, так как с их помощью можно рассчитать теплоты образования силикатов, теплоты стеклообразования и т. п.

С этой точки зрения значение тенлот растворения подобно значению тенлот сгорания в термохимии органических соединений, где они используются для расчетов теплоты образования этих соединений.

Папример, чтобы определить теплоту образования Q дисиликата натрия из метасиликата натрия и стеклообразного кремнезема  [c.84]

    Если известны теплоты сгорания всех веществ, участвующих в реакции, то по ним можно рассчитать и тепловой эффект самой реакции. [c.198]

Важно

    Двигатели некоторых крупных ракет работают на 1,1-диметилгидразине (СНз)2К—NHa с использованием жидкого кислорода в качестве окислителя. Продукты сгорания топлива — Н2О (г.), СО2 (г.) и N2 (г.).

Воспользуйтесь значениями энергии связей и вычислите энтальпию образования этого ракетного топлива, а на основании полученного значения рассчитайте теплоту сгорания.

Является ли такое сочетание реагентов, если судить по весу (горючего плюс окислителя), лучшим, чем водород и кислород (Тенлотами парообразования можно пренебречь.) [c.231]

    Стандартные теплоты образования и сгорания при водятся в специальных справочниках. Кроме того стандартные теплоты сгорания органических веществ в газообразном состоянии можно рассчитать по при [c.52]

    Теплоту различных реакций, происходящих между углеводородами, можно рассчитать с высокой степенью точности, если известна теплота сгорания последнюю используют для расчета АЯ°.

Так, например, стандартная теплота образования нормального гексана может быть получена по данным о теплоте сгорания жидкого гексана, водорода и графита и по теплоте испарения гексана в результате приводимых ниже операций сложения  [c.363]

    Определяют теплоту сгорания сырья и продуктов любым доступным методом. Теплоту сгорания газа можно рассчитать по его составу, либо подобрать в литературе. Данные о теплоте сгорания бутана, жидких нефтепродуктов и кокса представлены в табл. И. [c.204]

    Измерив АН и АЯг, можно рассчитать величину АЯ , которую опытным путем найти сложно (при сгорании С в общем случае получается смесь СО и СО2 и каким именно образом выделяемая теплота распределяется между СО и СО2 решить трудно). [c.165]

Совет

    Теплота атомизации графита была принята при этом равной 171,7 ккал/г-атом, а водорода 52,09 ккал/г-атом. По теплоте атомизации данного изомера можно обычным путем рассчитать его теплоту образования(АЯ/,29з) и теплоту сгорания (АЯ°, 293)- В приведенных в статье примерах расхождение не превышает 0,6 ккал/моль. [c.253]

    Тепловой эффект какой-либо реакции можно рассчитать по тепловым эффектам других реакций, например по теплотам образования или теплотам сгорания всех компопентов реагирующей смеси. [c.22]

    Теплоту сгорания удобно и быстро можно рассчитать, использовав значения плотностей, полученных при температуре испытаний по номограмме (с наклонной сеткой для пересчета плотности), изображенной на рис. 15 [26]. Результаты, полученные по этому методу, отличаются от экспериментальных данных по ГОСТ 5080—55 не более чем на 120 кДж/кг ( 30 ккал/кг) [26]. [c.52]

    Тепловой эффект процесса гидрокрекинга можно рассчитать по разнице теплоты сгорания сырья и продуктов реакции или по разнице энтальпии образования продуктов реакции и исходного сырья [285, 286, 287]. [c.273]

    Необходимо как можно более точно рассчитать тепловой эффект реакции А + В = С при определенной температуре. А, В и С — горючие вещества. Имеются данные по теплотам образования и данные по теплотам сгорания этих веществ, причем н те, и другие данные [c.14]

    Провести опыт аналогично опыту 1, если из исследуемого вещества можно приготовить брикет. Теплоту сгорания рассчитать по уравнению [c.155]

    Зная состав газовой смеси и теплоту сгорания каждого компонента смеси (см. таЬл. 11), можно рассчитать теплоту сгорания газа Qa по формуле [c.114]

    Теперь покажем, как, пользуясь данными табл. 4, можно, например, рассчитать теплоту образования нафталина СюНа, если при сгорании 1 моля нафталина до СОг и жидкой БОДЫ выделилось 1231, 6 ккал. [c.125]

Обратите внимание

    Тринитро-2-метилпентан СвНц(Л 02)з. Теплота сгорания в бомбе —872,4 + 0,4 ккал/моль определена в ра боте Миллера и Ханта 165], из которой можно рассчитать теплоту сгорания [c.57]

    О л моль — сек. Если это действительно так, то значения предакспоненциаль-ных множителей будут соответствовать наименьшим наблюдаемым значениям для рекомбинации свободных радикалов в газовой фазе.

