VYSOKÉ UČENÍ ECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSIY OF ECHNOLOGY FAKULA SROJNÍHO INŽENÝRSVÍ ÚSAV PROCESNÍHO A EKOLOGICKÉHO INŽENÝRSVÍ FACULY OF MECHANICAL ENGINEERING INSIUE OF PROCESS AND ENVIRONMENAL ENGINEERING FYZIKÁLNÍ VLASNOSI A SPALOVACÍ CHARAKERISIKY PALIV PHYSICAL PROPERIES AND COMBUSION CHARACERISIC OF FUELS BAKALÁŘSKÁ PRÁCE BACHELOR'S HESIS AUOR PRÁCE AUHOR VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR RADEK NEJEZCHLEB Ing. VÍ KERMES, Ph.D. BRNO 009
Vysoké učení tehnké v Brně, Fakulta strojního nženýrství Ústav proesního a ekologkého nženýrství Akademký rok: 008/009 ZADÁNÍ BAKALÁŘSKÉ PRÁCE student(ka): Radek Nejezhleb který/která studuje v bakalářském studjním programu obor: Energetka, proesy a ekologe (3904R030) Ředtel ústavu Vám v souladu se zákonem č.111/1998 o vysokýh školáh a se Studjním a zkušebním řádem VU v Brně určuje následujíí téma bakalářské práe: v anglkém jazye: Fyzkální vlastnost a spalovaí harakterstky palv Physal propertes and ombuston haraterst of fuels Stručná harakterstka problematky úkolu: 1) Seznámení se s problematkou spalování plynnýh palv a jejh termofyzkálním vlastnostm ) vorba SW pro výpočet spalování a mezí výbuščnost Cíle bakalářské práe: vorba otevřeného programu pro výpočet spalování plynnýh palv a mezí výbušnost jejh směsí. Vytvořený SW musí být otevřený pro vkládání dalšíh výpočtovýh modulů.
Seznam odborné lteratury: 1) Šesták j., ransportní a termodynamká data, Skrpta ČVU, Praha 1981 ) Stehlík P., ermofyzkální vlastnost, Nakladatelství VU Brno, 199 3) Babne F., Aplkovaná fyzkální heme, Nakladatelství VU Brno, 1991, ISBN 80-14-0367-5 Vedouí bakalářské práe: Ing. Vít Kermes, Ph.D. ermín odevzdání bakalářské práe je stanoven časovým plánem akademkého roku 008/009. V Brně, dne 4.10.008 L.S. prof. Ing. Petr Stehlík, CS. Ředtel ústavu do. RNDr. Mroslav Doupove, CS. Děkan fakulty
ABSRAK Předmětem této bakalářské práe je vytvoření otevřené výpočetní pomůky pro stanovení základníh vlastností plynnýh palv a výpočet základníh spalovaíh harakterstk. eoretká část práe se věnuje hemkým rovním př spalování, uvádí základní vztahy pro výpočet dějů v deálníh a nedokonalýh plyneh, uvádá výpočty výhřevnost a mezí výbušnost směs plynů a výpočet Wobbeho ndexu. Dále jsou uvedeny a popsány nejpoužívanější druhy plynnýh palv. Další část práe je věnována okyslčovadlu, především výpočtu složení vlhkého vzduhu a výpočtům př míhání vzduhu s čstým kyslíkem. V závěru teoretké část jsou uvedeny vztahy pro výpočet entalpí deálníh a nedokonalýh plynů a výpočet adabatké teploty spaln. KLÍČOVÁ SLOVA Spalování, plynné palvo, směs plynů, výhřevnost, meze výbušnost, Wobbeho ndex, suhý vzduh, vlhký vzduh, entalpe plynů ABSRAC he subjet of ths bahelor s thess s reatng an open alulaton tool for determnaton of elementary propertes of gas fuels and alulaton of bas ombuston haratersts. he theoretal part s foused on hemal equatons by ombuston, bas equatons for alulaton of proess n gases and alulaton of heatng value, explosve lmts and Wobe ndex. he most used gas fuels are desrbed furthermore. he next part of bahelor s thess s foused on oxdant, espeally on the alulaton of omposton of most ar and mxng of ar and oxygen. Equatons for the omputng of enthalpy of gases and adabat heatng temperature are noted at the end of the theoretal part. KEY WORDS Combuston, gas fuel, mxture of gases, heatng value, exploson lmts, Wobbe ndex, dry ar, most ar, enthalpy od gases
BIBLIOGRAFICKÁ CIACE PRÁCE NEJEZCHLEB, R. Fyzkální vlastnost a spalovaí harakterstky palv. Brno: Vysoké učení tehnké v Brně, Fakulta strojního nženýrství, 009. 35 s. Vedouí bakalářské práe Ing. Vít Kermes, Ph.D.
ČESNÉ PROHLÁŠENÍ Prohlašuj, že jsem bakalářskou prá na téma Fyzkální vlastnost a spalovaí harakterstky palv vypraoval samostatně, na základě konzultaí s vedouím bakalářské práe a s použtím odborné lteratury. V Brně dne 5.5.009 Radek Nejezhleb
PODĚKOVÁNÍ Rád byh poděkoval všem, kteří m věnoval svůj čas a svým znalostm a vědomostm pomohl k vypraování této bakalářské práe, především vedouímu práe Ing. Vítu Kermesov, Ph.D. a dále také do.ing. Ladslavu Bébarov, CS.