Эти значения вполне приемлемы, если учесть стерические затруднения, возникающ,ие ири рекомбинации сравнительно больших метильных групп. Данные, приведенные в табл. XIII.

12, можно рассчитать по теплотам сгорания, если средние значения энергии принять за теплоту реакции 1, а теплотой диссоциации третичного атома водорода в изобутане считать значение 87,5 ккал. [c.320]

    Теплоту сгорания вещества можно выразить в расчете на грамм или на моль. Для того чгобм рассчитать молярную теплоту сгорания (приводимую обычно в кДж/моль) из полученных вами экспериментальных данных, сначала нужно иайти эт величину в расчете на грамм. [c.205]

    Величину qhs можно рассчитать и по теплотам сгорания ДЯгэзсг исходных и конечных веществ [c.104]

    Количество тепла, выделяющегося или поглощающегося во время реакции, зависит от природы и количеств реагирующих веществ, а также от температуры и давления, при которых происходит химическое взаимодействие, и вычисляется на основании теплоты реакции АН .

Если теплота реакции неизвестна, то в большинстве случаев выделяющееся или поглощающееся при реакции тепло можно рассчитать, пользуясь термохимическими таблицами, по теплотам образования (AHf) или сгорания (АНс) индивидуальных компонентов реакции.

Важно

Чтобы вкратце напомнить эти основные положенйя, рассмотрим реакцию  [c.206]

    Широкое применение для вычисления термодинамических величин находят эмпирические зависимости [3]. Например, теплоту сгорания (АЯсг, КДж/моль) ароматических углеводородов в газообразном состоянии можно рассчитать по формуле  [c.12]

    По теплотам сгорания соединений, участвующих в какой-либо реакции, можно рассчитать ее энергетический эq )фeкт.

Так, согласно закону Гесса, энергетический эффект реакции равен разности между суммой теплот сгорания исходных веществ и суммой теплот сгорания конечных- продуктов (с учетом коэффициентов при формулах этих соединений в уравнении реакции).

По теплотам сгорания соединений можно также определить энтальпии их образования, поскольку из закона Гесса следует, что энтальпия образования соединения равна разности между суммой теплот сгорания элементарных веществ, из которых оно образовалось, и теплотой сгорания самого соединения. [c.81]

    С помощью данных, представленных в табл. 8.1—8.

3, можно рассчитать 1) теплоемкость вещества при любой температуре в интервале 298,15—1000 К (для На504 при 298,15—700 К) 2) теплоту образования соединения в конденсированном состоянии 3) низшую и высшую теплоты сгорания вещества 4) иа менение энтальпии соединения при его нагревании или охлаждении 5) термодинамические параметры химической реакции при любой температуре от 298,15 до 1000 К (тепловой эффект, изменение энтропии, изменение энергии Гиббса,, термодинамическую константу равновесия, степени превращения компонентов). [c.423]

Читайте также:  Транспортировка пострадавших: способы и правила - конспект

    Примеры 1 и 2. Расчеттеплоты реакции по теплотам образования и сгорания. Тепловой эффект любой химической реакции можно рассчитать по известным теплотам образования веществ, участвующих в реакции.

Из закона Гесса следует, что тепловой эффект реакции равен разности сумм теплот образования веществ-продуктов реакции и теплот образования исходных веществ при составлении сумм теплот учитывается стехиометрия реакции.

Таким образом, если дана реакция  [c.84]

Источник: https://www.chem21.info/info/1526894/

Топливо. Примеры расчета горения топлива, страница 2

Влажность. Влага снижает качество топлива (теплоту сгорания).

Влагу подразделяют на внешнюю, которую можно удалить в условиях естественной сушки аналитической пробы до постоянной массы при 20 оС и относительной влажности воздуха 60 %, и гигроскопическую (внутреннюю), которая удаляется при нагревании пробы до 100 оС. Сумма внешней и гигроскопической влаги – рабочая влага Wр.

Зольность. Минеральные вещества, содержащиеся в топливе (зола), понижают теплоту сгорания вследствие уменьшенного содержания горючих компонентов и повышенного расхода тепла на нагрев золы до температуры горения топлива и ее плавления.