OBSAH: OBSAH:... 1 1 ÚVOD... ROZBOR ZADÁNÍ... 3 3 EORIE... 4 3.1 Spalování... 4 3.1.1 Chemké reake př spalování... 4 3. Plyny a jejh vlastnost... 5 3..1 Základní dělení plynů... 5 3.. Ideální plyn... 5 3..3 Směs deálníh plynů... 6 3.3 Palvo... 7 3.3.1 Základní vlastnost palv... 8 3.3. Druhy a dělení plynnýh palv... 9 3.3.3 Výhřevnost a spalné teplo plynnýh palv... 11 3.3.4 Meze výbušnost plynnýh palv... 11 3.3.5 Wobbeho ndex... 1 3.4 Okyslčovadlo (vzduh)... 1 3.4.1 Složení suhého vzduhu... 13 3.4. Složení vlhkého vzduhu... 13 3.4.3 Potřeba okyslčovadla, přebytek okyslčovadla... 15 3.5 Entalpe plynů... 16 3.5.1 Adabaká teplota plamene (spaln)... 18 4 VORBA VÝPOČENÍ POMŮCKY... 0 4.1 Výběr vhodného prostředí... 0 4. Jednotlvé část (lsty) programu... 0 4..1 Zadání a výsledky... 0 4.. Vlastnost složek... 4..3 Složení okyslčovadla a palva... 4..4 Stehometrké výpočty... 3 4..5 Průtok okyslčovadla a spaln... 4 4..6 Výpočet výhřevnost... 5 4..7 Meze výbušnost... 6 4..8 Entalpe... 6 4.3 Možnost rozšíření programu... 7 4.3.1 Přdání novýh výpočetníh elků... 8 4.3. Rozšíření počtu složek... 8 4.4 Analýza vypočtenýh výsledků... 8 5 ZÁVĚR... 9 6 SEZNAM POUŽIÉ LIERAURY... 30 7 SEZNAM POUŽIÝCH SYMBOLŮ... 3 8 SEZNAM PŘÍLOH... 35 1/35
1 ÚVOD S neustále se zvyšujíí žvotní úrovní se zvyšuje spotřeba energí. Mez základní zdroje prmární energe v ČR patří uhlí, jaderné palvo, zemní plyn a obnovtelné zdroje energe, které jsou ale zatím v menšně (a 4,5 %) [7]. Ačkolv se v poslední době hodně mluví o orenta na jadernou energetku jako výrobu envronmentálně poměrně šetrnou, zatím je stuae taková, že většna energe je vyráběna spalováním [7]. Pro lokální výrobu tepla např. pro tehnologké proesy v hemkém průmyslu je velm praktkým palvem zemní plyn, případně jná dostupná plynná palva a jejh směs. Cena zemního plynu je se vyšší než ena některýh jnýh palv [1], ale po přpojení plynovodu je tento zdroj kdykolv k dspoz, odpadají nároky na dopravu a skladování a jeho spalování je vzhledem k emsím ekologčtější než spalování uhlí. Pokud je k dspoz hořlavý plyn z jnýh částí tehnologe, může být jeho ena velm nízká. Další důležté výhody plynnýh palv jsou jednoduhá regulae s velkým rozsahem, vysoká teplota plamene, a tedy dobré předávání tepla a absene tuhého zbytku po spalování. Exstuje elá řada společností z oblast energetky a proesního nženýrství zabývajííh se výrobou projekí a výzkumem hořáků na plynná palva. I př řešení projektů, které se přímo nezabývají výrobou tepla nebo elektrké energe, je často potřeba dodávat do proesu teplo, a je tedy nutné vytvořt energetkou blan dané část. Plynnýh palv však exstuje elá řada, vzájemně se lší svým složením a vlastnostm a pro dosažení větší přesnost výpočtu je nutné stanovt vlastnost palva z jeho složení. Protože v prax je velm nepraktké a zdlouhavé řešt tyto základní úlohy neustále znovu klaským výpočtem, je vhodné vytvořt výpočetní pomůku, která prá mnohonásobně uryhlí a zefektvní. /35
ROZBOR ZADÁNÍ Cílem bakalářské práe bylo sestavt výpočetní pomůku (SW), která bude sloužt pro výpočet některýh fyzkálně-hemkýh vlastností zadaného plynného palva a pro stanovení základníh hodnot spalovaího proesu. Zadání mělo obsahovat: - složení palva v objemovýh proenteh [% obj], kde se výsledné palvo může skládat až ze tří různýh směsí plynů - objemový průtok palva [m 3 N/hod] - vlastnost spalovaího vzduhu (teplota [ C], tlak [kpa], relatvní vlhkost [%]) - poměrné dosyení okyslčovadla kyslíkem [m 3 N/ m 3 N vzd] - přebytek okyslčovadla Požadovaným výsledky výpočtů bylo: - výsledné složení palva - výhřevnost výsledného palva - meze výbušnost výsledného palva - výsledný průtok palva - složení okyslčovadla, průtok okyslčovadla - složení vlhkýh spaln, průtok vlhkýh spaln - složení suhýh spaln, průtok suhýh spaln - složení suhýh spaln po přepočtu na 3 % kyslíku - složení vlhkýh spaln po přepočtu na 3 % kyslíku v suhýh spalnáh - stehometrký průtok okyslčovadla vztažený na jednotku palva - reálný průtok okyslčovadla vztažený na jednotku palva - průtok vlhkýh spaln vztažený na jednotku palva - průtok suhýh spaln vztažený na jednotku palva - entalp palva, okyslčovadla a spaln za zadané teploty Celá výpočetní pomůka měla být jednoduhá, přehledná a zpraována v takovém prostředí, aby byla pro šrokou užvatelskou základnu jednoduše edtovatelná a bylo možné přdávat další složky palva, případně další výpočetní moduly. 3/35
3 EORIE 3.1 Spalování Spalováním rozumíme ryhlou exotermkou oxda palva, přčemž ílem je uvolnění hemky vázaného tepla a jeho následné využtí [13] nebo hemká přeměna palva na jné, většnou jednodušší a ekologky méně škodlvé prvky (spalování skládkového plynu) [9]. Spalování může být dokonalé nebo nedokonalé. Př dokonalém spalování jsou produkty spalování plyny, které nelze za běžnýh podmínek dále oxdovat tzn. CO, H O a SO. Př nedokonalém spalování zapříčněném nedostatkem kyslíku k reak (nedostatek vzduhu, špatné promíhání) nevznkají produkty konečné, ale mezprodukty (např. CO, C X H Y ), které lze př přvedení kyslíku oxdovat na konečné produkty, přčemž uvolněné teplo neodpovídá výhřevnost palva. Nedokonalé spalování je v tehnologíh spalování nežádouí, a proto se práe dále bude zabývat výhradně spalováním dokonalým [8]. 3.1.1 Chemké reake př spalování Chemké reake se v tehnké prax obvykle vyjadřují pomoí hemké rovne reake. Je to symbolký záps, kterým se vyjadřují hemké děje. Skládá se z levé strany, kde jsou uvedeny reaktanty a pravé strany, kde jsou zapsány produkty. Ve spalovaím proesu jsou reaktanty hořlavny obsažené v palvu a kyslík obsažený v okyslčovadle, případně v palvu. Produktem jsou spalny. Chemké rovne kvantfkujeme pomoí stehometrkýh koefentů na úrovn molekul, případně atomů. Musíme je stanovt tak, abyhom dostal stejný počet atomů určtého prvku na straně reaktantů na straně produktů [18]. Pomoí stehometrkýh koefentů můžeme určt, jaké množství reaktantu potřebujeme na vytvoření daného množství produktu nebo naopak. Základním složkam ve spalovaíh proeseh jsou uhlík, vodík a jejh sloučenny. Jsou obsaženy téměř ve všeh druzíh palva a rovne jejh reake s kyslíkem jsou základním rovnem dokonalého spalování. kc + lo nh + po m CO rh O, (1) kde k, l,m,n, p, r jsou stehometrké koefenty Pro spalování uhlovodíků, které jsou typkým příkladem plynného palva (metan, propan, aetylén apod.) platí obená rovne udávajíí stehometrké koefenty ve tvaru: C x HY + O kde y + mo xco H, () m = x + y 4 4/35
3. Plyny a jejh vlastnost 3..1 Základní dělení plynů Plynné skupenství patří společně s kapalným do skupny tekutn. Částe jž nejsou drženy pohromadě žádným slam, konají neuspořádaný pohyb a ovlvňují se pouze př vzájemnýh srážkáh. Pro potřeby výpočtů se plynné látky dle [10] dělí na : Ideální plyn - Za deální plyn považujeme z fenomenologkého hledska takový plyn, který se přesně řídí vztahy po deální plyn. Nedokonalý plyn - Nedokonalý plyn se s dostatečnou přesností řídí vztahy pro deální plyn, ale nemá konstantní fyzkální vlastnost. Reálný plyn (pára) - Reálný plyn se neřídí dostatečně přesně vztahy pro deální plyn. Za reálné plyny jsou považovány hlavně páry (plyny ve stavu blízkém zkapalnění) a to především za vyššíh teplot. Výpočetní vztahy pro tyto skupny vyplývají z knetké teore plynů, jejh přehod však není jednoznačně fyzkálně defnovaný. Záleží především na přesnost s jakou je potřeba daný problém řešt. Pro jednodušší výpočty základníh dějů za běžnýh teplot a tlaků lze používat model deálního, případně nedokonalého plynu s dostatečnou přesností. Pokud jsou prováděny výpočty v oblast blízké zkapalnění (nízké teploty, vysoký tlak), budou se odhylky od vztahů pro deální plyn dál zvětšovat, až se stanou praktky nepoužtelným. Pro výpočty v oblasteh reálnýh plynů (par) je jž nutné používat složtější výpočetní vztahy, v prax pak spíše parní tabulky nebo dagramy [10]. 3.. Ideální plyn Základní rovní popsujíí hování deálního plynu je stavová rovne deálního plynu. Rovn vyjádřl na základě expermentů Clapeyron, 1834: p v = konst. (3) Neznámá konstanta byla pozděj nahrazena měrnou plynovou konstantou r, která je různá pro každý deální plyn. var stavové rovne deálního plynu je: p v = r, (4) kde Rm r = (5) M R M je unverzální plynová konstanta, jejíž hodnota je pro všehny deální plyny stejná [15] a má hodnotu: 1 1 R m = 8,3143 ± 0,001 J. mol. K 5/35
Dále platí: V v = (6) m m M = (7) n Lze vyjádřt další tvary stavové rovne deálního plynu: p V = m r (8) p V = n R (9) m S použtím těhto rovn je možné vždy vypočítat jednu stavovou velčnu (p, V, ), pokud jsou ostatní dvě známé. Praktky bývají velm často děje zjednodušené, tj. jedna ze stavovýh velčn zůstává konstantní. Rozlšovány jsou děje [10]: - zobarké (p = konst.) - zohorké (V = konst.) - zotermké ( = konst.) Dále je rozeznáván děj, kde součn p.v n je konstantní: - adabatký (zoentropký) (n = κ) - polytropký (1 < n < κ) V těhto případeh je pak stuae jednodušší a př přehodu z jednoho stavu do jného stačí znalost jedné z nekonstantníh stavovýh velčn pro úplné určení stavu. Pomoí stavové rovne lze také jednoduše dokázat, že určtý objem jakéhokol deálního plynu obsahuje za danýh podmínek vždy stejný počet část, resp. určtý počet část má za danýh podmínek vždy stejný objem. V = n. R. m p (10) Pro vyjadřování molárního množství je obvyklé používat jednotku mol, resp. kmol. Za vztažné, tzv. normální podmínky bylo stanoveno 0 C (73,15 K) a 10135 Pa [1]. 1 1 73,15 [ ] [ ] [ K ] mol 8,3143 J mol K V = 1000 = &,414 m 10135 [ Pa] 3 3..3 Směs deálníh plynů V oblast spalování plynnýh palv se čsté plyny vyskytují pouze zřídka. Daleko častěj je třeba určovat vlastnost směs několka plynů o známém složení. 6/35
K vyjádření jejh složení jsou používány molární konentrae, objemové konentrae nebo hmotnostní konentrae. Př počítání s hemkým rovnem kvantfkovaným stehometrkým koefenty se obvykle prauje s molárním konentraem: n n = (11) n Pro oblast výpočtů plynnýh palv, kde je možné považovat jednotlvé složky za deální (nedokonalé) plyny, je dle rovne (10) možné zela ekvvalentně používat také objemové konentrae: n V = V (1) n V n = = Pomoí známýh hodnot fyzkálně-hemkýh vlastností jednotlvýh plynů (složek) lze vypočítat tyto vlastnost pro jejh směs. Základní takovouto vlastností je molární hmotnost. U směs plynů se nazývá střední zdánlvou molovou hmotností plynu a lze j vypočítat dle vztahu [10]: M S = n = 1 M v (13) Celkový tlak směs plynů je roven součtu dílčíh tlaků jednotlvýh složek. Příspěvky jednotlvýh složek se nazývají parální tlaky složky. ento vztah vyjadřuje Daltonův zákon [10]: p = n p = 1 (14) Poměr parálního tlaku složky k elkovému tlaku je zároveň dle [10] roven objemové, resp. molární konentra. Platí tedy: p = n (15) p V = 3.3 Palvo Obeně se jedná o hemkou látku nebo směs látek, které jsou shopné za vhodnýh podmínek hořet. Mají tedy hemky vázanou energ, která se př hoření mění v teplo. Obeně palva mohou obsahovat hořlavnu a balast (voda, popelovna, nertní plyny), přčemž požadujeme, aby palvo mělo obsah hořlavny o největší [8]. Vlastnost palv závsí tedy nejen na vlastnosteh látky, ze které se skládají, ale také na zastoupení v palvu. Od palv požadujeme o největší výhřevnost, o nejlepší hování př spalování a o nejméně škodlvýh emsí. Dále také požadujeme o nejnžší enu př zahování zmíněnýh vlastností na přjatelné úrovn. 7/35