Содержание серы. Сера может входить в состав топлива в трех видах: органическая – в составе органических соединений топлива; колчеданная – пиритная; сульфатная – в составе сульфатов золы топлива СаSО4, FSО4. Сера органическая и колчеданная сгорают с образованием SО2 и частично SО3, которые загрязняют атмосферу и вызывают коррозию металла.

Выход летучих.

Выход летучих веществ и качество твердого остатка – кокса, являются важными характеристиками углей, определяющими целесообразность их использования для производства металлургического кокса (каменные угли), газификации и химической переработки, а также для получения предварительных сведений о характере их горения в топках. Выход летучих Vг измеряется массой летучих, выраженной в процентах от горючей массы топлива.

Формулы пересчета.

Состав жидкого и твердого топлива обычно задается в виде органической (индекс «о», например, Со), горючей (индекс «г», например, Нг), сухой (индекс «с», например, Ас – содержание золы в сухой массе) или рабочей массы топлива (индекс «р», например, W р – содержание влаги в рабочей массе топлива). Расчёт горения жидкого и твёрдого топлива обычно производится для рабочего состава. Пересчёт на рабочий состав топлива с любого другого состава производится по формулам:

;                                        (1)

;                                              (2)

,                                                   (3)

где xр – содержание, какого либо компонента в рабочей массе топлива,; xо, xг, xс – то же, в органической, горючей и сухой массе соответственно,;  – содержание, серы, золы и влаги в рабочей массе топлива,.

Теплота сгорания. Теплотой сгорания Q называется количество теплоты, выделяющееся при полном сгорании 1 кг твердого или жидкого (или 1 м3 газообразного) топлива, взятого при нормальных или стандартных условиях. Различают высшую и низшую теплоту сгорания.

Высшая теплота сгорания Qв – количество теплоты, получаемое при полном сгорании 1 кг (или 1 м3) топлива с образованием воды.

Совет

Низшая теплота сгорания Qн – количество теплоты, получаемое при полном сгорании 1 кг (или 1 м3) топлива при условии, что вся влага, как имеющаяся в топливе, так и образующаяся, не конденсируется.

Как высшая, так и низшая теплота сгорания может быть отнесена к различным массам (рабочей, аналитической, сухой, горючей, органической). Разница между высшей и низшей теплотами сгорания рабочей массы, ккал/кг:

.                                             (4)

Теплота сгорания может быть определена калориметрическим (сжигание навески топлива в калориметре) и расчетным методами. Формулы Менделеева для расчета высшей и низшей теплоты сгорания твердого и жидкого топлива, ккал/ кг:

                           (5)

           (6)

То же самое, в кДж/кг:

                         (7)

     (8)

Тепловые эквиваленты. Тепловой эквивалент – отношение низшей теплоты сгорания натурального топлива к теплоте сгорания условного топлива, равной 7000 ккал/кг:

                                                              (9)

Перевод натурального топлива в условное:

                                                            (10)

где Вусл – расход условного топлива, Внат – расход натурального топлива.

Определение объемов воздуха, необходимого для сжигания жидкого (твердого) топлива, и продуктов сгорания. В соответствии с уравнениями горения горючих компонентов определяется  количество кислорода воздуха   для сжигания 1 кг топлива, м3/кг:

                (11)

Источник: https://vunivere.ru/work55731/page2

1.5. Теплота сгорания

Химические реакции сопровождаются поглощением или выделением энергии, в частности тепла.

реакции, сопровождающиеся поглощением тепла, а также образующиеся при этом соединения называются эндотермическими.

При эндотермических реакциях нагрев реагирующих веществ необходим не только для возникновения реакции, но и в течение всего времени их протекания. Без нагревания извне эндотермическая реакция прекращается.

реакции, сопровождающиеся выделением тепла, а также образующиеся при этом соединения называются экзотермическими. Все реакции горения относятся к экзотермическим. Вследствие выделения тепла они, возникнув в одной точке, способны распространяться на всю массу реагирующих веществ.

Количество тепла, выделяемое при полном сгорании вещества и отнесенное к одному молю, единице массы (кг, г) или объема (м3) горючего вещества называется теплотой сгорания. Теплоту сгорания можно вычислить по табличным данным, пользуясь законом Гесса. Русский химик Г.Г. Гесс в 1840 г.

открыл закон, который является частным случаем закона сохранения энергии.

Закон Гесса состоит в следующем: тепловой эффект химического превращения не зависит от пути, по которому реакция протекает, а зависит лишь от начального и конечного состояний системы при условии, что температура и давление (или объем) в начале и в конце реакции одинаковы.

Рассмотрим это на примере вычисления теплоты сгорания метана. Метан можно получить из 1 моля углерода и 2 молей водорода. При сжигании метана получаются 2 моля воды и 1 моля диоксида углерода.

С + 2Н2 = СН4 + 74,8 кДж (Q1).

СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О + Qгор.

Обратите внимание

Те же продукты образуются при сгорании водорода и углерода. При этих реакциях общее количество выделяющегося тепла равно 963,5 кДж.

2Н2 + О2 = 2Н2О + 570,6 кДж

С + О2 = СО2 + 392,9 кДж.

                                                                       963,5 кДж

Поскольку начальные и конечные продукты в обоих случаях одинаковы, их общие тепловые эффекты должны быть равны согласно закону Гесса, т.е.

Q1 + Qгор = Q,

откуда

Qгор = Q — Q1.                                                     (1.11)

Следовательно, теплота сгорания метана будет равна

Qгор = 963,5 — 74,8 = 888,7 кДж/моль.

Таким образом, теплота сгорания химического соединения (или их смеси) равна разности между суммой теплот образования продуктов сгорания и теплотой образования сгоревшего химического соединения (или веществ, составляющих горючую смесь). Следовательно, для определения теплоты сгорания химических соединений необходимо знать теплоту их образования и теплоту образования продуктов, получающихся после сгорания.

Ниже приведены значения теплот образования некоторых химических соединений:

Оксид алюминия Al2O3……… 1631,6 Метан СН4 ……………………   75,0
Оксид железа Fe2O3 …………  822,5 Этан С2Н6 ……………………   88,4
Оксид углерода CO ………….  110,6 Ацетилен С2Н2 ……………… 224,6
Диоксид углерода CO2 ………  396,9 Бензол С6Н6 …………………   34,8
Вода H2O …………………….  286,6 Этилен С2Н4 …………………   48,6
Водяной пар H2O ……………  242,2 Толуол С6Н5СН3 …………….     4,19

Пример 1.5.Определить температуру сгорания этана, если теплота его образования Q1 = 88,4 кДж. Напишем уравнение горения этана.

С2Н6 + 3,5O2 = 2CO2 + 3 H2O+ Qгор.

Для определения Qгор необходимо знать теплоты образования продуктов сгорания. теплота образования диоксида углерода 396,9 кДж, а воды 286,6 кДж. Следовательно, Q будет равно

Q= 2×396,9 + 3×286,6 = 1653,6 кДж,

а теплота сгорания этана

Qгор = QQ1 = 1653,6 — 88,4 = 1565,2 кДж.

Теплоту сгорания экспериментально определяют в калориметрической бомбе и газовом калориметре. Различают высшую и низшую теплоты сгорания.

Высшей теплотой сгорания Qв называют количество тепла, выделяемое при полном сгорании 1 кг или 1 м3 горючего вещества при условии, что содержащийся в нем водород сгорает с образованием жидкой воды.

Низшей теплотой сгорания Qн называют количество тепла, выделяемое при полном сгорании 1 кг или 1 м3 горючего вещества при условии сгорания водорода до образования водяного пара и испарении влаги горючего вещества.

Высшую и низшую теплоты сгорания твердых и жидких горючих веществ можно определить по формулам Д.И. Менделеева:

;                           (1.12)

,                              (1.13)

где Qв, Qн — высшая и низшая теплоты сгорания, кДж/кг;  W – содержание в горючем веществе углерода, водорода, кислорода, горючей серы и влаги, %.

Пример 1.6. Определить низшую температуру сгорания сернистого мазута, состоящего из 82,5 % С, 10,65 % Н, 3,1 % S и 0,5 % О; А (зола) = 0,25 %, W= 3 %. Используя уравнение Д.И. Менделеева (1.13), получаем

=38622,7 кДж/кг

Низшую теплоту сгорания 1 м3 сухих газов можно определить по уравнению

 кДж/м3.