3.3.1 Základní vlastnost palv Ve spalovaíh proeseh dle [8] rozeznáváme palva: - tuhá - kapalná - plynná uhá palva - nejrozšířenějším tuhým palvem je uhlí (hnědé, černé), dále do této kategore patří také rašelna, bomasa, odpady, koks, brkety apod. Určujeme tyto základní vlastnost: - spalné teplo, výhřevnost - hrubý rozbor stanoví obsah vody, popelovny a hořlavny v palvu - prvkový rozbor stanoví poměrné obsahy prvků hořlavny - podíl prhavé hořlavny - měrná srnatost - meltelnost - měrná hmotnost - sypná hmotnost - bod vzplanutí - zápalná teplota a další Kapalná palva - jsou nejčastěj kapalné frake s bodem varu 60 350 C vznklé destlaí ropy. Jsou děleny na: - extralehké topné oleje (ELO) - lehké topné oleje (LO) - těžké topné oleje (O, mazut) Mez základní vlastnost patří: - spalné teplo, výhřevnost - měrná hmotnost - hrubý rozbor (obsah vody, popelovny a hořlavny v palvu slně převládá hořlavna) - prvkový rozbor (poměrné obsahy prvků hořlavny) - harakterstké teploty (tuhnutí, tečení, vzplanutí, hoření, samovzníení) - knematká vskozta nejvyšší u O, nejnžší u ELO (je slně závslá na teplotě, proto se používá předehřev palva; pro čerpání je nutné dosáhnout 70 80 E, pro rozprašování 4 E) Plynná palva - pojem plynné palvo zahrnuje každý plyn, který obsahuje hořlavé složky a je využíván pro spalování. Základní hořlavé složky plynnýh palv jsou CO, H a plynné uhlovodíky. Mez základní vlastnost patří: - spalné teplo, výhřevnost - měrná hmotnost - měrná tepelná kapata - meze výbušnost plynu - obsah nečstot v plynu - vlhkost plynu - hutnota plynu - tlak plynu 8/35
- bod vzplanutí - zápalná teplota 3.3. Druhy a dělení plynnýh palv Vzhledem k tomu, že bakalářská práe se zabývá spalováním plynnýh palv, následujíí text jž bude zaměřen pouze na ně. Plynným palvem se rozumí směs hořlavýh plynů (oxd uhelnatý, vodík, plynné uhlovodíky apod.), někdy plynů nertníh. Většnou jsou plynná palva považována za nedokonalé plyny, proto nelze pokládat jejh fyzkální vlastnost za konstantní. y jsou obeně závslé na teplotě a tlaku. Pokud se mluví o určtýh hodnotáh jejh fyzkálníh vlastností ( p, výhřevnost, vskozta), je nutné s uvědomt, že se jedná o hodnoty platné pouze pro daný stav (teplota, tlak). Obvykle se tyto hodnoty uvádějí za normálníh podmínek (101,35 kpa, 0 C) pokud není uvedeno jnak [8]. Plynná palva bez ohledu na jejh původ a další vlastnost dělíme do čtyř základníh kategorí [8]: - plyny nízko výhřevné (LHV < 8,35 MJ/m 3 N) - plyny středně výhřevné (LHV = 8,35 1,5 MJ/m 3 N) - plyny velm výhřevné (LHV = 1,5 1,5 MJ/m 3 N) - plyny velm vysoe výhřevné (LHV > 1,5 MJ/m 3 N) Dle [6], [8], [11] a [3] mez nejčastěj používaná plynná palva patří následujíí plyny uvedenýh vlastností: Zemní plyn - je nejrozšířenějším plynným palvem u nás. Je foslního původu a nahází se obvykle ve společném ložsku s ropou, někdy též s uhlím nebo samostatně. Jeho hlavní složkou je metan (CH 4 ), jehož objemová konentrae bývá kolem 85 98 %. Složení se lší dle konkrétního ložska. Vodní plyn - je vyráběn proesem zplyňování koksu (Lowův proes), rozkladem vodní páry na žhavém koksu na vodík a oxd uhelnatý. V případě, že se zvyšuje výhřevnost vodního plynu vstřkováním oleje dostáváme karburovaný plyn. Koksárenský plyn - vznká v koksárenskýh peíh př výrobě koksu z černého uhlí. Hlavní složkou je vodík, ale konkrétní vlastnost závsí hlavně na druhu použtého uhlí. Koksárenský plyn je nutné vyčstt a odsířt. Dříve se koksárenský plyn, používaný v plynárenskýh soustaváh, nazýval svítplyn. Vysokopení plyn - též nazývaný kyhtový plyn, je vedlejším produktem př výrobě surového železa. Vznká redukčním proesem ve vysokýh peíh nedokonalým spálením koksu a uvolněním oxdu uhlčtého z vápene, který je součástí vsázky. Generátorový plyn - je to syntetký plyn používaný v průmyslu zejména tehdy, když nebyl k dspoz zemní plyn. Vyrábí se zplyňováním tříděného černého nebo hnědého uhlí směsí vzduhu a malého množství vodní páry. Stejně jako vysokopení plyn je pro velký obsah oxdu uhelnatého prude jedovatý. 9/35
Propan butan (PB, LPG) - plyn používaný především v dopravě a v dománosteh na vaření. Jedná se obvykle o směs zkapalněnýh rafnérskýh plynů s převahou propanu a butanu. Vyšší uhlovodíky jsou zastoupeny pouze v malém množství. Poměr propanu a butanu je v různýh zemíh a podle různého použtí odlšný. Jeho výhodou je poměrně jednoduhá zkapalntelnost a tím dosažena výrazná reduke objemu, ož umožňuje skladování velkého množství plynu v malém objemu. o je výhodné především z hledska transportu v sternáh a PB lahvíh. Spaltelné plynné odpady - jedná se především o vedlejší produkty z průmyslovýh tehnologí, zemědělství nebo také skládkový plyn. Jsou to většnou méně výhřevná palva, jejhž ena je ale velm nízká. Boplyn - dříve spíše odpadní plyn ze zemědělství. Dnes se záměrně vyrábí pro energetké využtí bomasy v boplynovýh staníh anaerobní fermentaí. Používá se nejčastěj k výrobě tepla nebo tepla a elektrké energe (kogenerae). Skládá se především z metanu (40 75 %) a oxdu uhlčtého (5 55 %). Menší podíly pak zaujímá vodní pára, dusík, kyslík, vodík aj. Dosahuje výhřevnost 1-4 MJ/m 3 N. ab. 1. Přblžné složení vybranýh druhů zemního plynu [6] Složka ranztní ZP [% obj] Norský ZP [% obj] Alžírský ZP [% obj] Jhomoravský ZP [% obj] Holandský ZP [% obj] Metan CH 4 98,39 85,80 86,90 97,70 81,31 Etan C H 6 0,44 8,49 9,00 1,0,85 Propan C 3 H 8 0,16,30,60 0,50 0,37 Butan C 4 H 10 0,07 0,70 1,0-0,14 Pentan C 5 H 1 0,03 0,5 - - 0,09 Dusík N 0,84 0,96 0,30 0,60 14,35 Oxd uhlčtý CO 0,07 1,50 - - 0,89 ab.. Výhřevnost a přblžné složení vybranýh plynnýh palv [8],[3] Plyn Výhřevnost CO MJ/m 3 N % obj. O CH CO H CH 4 % obj. % obj. % obj. % obj. % obj. % obj. % obj. Vodní plyn 10,5 6,3 0, - 3,8 51 0,5 4 - Koksárenský plyn Vysokopení plyn Generátorový plyn N Zbyt. 16,3,3 0,8-6,8 57,5,5 7,8,4 3,9 10,5 - - 8,7 0,3 58,3-5, 5, 0, - 8,1 13,3 0,6 5,4 0, Boplyn (ČOV) 1,1 38 - - - 1 61 - - 10/35