Низшая теплота сгорания некоторых горючих газов и жидкостей, полученная экспериментально, приведена ниже:

кДж/кг кДж/м3 кДж/моль
Углеводороды:       метан ……………………….. 50004,0 35874,8 803,6
этан ………………………… 47569,0 63838,8 1430,4
пропан ……………………… 46441,9 91350,4 2047,6
Спирты:метиловый …………………. 22374,6 716,0
этиловый …………………… 29874,7 1374,3
пропиловый ………………… 33658,3 2019,5

Низшая теплота сгорания некоторых горючих материалов, рассчитанная по их элементному составу, имеет следующие значения:

Бензин …………………… 43157,0-43785,5 Каучук синтетический 37710,0
Бумага …………………… 13408,0 Керосин ……………… 42109,5-42947,5
Древесина Органическое стекло .. 25140,0
   воздушно-сухая ……….. 12570-14665,0 Резина ……………….. 33520,0
   в конструкциях зданий… 16760-17070,0 Торф (W = 20 %) ……. 15125,9

Существует нижний предел теплоты сгорания, ниже которого вещества становятся не способными к горению в атмосфере воздуха.

Эксперименты показывают, что вещества являются негорючими, если они не относятся к взрывоопасным и если их низшая теплота сгорания в воздухе не превышает 2100 кДж/кг.

Следовательно, теплота сгорания может служить для ориентировочной оценки горючести веществ. Однако следует отметить, что горючесть твердых веществ и материалов в значительной степени зависит и от их состояния. Так, лист бумаги, легко воспламеняющийся от пламени спички, будучи нанесенным на гладкую поверхность металлической плиты или бетонной стены, становится трудногорючим.

Следовательно, горючесть веществ зависит также от скорости отвода тепла из зоны горения.

Важно

Практически в процессе горения, особенно на пожарах, указанная в таблицах теплота сгорания полностью не выделяется, так как горение сопровождается недожогом. Известно, что нефтепродукты, а также бензол, толуол, ацетилен, т.е. вещества, богатые

углеродом, горят на пожарах с образованием значительного количества сажи. Сажа  (углерод) способна гореть и выделять тепло.

Если при горении она образуется, то, следовательно, горючее вещество выделяет тепла меньше того количества, которое указано в таблицах. Для веществ, богатых углеродом, коэффициент недожога h составляет 0,8 — 0,9.

Следовательно, на пожарах при горении 1 кг резины может выделиться не 33520 кДж, а только 33520´0,8 = 26816 кДж.

Размер пожара обычно характеризуется площадью пожара. Количество тепла, выделяющееся с единицы площади пожара в единицу времени, называют теплотой    пожара Qп

Qп = Qн υм h ,

где υм – массовая скорость выгорания, кг/(м2×с).

Удельная теплота пожара при внутренних пожарах характеризует тепловую нагрузку на конструкции зданий и сооружений и используется для расчета температуры пожара.

1.6. Температура горения

Выделяющееся в зоне горения тепло воспринимается продуктами сгорания, поэтому они нагреваются до высокой температуры.

Та температура, до которой в процессе горения нагреваются продукты сгорания, называется температурой горения. Различают калориметрическую, теоретическую и действительную температуры горения.

Под калориметрической температурой горения понимают ту температуру, до которой нагреваются продукты полного сгорания при следующих условиях:

1) всё выделяющееся при горении тепло расходуется на нагревание продуктов сгорания (потери тепла равны нулю);

2) начальные температуры воздуха и горючего вещества равны 0 0С;

3) количество воздуха равно теоретически необходимому (a = 1);

4) происходит полное сгорание.

Калориметрическая температура горения зависит только от состава горючего вещества и не зависит от его количества.

Теоретическая температура, в отличие от калориметрической, характеризует горение с учетом эндотермического процесса диссоциации продуктов сгорания при высокой температуре

2СО22СО + О2 — 566,5 кДж.

2Н2О2Н2 + О2 — 478,5 кДж.

Практически диссоциацию продуктов сгорания необходимо учитывать только при температуре выше 1700 0С.

При диффузионном горении веществ в условиях пожара действительные температуры горения не достигают таких значений, поэтому для оценки условий пожара используют только калориметрическую температуру горения и температуру пожара.

Различают температуру внутреннего и наружного пожара. Температура внутреннего пожара – это средняя температура дыма в помещении, где происходит пожар. Температура наружного пожара – температура пламени.

Обратите внимание

При расчете калориметрической температуры горения и температуры внутреннего пожара исходят из того, что низшая теплота сгорания Qн горючего вещества равна энергии qг, необходимой для нагревания продуктов сгорания от 0 0С до калориметрической температуры горения

Qн = qг.

Величину qг назовем условно теплосодержанием продуктов сгорания

qг = ,

где — объем продуктов сгорания, м3/кг, С/ — средняя объемная теплоемкость продуктов сгорания, кДж/(м3?К), tг – температура горения, 0С.