3.3.3 Výhřevnost a spalné teplo plynnýh palv Spalné teplo (HHV) - je teplo uvolněné př dokonalém spálení 1 kg palva s kyslíkem, jestlže spalny jsou ohlazeny na původní teplotu (palva) a voda je ve spalnáh ve skupenství kapalném [10]. Výhřevnost (LHV) - je teplo uvolněné př dokonalém spálení 1 kg palva s kyslíkem, jestlže spalny jsou ohlazeny na původní teplotu (palva) a voda je v plynném stavu. Odpovídá spalnému teplu zmenšenému o výparné teplo vody obsažené ve spalnáh [10]. Ve spalovaíh proeseh je zpravdla kondenzae vodní páry ze spaln nežádouí, protože způsobuje koroz zařízení. Proto využíváme hodnotu výhřevnost a nkolv spalného tepla. Výjmku tvoří např. kondenzační kotle pro vytápění objektů, kde se spalny ohlazují až na 40 90 C a tedy pod rosný bod a tím se dosahuje vyšší účnnost. aková konstruke je však složtější (spalnový ventlátor, komín dmenzovaný na vntřní přetlak) a klade větší nároky na použtý materál (korozvzdorné materály) [19]. Výhřevnost palv stanovujeme v MJ/kg.U plynnýh palv je stanovována také v MJ/m 3 N. Výhřevnost směs plynů lze následně stanovt dle vztahu [10]: LHV = n = 1 LHV. V (16) V kotlíh a jnýh spalovaíh zařízeníh nelze teplo uvolněné spálením palva dokonale přeměnt na jnou energ. Výkon kotle je zmenšený o ztráty kotle (komínovou ztrátou, sáláním do okolí, na výhřevnýh ploháh, hemkým nedopalem ) 3.3.4 Meze výbušnost plynnýh palv Většna plynnýh hořlavýh látek může př určté konentra ve směs se vzduhem vytvořt nebezpečnou směs, která př dostatečné nační energ (zdroj zapálení) reaguje se vzdušným kyslíkem. Energe je uvolněna ve velm krátkém časovém ntervalu a nastává výbuh. ento děj je také spojen s prudkým rozpínáním plynů vyvolávajíím tlakovou vlnu. ento děj však probíhá pouze v určtém rozmezí konentraí, které je expermentálně zjštěno, a udává se jak pro směs se vzduhem, tak (méně často) pro směs s kyslíkem. Spodní hran nazýváme dolní mez výbušnost. Např. pro metan je to a 5 % obj. ve směs se vzduhem. Pod touto hraní nelze plyn zapált (jedná se tedy zároveň o dolní mez zápalnost), ale za bezpečnou konentra se obeně považuje konentrae pod 50 % dolní meze výbušnost. Horní hran nazýváme horní mez výbušnost (pro metan a 15 % obj.) a nad touto hraní směs sama nevybuhuje (nehoří), ale hoří pouze za přístupu vzduhu [0]. Výpočetní vztah pro meze výbušnost směs plynů udává norma ČSN 38 6405 Plynová zařízení, zásady provozu. Norma rozlšuje dva výpočetní vztahy pro směs bez obsahu nertníh plynů [5]: 11/35
L h( d ) = n 100 L V = 1 h( d ) (17) a vztah pro směs s obsahem nertníh složek [5]: L 100 h( d ) = n, CV n (18) + L 100 = 1 h( d ) kde n je elková konentrae nertníh složek ve směs, C V je konentrae -té složky, L h(d) je horní (dolní) mez výbušnost směs a L h(d) je horní (dolní) mez výbušnost -té složky. 3.3.5 Wobbeho ndex Exstuje značné množství plynnýh palv, složenýh z elé řady složek. Proto není možné př zkoušení hořáků vždy používat palvo se kterým bude hořák provozován, a vzhledem k počtu možnýh složek není an možné vždy vytvořt zkušební palvo stejného složení. Nejlépe vybavené zkušebny hořáků mají k dspoz zemní plyn, propan, propylen, butan, vodík, dusík a oxd uhlčtý. Většnou je však k dspoz složek ještě méně. Je však nutné použít takové zkušební palvo, jehož vlastnost budou o nejvíe podobné plynu, se kterým bude hořák provozován, aby se parametry spalování se zkušebním palvem o nejvíe podobaly parametrům provozním, a výrobe hořáků tak mohl garantovat určté hodnoty []. Jako porovnávaí krtérum slouží Wobbeho ndex: HHV Wb =, (19) SG kde HHV je spalné teplo plynu a SG je poměrná hmotnost plynu defnovaná jako: M SG =, (0) M vzd kde M je molární hmotnost plynu a M vzd je molární hmotnost vzduhu. Pro o největší podobnost vlastností zkušebního palva s provozním palvem je nutné, aby byl rozdíl mez Wobbeho ndexem zkušebního a provozního palva o nejmenší []. 3.4 Okyslčovadlo (vzduh) Nejčastěj používaným okyslčovadlem je okolní vzduh obsahujíí a 1 % kyslíku. Je vždy dobře dostupný a jeho ena nžší než př jakémkolv jném řešení. Pokud obsah kyslíku ve vzduhu není dostatečný, je možné pro spalovaí proes použít 1/35
čstý kyslík (sklářský průmysl, svařování), který však enu vyrobené energe výrazně zvýší, nebo využít okolní vzduh, ale míhat ho s čstým kyslíkem (dosytt kyslíkem). ak můžeme př nžšíh nákladeh vyrobt okyslčovadlo s vyšším obsahem kyslíku. Celkový průtok okyslčovadla do spalovaího proesu se tedy sníží, a tím se sníží nároky na rozměry potrubí. Zároveň dosáhneme vyšší teploty plamene a tím se zlepší přestup tepla radaí [10]. 3.4.1 Složení suhého vzduhu Hlavní složky vzduhu jsou N, O, H O, Ar, CO, H, přčemž složení vzduhu se neustále mění. Největší změnu ve složení pak vytváří vodní pára. Proto byl zaveden pojem suhý vzduh, jehož složení dostaneme odstraněním vodní páry ze vzduhu. Jeho složení pak už zůstává relatvně stálé. Uváděné složení suhého vzduhu se v různýh zdrojíh mírně lší. Meznárodní organzae pro vlní letetví však zavedla model tzv. Meznárodní standardní atmosféry (MSA), který je elosvětově rozšířený a používaný nejen pro výpočty v letetví a raketové tehne. ento model uvádí následujíí složení suhého vzduhu : ab. 3. složení Meznárodní atmosféry [14] složka N O Ar CO H Molární konentrae 0,7803 0,099 0,0094 0,0003 0,0001 3.4. Složení vlhkého vzduhu V přírodě se tedy vyskytuje vzduh, který se považuje za směs deálníh plynů (suhý vzduh) a vodní páry. Právě vodní pára se nejvíe ze všeh složek blíží stavu nasyení, který také často nastává, voda v ovzduší kondenzuje a mění se její množství rozpuštěné ve vzduhu. Př popsu konkrétního stavu, ve kterém se vlhký vzduh nahází, obvykle používáme tyto hodnoty: - teplota vzduhu - tlak vzduhu - relatvní vlhkost vzduhu Relatvní vlhkost se udává v proenteh a vyjadřuje míru nasyení vzduhu vodní parou jako poměr parálního tlaku syté vodní páry a parálního tlaku za danýh podmínek. Pokud je relatvní vlhkost 100 %, do vzduhu už se nemůže za danýh podmínek vypařt žádná voda. Množství vody, které je možné ve vzduhu rozpustt, však není konstantní. Závslost parálního tlaku syté vodní páry na teplotě vyjadřuje Antonetova rovne, která má obený tvar uvedený v [15]: B log 10 p" = A, (1) C + t kde p 0 je tlak par na mez sytost, A,B a C jsou expermentálně zjštěné koefenty a t je teplota sytýh par. 13/35