Поскольку продукты сгорания состоят из нескольких газообразных веществ, теплоемкость которых различна, суммарное теплосодержание их может быть выражено следующим образом:

,

где , , — объем компонентов продуктов сгорания , м3/кг; , , — теплоемкость компонентов продуктов сгорания (теплоемкость СО2 принимается для смеси СО2 и SО2), кДж/(м3?К).

В действительности не вся теплота, выделяющаяся при горении в условиях пожара, расходуется на нагревание продуктов сгорания. Большая часть её расходуется на нагревание конструкций, подготовку горючих веществ к горению, нагревание избыточного воздуха и др.

Поэтому температура внутреннего пожара значительно ниже калориметрической. Методика расчета температуры горения предполагает, что весь объем продуктов сгорания нагрет до одной и той же температуры. В действительности температура в различных точках очага горения неодинакова.

Наиболее высокой является температура в области пространства, где протекает реакция горения, т.е. в зоне горения (пламени).

Значительно ниже температура в местах, где находятся горючие пары и газы, выделившиеся из горящего вещества и продуктов сгорания, смешавшихся с избытком воздуха.

Важно

Чтобы судить о характере изменения температуры при пожаре в зависимости от различных условий горения, введено понятие среднеобъемной температуры пожара, под которой понимают среднее значение из величины температур, измеренных термометрами в различных точках внутреннего пожара. Эта температура определяется из опыта.

Источник: http://libraryno.ru/1-5-teplota-sgoraniya-teorgorandbax/

способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения

Изобретение относится к угольной промышленности, а именно к контролю качества углей.

При осуществлении способа на основании показателей качества угля месторождения, определенных на стадии разведки и технологических испытаний, определяют низшую теплоту сгорания углей данного месторождения для любого состояния топлива по заданной формуле, строят график зависимости низшей теплоты сгорания угля от влажности и зольности и осуществляют оперативное определение низшей теплоты сгорания угля по показаниям рабочих влажности и зольности при помощи графика. Достигается упрощение и повышение оперативности определения. 3 табл., 1 ил.

Изобретение относится к угольной промышленности, а именно к контролю качества углей.

В текущей работе геолога и мастера ОТК угольного разреза постоянно приходится сталкиваться с определением одного из главных показателей качества угля — низшей теплотой сгорания на рабочее состояние топлива. Теплота сгорания является одной из основных характеристик показателей качества энергетического топлива. Этот показатель определяет цену топлива.

Высшая теплота сгорания, характеризует природный тип углей, степень его углефикации и вещественный состав.

Согласно ГОСТ 147-95 «Определение высшей теплоты сгорания и вычисление низшей теплоты сгорания», определение высшей теплоты сгорания основано на полном сжигании массы испытуемого топлива в колориметрической бомбе в изотермическом или адиабатическом режиме при постоянном объеме в среде сжатого кислорода и измерении подъема температуры калориметрического сосуда за счет теплоты, выделяющейся при сгорании топлива и вспомогательных веществ, а также при образовании водных растворов азотной и серной кислот в условиях испытания. Масса навески 0,8-1,5 гр.

Процесс очень сложный и дорогостоящий.

Низшая теплота сгорания выражает количество тепла, которое с учетом балласта (W, А) может быть практически реализовано при сжигании. Величина расчетная — согласно ГОСТ 147-95, рассчитывается из показателей высшей теплоты сгорания по формуле с учетом пересчетных коэффициентов:

,

где 24,42 — теплота парообразования;

8,94 — коэффициент пересчета массовой доли водорода на воду;

Ha — массовая доля водорода в аналитической пробе;

Wa — массовая доля воды в аналитической пробе.

Формула довольно громоздкая и неприменимая к оперативным расчетам.

Совет

Различными исследователями постоянно изыскиваются пути определенияпо известным значениям рабочей влажности и зольности (W r, Ar), методы определения которых менее затратные (как во времени, так и в материальном плане).

Обратите внимание

Целью изобретения является создание способа оперативного определения одного из основных показателей качества угля — низшей теплоты сгорания на рабочее состояние топлива, необходимое при текущем планировании добычи и отгрузки угля с учетом качественных характеристик, а также сокращение объема дорогостоящих анализов по определению теплотворных свойств углей.

Цель достигается тем, что способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, заключается в том, что на стадии разведки и технологических испытаний производят определение показателей качества углей: рабочей влажности, зольности и низшей теплоты сгорания, а также средних значений этих параметров по месторождению и определяют низшую теплоту сгорания углей данного месторождения для любого состояния топлива по формуле

,

где- средние значения низшей теплоты сгорания, рабочей влажностии рабочей зольности, определенные на стадии разведки и технологических испытаний угля;

— зольность на рабочее состояние топлива, %

,

где- зольность на сухое состояние топлива, %

— низшая теплота сгорания на любое состояние топлива с известной рабочей влажностьюи зольностью,

затем строят график зависимости низшей теплоты сгорания угля от влажности и зольности и осуществляют оперативное определение низшей теплоты сгорания угля по показаниям рабочих влажности и зольности при помощи графика.

Предлагаемый способ был внедрен на Уртуйском месторождении.

Принимали за,,средние показатели качества углей, достаточно надежно определенные различными исследованиями на стадии разведки и технологических испытаний для Уртуйского месторождения: Qк1=4020 ккал/кг, Wк1=29,5%, Aк1=12,5%. Выводили формулу расчета зольности на рабочее состояние топлива для углей Уртуйского месторождения:

где- зольность на сухое состояние топлива.

Подставляя средние значения в формулу (1) получили формулу расчета низшей теплоты сгорания для углей Уртуйского месторождения:

Эта формула позволяет рассчитать низшую теплоту сгоранияУртуйских углей для любого состояния топлива по известным значениям рабочей влажности и зольности.

Обратите внимание

Определив показатели: Qк1, Wк1, Aк1 — для любого месторождения, используя данную методику, можно определить низшую теплоту сгорания углейдля этого месторождения.

На основе данной формулы построен график (палетка) для определенияграфическим способом (фиг.1). Масштаб построения графика и количество линий может быть любым.

Дробные значения зольности и влажности откладываются на палетке путем интерполяции между целыми значениями.

Правильность определения низшей теплоты сгорания по формуле (1) и графику проверена по результатам сопоставления этого показателя с лабораторией ТЭЦ г.Краснокаменска.

По известным значениями, определенным в лаборатории, рассчитывалась величинапо формуле (1), которая сравнивалась с фактически полученным значением на калориметре. Всего сравнивалось 284 определения.

Среднее квадратическое расхождение между рассчитанными и фактическими значениями составило ±3,5%.

Необходимо иметь в виду, что это расхождение является суммой погрешностей определения трех составляющих: влажности, зольности и теплоты сгорания пробы в лабораторных условиях.

Исключив один из анализов — собственно определение теплоты сгорания, точность определениябудет зависеть только от точности определения рабочей влажности и рабочей зольности.

Важно

Рассчитываемдля различных значений влажности (в пределах наиболее часто встречающихся значений) при одинаковой зольности A r=Const=8,81%.

Таблица 1
Расчет Qri2=f(Wr2)
Влажность Зольность Теплота сгорания
Расчет
1 2 3 4
23 8,81 4501,2 (4020+6×29,5)(100-23-8,81/100-29,5-8,81)-6×23
23 8,81 4427,2 (4020+6×29,5)(100-24-8,81/100-29,5-8,81)-6×24
25 8,81 4353,2 (4020+6×29,5)(100-25-8,81/100-29,5-8,81)-6×25
26 8,81 4279,1 (4020+6×29,5)(100-26-8,81/100-29,5-8,81)-6×26
27 8,81 4205,1 (4020+6×29,5)(100-27-8,81/100-29,5-8,81)-6×27
28 8,81 4131,1 (4020+6×29,5)(100-28-8,81/100-29,5-8,81)-6×28
29 8,81 4057,0 (4020+6×29,5)(100-29-8,81/100-29,5-8,81)-6×29
30 8,81 3983,0 (4020+6×29,5)(100-30-8,81/100-29,5-8,81)-6×30
31 8,81 3908,9 (4020+6×29,5)(100-31-8,81/100-29,5-8,81)-6×31
32 8,81 3834,9 (4020+6×29,5)(100-32-8,81/100-29,5-8,81)-6×32
33 8,81 3760,8 (4020+6×29,5)(100-33-8,81/100-29,5-8,81)-6×32
34 8,81 3686,8 (4020+6×29,5)(100-34-8,81/
100-29,5-8,81)-6×34
35 8,81 3612,8 (4020+6×29,5) (100-35-8,81/100-29,5-8,81)-6×35
36 8,81 3538,8 (4020+6×29,5) (100-36-8,81/100-29,5-8,81)-6×36

Рассчитывалив зависимости от зольности, при этом достаточно взять одно условное значение, например 20%, т.к. согласно формуле (1), зависимость имеет линейный характер. Расчет приведен в таблице 2.