Rovne v tomto tvaru platí pro jakoukolv látku, pro kterou jsou tabelzovány hodnoty koefentů. Koefenty však platí vždy pouze pro konkrétní jednotky a určtý rozsah teplot. Musíme tedy vždy nejdříve rozhodnout, zda teplota, pro kterou heme spočítat tlak nasyenýh par, leží v daném defnčním oboru a pokud neleží, musíme použít koefenty jné. Emprké vztahy pro výpočet tlaku na mez sytost také udávají některé normy. Např. ČSN 730540-3 epelná ohrana budov. Grafkým vyjádřením vztahu teploty a tlaku syté páry je křvka sytost (též kondenzae nebo vypařování) ve fázovém dagramu vody: Obr. 1 - Fázový dagram vody (výřez), sestrojen z datovýh zdrojů dle [15] Hodnoty křvky sytost se používají k řadě tehnkýh výpočtů a jsou z toho důvodu také tabelovány [16]. Exstuje řada programů a výpočetníh pomůek na nternetu, které tlak sytýh par stanovují (např. [1], [17]). Většnou jsou výpočty prováděny pro vzduh za atmosférkého tlaku a běžnýh teplot, a proto parální tlak vodní páry obsažené ve vzduhu je tak malý, že nevznknou výraznější nepřesnost, pokud je s ní počítáno dle stavové rovne deálního plynu. Pak tedy s využtím rovne (15) platí, že objemová konentrae vody je úměrná parálnímu tlaku. Relatvní vlhkost je pak defnována jako poměr konentrae syté vodní páry a vodní páry za danýh podmínek: ph O ph O p H O ph O" ϕ = = = H O = ϕ H O" = ϕ () p " p " " p H O H O p H O 14/35
Pokud je známá konentrae vodní páry, přepočtením složení vlhkého vzduhu je stanovena výsledná konentrae jednotlvýh složek ve vlhkém vzduhu: VZ ( 1 ) VZ SV H O = (3) 3.4.3 Potřeba okyslčovadla, přebytek okyslčovadla Jak jž bylo uvedeno výše, ne vždy musí být okyslčovadlem pouze vzduh. Může se jednat o čstý kyslík nebo směs kyslíku se vzduhem. Každopádně je vždy potřeba nejdříve spočítat, dle vztahů z část 3.4., elkové složení okyslčovadla (objemové, molární), aby bylo možné stanovt jeho průtok do spalovaího proesu. Ze stehometrkýh koefentů v hemkýh rovníh spalování je možné vypočíst potřebu kyslíku pro dokonalé spálení: 1C + 1O CO (4) 1 1H H 1 + O 1 0 (5) Z rovn spalování vyplývá, že pro spálení jednoho molu (klomolu) uhlíku potřebujeme jeden mol (klomol) kyslíku. Pro spálení jednoho molu (klomolu) vodíku potřebujeme polovnu molu (klomolu) kyslíku. Podobně můžeme sestavt rovne a vyjádřt koefenty pro jakokolv hořlavou složku plynu. V případě spalovaní plynnýh palv je z hledska dalšíh výpočtů vhodnější vyjadřovat potřebu kyslíku na jeden mol (klomol) palva, kdy koefenty nejsou pouze elá čísla, jak je obvyklé u stehometrkýh koefentů, ale mohou být 1/, 1/3 apod. Chemké rovne vyčíslené pro potřeby spalování plynnýh palv jsou obsaženy v příl. 1. Sečtením potřeb kyslíku pro oxda jednotlvýh složek palva je možné vypočítat elkovou potřebu kyslíku na jeden mol (klomol) palva. Z rovne (1) vyplývá, že stejně lze praovat také s objemovým vyjádřením: n P n& = S n&, (6) O = 1 n O kde n& O je molový průtok kyslíku, n je molová konentrae složky, S O je koefent P mate stehometrkýh koefentů pro -tý řádek a sloupe O, n& je molový průtok palva. n P V & = S V&, (7) O = 1 V O kde V & O je objemový průtok kyslíku, V je objemová konentrae složky a objemový průtok palva. P V & je 15/35
Ze složení okyslčovadla lze vypočíst elkovou potřebu okyslčovadla: V& OK O V& steh =, (8) OK O OK kde V & steh je stehometrká potřeba okyslčovadla a v okyslčovadle. OK O je konentrae kyslíku V prax se nespaluje př přesném stehometrkém množství, protože by vlvem nedokonalého promíhání palva a jnýh nedokonalostí mohlo dojít k nedokonalému spalování, ož je nežádouí. Spaluje se tedy s přebytkem okyslčovadla α, který udává násobek stehometrké potřeby okyslčovadla: OK V & OK OK α = V& = α V& steh, (9) OK V& steh kde α je přebytek okyslčovadla a OK V & je skutečný průtok okyslčovadla. OK Hodnota V & tedy udává výsledný objemový průtok okyslčovadla (obvykle vzduhu) do spalovaího proesu. Udává se v m 3 N a proto pokud je potřeba hodnota skutečného objemového průtoku za danýh podmínek, je nutné provést přepočet dle stavové rovne. 3.5 Entalpe plynů Entalpe je velčnou vyjadřujíí tepelnou energ uloženou v dané láte. Její jednotka je J/kg nebo kj/kg. Je to velčna hojně využívaná v tehnologkýh výpočteh jak u tepelnýh (parníh) turbín, tak v blančníh výpočteh v proesním nženýrství. Defnčním vztahem pro výpočet entalpe je [1]: d = d (30) p Nelze tedy jednoduše stanovt absolutní hodnotu entalpe, ale pouze rozdíl entalpí. Stejně jako u jnýh forem energe (potenální, vntřní) je pak nutné stanovt vztažný bod, kde bude entalpe považována za nulovou a od něhož je možné rozdíly počítat. Obvykle se za tento bod považuje 0 C (73,15 K). Př výpočtu entalpe je nutné rozlšt, zda praujeme s deálním plynem, který má konstantní hodnoty fyzkálníh vlastností, nebo s nedokonalým plynem, kde jsou hodnoty fyzkálníh vlastností závslé na teplotě. 16/35
Ideální plyny: Platí že p = konst., tedy: d = [ ] = [ ] 0 0. 0 0 p = p p d 0 ( 0 ) (31) Nedokonalé plyny: Předpoklad, že p = konst., může pro větší rozdíly teplot vnášet do výpočtu značnou nepřesnost, protože u nedokonalého plynu je p funkí teploty. Expermentálně zjštěnou závslost p na teplotě pro vzduh vyjadřuje následujíí tabulka. ab.4. Závslost p na teplotě pro vzduh [15] [ C] -150-50 0 0 40 60 80 100 00 p [kj/kg.k] 1,06 1,006 1,006 1,006 1,006 1,045 1,009 1,011 1,06 [ C] 300 400 500 600 700 800 900 1000 p [kj/kg.k] 1,047 1,068 1,093 1,114 1,137 1,16 1,18 1,193 Závslost p na teplotě pro vzduh p [kj/(kg.k)] 1, 1,18 1,16 1,14 1,1 1,1 1,08 1,06 1,04 1,0 1-400 -00 0 00 400 600 800 1000 100 [ C] Obr.. Závslost p na teplotě z dat dle [15] 17/35
18/35 Pro stanovení závslost p na teplotě se používá polynom, jehož tvary se v lteratuře mírně lší. Konkrétnímu polynomu pak odpovídají číselné hodnoty koefentů expermentálně stanovené pro určtý prvek nebo sloučennu. Jeden z používanýh tvarů polynomu je [14]:, 3 E D C B A p + + + + = (33) kde A, B, C, D, E jsou koef. pro danou složku, [K], p [kj.kmol -1.K -1 ]. Entalp opět dostáváme ntegraí výrazu: [ ] ( ) ( ) ( ) ( ) + + + + = + + + + = + + + + = = = E E D C B A í E D C B A d E D C B A d d d d d o p p 0 4 4 3 0 3 0 0 1 4 3 1 3 4 3 1 4 3. 0 0 0 0 0 0 (34) Zde je nutné dosazovat teplotu v Kelvneh. Obvykle považujeme 0 = 0 kj.kmol -1 př 0 = 73,15 K. Entalp směs plynů je možné vypočítat dle vztahu: = = n V 1 (35) 3.5.1 Adabaká teplota plamene (spaln) Pro adabatký spalovaí proes, kde nejsou uvažovány žádné tepelné ztráty, je možné vytvořt jednoduhou energetkou blan.
Obr.3. Blane teoretkého spalování Do proesu vstupuje palvo o určté entalp (dané teplotou a složením palva) a okyslčovadlo o určté entalp (dané teplotou a složením okyslčovadla). yto dva proudy spolu reagují exotermkou reakí za vznku spaln. ím se zvýší entalpe spaln o energ uvolněnou spálením palva, kterou lze vypočítat z výhřevnost palva. Nelze však přímo sčítat měrné entalpe v kj/kmol, protože molové (objemové) průtoky jednotlvýh proudů nejsou stejné, a je tedy nutné ve výpočtu průtoky také zohlednt. Dále je také nutné uvážt, že molový (objemový) průtok spaln není roven součtu molovýh (objemovýh) průtoků palva a okyslčovadla (vz příl. 1). Je tedy nutné praovat s entalpí I v kj. Pro objemové vyjádření entalpe platí: = I V (36) (37) I = V = V& tt, jako vztažný čas můžeme brát např. 1 hodnu, pokud je průtok udáván m3n/hod. Z uvedeného blančního shématu je tedy možné sestavt blanční rovn ve tvaru: SP.V& SP = P V& P + OK V& OK + LHV P V& P P V&p + OK V& OK + LHV P V& P SP = V& SP (38) Konkrétní hodnotě entalpe pak př daném složení odpovídá konkrétní teplota. uto teplotu však není možné analytky vyjádřt, a tak je nutné pomoí terae rovne (3) hledat teplotu, př které bude entalpe spaln odpovídat požadované hodnotě. uto teplotu pak nazýváme teoretká teplota hoření (spaln, plamene). Reálná teplota hoření pak bude vždy nžší z důvodu ztrát [1]. 19/35
4 VORBA VÝPOČENÍ POMŮCKY 4.1 Výběr vhodného prostředí Vzhledem k požadavku na jednoduhou užvatelskou edtovatelnost vytvořeného SW a možnost přdávání novýh výpočetníh modulů bylo rozhodnuto použít tabulkový edtor Mrosoft Exel. ento program je k dspoz většně užvatelů a umožňuje přehledné provedení všeh požadovanýh výpočtů. Celý výpočet byl rozčleněn do několka částí (lstů), přčemž pro použtí programu stačí praovat s jedním lstem a ostatní slouží pro provádění mezvýpočtů a dílčíh výsledků a je nutné s nm praovat pouze v případě potřeby úpravy výpočtů. 4. Jednotlvé část (lsty) programu 4..1 Zadání a výsledky Lst obsahuje veškeré hodnoty nutné pro výpočet spalování a vlastností palva. Zároveň obsahuje výsledky výpočtu, takže př prá s výpočetním SW s většnou vystačíme pouze s tímto lstem. V tab. 1.1.1 je možné vybrat až tř různé plyny, které budou tvořt palvo, a zadat jejh objemové průtoky a složení. Pro zadání složení jednotlvýh plynů (plyn 1, plyn, plyn 3) je k dspoz 4 složek, u nhž je možné zadat jejh objemovou konentra. Průtok neoznačeného plynu je považován za nulový. U vybraného (zaškrtnutého) plynu je prováděna kontrola zadání složení dle vztahu: 4 = 1 = 100% (39) V Do tab. 1.1. se zadává teplota, tlak a relatvní vlhkost vzduhu v okolí. Pro případ dosyování okolního vzduhu kyslíkem je nutné zadat objem čstého kyslíku přmíhaného do jednoho m 3 vzduhu. V tab. 1.1.3 se zadává skutečný přebytek okyslčovadla (do složení okyslčovadla je započítán sytíí kyslík, pokud je zadán). ab. 1.1.4 slouží pro zpětné určení přebytku okyslčovadla (a tím ostatníh parametrů spalovaího proesu) ze známé konentrae kyslíku v suhýh spalnáh, zjštěné např. př provozu analyzátorem spaln. abulka vyžaduje zadání konentrae kyslíku v suhýh spalnáh. Stsknutím tlačítka Vypočítat přebytek okyslčovadla je spuštěno makro obsahujíí terační výpočet, který pomoí nástroje Hledání řešení nalezne hodnotu přebytku okyslčovadla α právě takovou, aby výsledná konentrae kyslíku v suhýh spalnáh odpovídala konentra zadané. ab. 1..1 uvádí výsledné složení palva, se kterým je spalovaí proes počítán. Složky použté v palvu jsou zvýrazněny pro jednoduší orenta. Hodnoty jsou počítány na lstu 3. 0/35
ab. 1.. uvádí výhřevnost výsledného palva a výkon vznklý spálením palva o zadaném průtoku. Hodnoty jsou počítány na lstu 6. ab. 1..3 uvádí horní a dolní mez výbušnost výsledného palva ve směs se vzduhem př 0 C. Hodnoty jsou počítány na lstu 7. ab. 1..4 uvádí výsledné složení okyslčovadla, se kterým je spalovaí proes počítán. Hodnoty jsou počítány na lstu 3. ab. 1..5 uvádí složení spaln. Reálné vlhké spalny jsou spalny vznklé deálním spálením palva s okyslčovadlem př zadaném přebytku vzduhu. Suhé reálné spalny vznknou z vlhkýh spaln po odstranění veškeré vodní páry. Jejh složení není závslé na vlhkost okyslčovadla (vzduhu), ale pouze na aktuálníh parametreh spalovaího proesu. K vzájemnému porovnávání spalovaíh proesů se používají tzv. referenční suhé spalny, které obsahují 3 % kyslíku. Vznknou spálením palva s okyslčovadlem po odečtení vodní páry, přčemž referenční přebytek okyslčovadla α ref je takový, aby v suhýh spalnáh byla právě 3 % kyslíku. Součástí tabulky je tedy tlačítko Přepočítat na 3 % O. Jeho stsknutím se spustí makro obsahujíí terační výpočet, který pomoí nástroje Hledání řešení najde hodnotu α ref právě takovou, aby konentrae kyslíku v suhýh spalnáh byla 3%. Složení suhýh referenčníh spaln není závslé na vlhkost okyslčovadla an na aktuálním přebytku okyslčovadla, a proto umožňuje snadné srovnávání parametrů spalování různýh palv. Pro referenční suhé spalny jsou také předepsovány emsní lmty. Složení vlhkýh referenčníh spaln je stejné jako suhýh referenčníh spaln bez odečtení vodní páry. Výpočty složení spaln jsou provedeny na lstu 5. ab. 1..6 uvádí průtoky jednotlvýh proudů do/ze spalovaího proesu. Uvedeny jsou reálné průtoky: P P1 P P3 - palva ( V & V& + V& + V& ) = (40) - okyslčovadla včetně α, výpočet je proveden na lstu 5 - vlhkýh reálnýh spaln, výpočet proveden na lstu 5 - suhýh reálnýh spaln, výpočet proveden na lstu 5. Pokud není směs palv vytvořena ještě před vstupem do spalovaí komory, výpočet není shopný zaručt skutečné spálení palva. abulka 1..6 také obsahuje měrné průtoky, které udávají tvorby (spotřeby) jednotlvýh proudů na 1 m 3 N palva: Okyslčovadla včetně α - spočítá se jako poměr průtoku okyslčovadla včetně započtení přebytku okyslčovadla a průtoku palva: OK OK V& v& = (41) P V& 1/35