Таблица 2
Расчет Qri2=f(Ar2) при Wr1=Gonst, Ar1=8.81
Влажность, % Зольность, % Теплота сгорания.

, ккал/кг

Теплота сгорания, ккал/кг
РАСЧЕТ
1 2 3 4
23 20,0 4501,2 3740,0 (4501,2+6×23)(100-23-20/100-23-8,1)-6×23
24 20,0 4427,2 3666,0 (4427,2+6×24)(100-24-20/100-24-8,81)-6×24
25 20,0 4353,2 3592,0 (4353,2+6×25)(100-25-20/100-25-8,81)-6×25
26 20,0 4279,1 3517,9 (4279,1+6×26)(100-26-20/100-26-8,81)-6×26
27 20,0 4205,1 3443,9 (4205,1+6×27)(100-27-20/100-27-8,81)-6×27
28 20,0 4131,1 3369,9 (4131,1+6×28)(100-28-20/100-28-8,81)-6×28
29 20,0 4057,0 3295,8 (4057,0+6×29)(100-29-20/100-29-8,81)-6×29
30 20,0 3983,1 3221,8 (3983,0+6×30)(100-30-20/100-30-8,81)-6×30
31 20,0 3908,9 3147,8 (3908,9+6×31)
(100-31-20/100-31-8,81)-6×31
32 20,0 3834,9 3073,7 (3834,9+6×32)(100-32-20/100-32-8,81)-6×32
33 20,0 3760,9 2999,7 (3760,9+6×33)(100-33-20/100-33-8,81)-6×33
35 20,0 3612,8 2851,8 (3612,8+6×35)(100-35-20/100-35-8,81)-6×35
36 20,0 3538,8 2777,6 (3538,8+6×36)(100-36-20/100-36-8,81)-6×36

Наносим на график полученные значения, соединяем значениядля одинаковой влажности и получаем набор линий (палетку), характеризующих зависимость теплоты сгорания от влажности и зольности (фиг.1).

Эти линии описываются формулами, приведенными в таблице 3.

Таблица 3
Регрессионная зависимость Qri=f (Ari)
Wr , % ФОРМУЛА
1 2
23 Qri=5100-68.0Ari
24 Qri=5026-68.

0Ari

25 Qri=4952-68.0Ari
26 Qri=4878-68.0Ari
27 Qri=4804-68.0Ari
28 Qri=4730-68.0Ari
29 Qri=4656-68.

0Ari

30 Qri=4582-68.0Ari
31 Qri=4508-68.0Ari
32 Qri=4434-68.0Ari
33 Qri=4360-68.0Ari
34 Qri=4286-68.

0Ari

35 Qri=4212-68.0Ari
36 Qri=4138-68.0Ari

Для дробных значений Wri теплота сгорания определяется методом интерполяции между линиями целых значений.

Точность снятия отсчета по палетке составляет ±5-10 Ккал/кг, в зависимости от масштаба построения.

Линиипараллельны и находятся на расстоянии, равном 74 Ккал/кг. Для построения графикадля других значений влажности достаточно провести параллельную линию через 74 Ккал/кг от соседней.

Используемые методы оперативного контроля качества угля позволяют формировать партии угля по заявкам потребителей и могут быть использованы на любом угольном месторождении с учетом данных по рабочей влажности и зольности для данного месторождения.

Формула изобретения

Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, заключающийся в том, что на стадии разведки и технологических испытаний производят определение показателей качества углей: рабочей влажности, зольности и низшей теплоты сгорания, а также средних значений этих параметров по месторождению и определяют низшую теплоту сгорания углей данного месторождения для любого состояния топлива по формуле:

,

где- средние значения низшей теплоты сгорания, рабочей влажностии рабочей зольности, определенные на стадии разведки и технологических испытаний угля;

— зольность на рабочее состояние топлива, %

,

где- зольность на сухое состояние топлива, %

— низшая теплота сгорания на любое состояние топлива с известной рабочей влажностьюи зольностью,

затем строят график зависимости низшей теплоты сгорания угля от влажности и зольности и осуществляют оперативное определение низшей теплоты сгорания угля по показаниям рабочих влажности и зольности при помощи графика.

Источник: http://www.freepatent.ru/patents/2492474

Ссылка на основную публикацию