Okyslčovadla stehometrky - poměr průtoku palva bez přebytku okyslčovadla (α=1) a průtoku palva: v& OK steh OK V& α V& = P (4) Vlhkýh spaln - poměr průtoku vlhkýh spaln a průtoku palva: VS VS V& v& = (43) P V& Suhýh spaln - poměr průtoku suhýh spaln a průtoku palva: SS SS V& v& = (44) P V& ab. 1.3 umožňuje zadat hodnoty pro výpočet entalpí provedené v lstu 8. Lze zadat teplotu palva, okyslčovadla. V tabule jsou zároveň zobrazeny výsledné entalpe. Obsahuje také tlačítko Vypočítat teoretkou teplotu spaln. Stsknutím tlačítka se spustí makro obsahujíí terační výpočet, který pomoí nástroje Hledání řešení najde hodnotu teploty spaln právě takovou, aby výsledná entalpe byla rovna entalp teoretké, stanovené dle rovne (38). 4.. Vlastnost složek ento lst uvádí kompletní seznam všeh složek použtýh ve výpočtu a jejh molární hmotnost, výhřevnost, horní a dolní mez výbušnost (vz příl. ) a stehometrké koefenty vyplývajíí z rovn spalování (vz příl. 1). 4..3 Složení okyslčovadla a palva ab. 3.1 uvádí složení suhého vzduhu dle meznárodní standardní atmosféry bez vodíku. Hodnota konentrae vodíku v suhém vzduhu (0,01 %) je tak malá, že může být bez výraznějšího vlvu na přesnost výpočtu zanedbána. ab. 3. zobrazuje hodnoty zadané na lstu 1, které jsou důležté pro výpočet složení vlhkého vzduhu, a slouží pouze pro přehlednost. ab. 3.3 počítá tlak sytýh vodníh par za dané teploty dle Antonetovy rovne (1). Koefenty A,B,C jsou čerpány z [1] a platí pro rozsah teplot 1 100 C. Druhý řádek uvádí parální tlak vodní páry obsažené ve vzduhu o relatvní vlhkost φ dle rovne (). Na třetím řádku je pak vypočtena konentrae vodní páry v zadaném vlhkém vzduhu dle rovne (15) přzpůsobené pro konkrétní případ: p VZ H O H O = (45) VZ p /35
ab. 3.4 počítá výsledné složení vlhkého vzduhu, přčtením vodní páry ke složení suhého vzduhu. Konentrae jednotlvýh složek ve vlhkém vzduhu jsou vypočteny dle rovne (3). ab. 3.5 počítá výsledné složení okyslčovadla. V případě, že nebude použto dosyení okyslčovadla čstým kyslíkem, bude složení okyslčovadla rovno složení vlhkého vzduhu. V případě použtí sytíího kyslíku se konentrae jednotlvýh složek se pak spočte dle vztahu: OK 1 1+ v VZ = S O (46) Pro konentra kyslíku v okyslčovadle je vztah pozměněný přčtením sytíího kyslíku na tvar: OK O S VZ ( ) 1 v + O O 1+ vo = S (47) ab. 3.6 uvádí výsledné složení palva. Konentrae jednotlvýh složek se vypočítají dle vztahu: P P1 P1 P P P3 P3 V& + V& + V& = (48) P1 P P3 V& + V& + V& 4..4 Stehometrké výpočty ento lst obsahuje mat koefentů, které určují, jaké látkové množství jednotlvýh složek spaln (CO, H O, SO ) vznkne spálením 1 kmol zadaného palva, jaké látkové množství nertů (N, Ar, CO, SO ) se do spaln dostane spálením 1 kmol zadaného palva a jaké látkové množství kyslíku je potřeba pro spálení 1 kmol zadaného palva. Množství vytvořenýh složek se počítá zvlášť pro každou ze 4 složek palva a vyhází z mate stehometrkýh koefentů (lst ) a ze složení výsledného palva (lst 3). Množství jednotlvýh vytvořenýh složek se spočte: n, j = S, (49), j P kde označuje řádek, j sloupe mate koefentů. Celkové měrné průtoky jednotlvýh složek (na 1 kmol palva) jsou spočítány sloupovým sumam mate koefentů: n m j = n = 1 P S, j (50) 3/35
4..5 Průtok okyslčovadla a spaln V tab. 5.1 je proveden výpočet spotřeby kyslíku. První řádek počítá skutečný molární průtok palva dle vztahu: P1 P P3 P V + V + V n& = (51),414 kde,414 m 3 je objem jednoho klomolu deálního plynu za normálníh podmínek Dále je vypočítána skutečná potřeba kyslíku dle vztahu: n & = n n& V & (53) m P O O (5) O = n& O,414 Pomoí složení okyslčovadla (resp. konentrae kyslíku v okyslčovadle) je vypočteno stehometrké množství okyslčovadla: V& OK V& steh = (54) O OK O Skutečné množství okyslčovadla je vypočteno pomoí zadaného přebytku okyslčovadla: OK V & = V OK α (55) steh Stejně je vypočítáno referenční množství okyslčovadla: V & = V α (56) OK ref OK steh ref ab. 5. uvádí složení a průtoky reálnýh spaln. Možné složky spaln jsou O, CO, H O, Ar, N, SO. yto prvky pohází jednak z palva (produkty spalování + nerty) a jednak jsou vneseny z okyslčovadla (vzduhu). Složky vnesené z okyslčovadla: Průtok O lze vypočítat z potřeby kyslíku přebytku okyslčovadla: SP n & n& (1 ) (57) 1O = O α Ostatní složky se spalování neúčastní, a lze je tedy vypočítat z průtoku a složení okyslčovadla. n& SP 1 OK OK V& = (58),414 4/35
Složky vytvořené a vnesené z palva: Průtok O z palva do spaln je nulový. Pokud byl kyslík obsažen v palvu, byl využt pro spalování a snížl tak průtok okyslčovadla. Průtok ostatníh složek lze vypočítat pomoí průtoku palva a měrnýh průtoků složek z lstu 4, dle vztahu: n & = n n& SP m P j (59) Celkový průtok jednotlvýh složek lze spočíst součtem průtoků z okyslčovadla a z palva: & = & 1 + & (60) SP SP SP n n n Celkový průtok spaln je roven součtu průtoků jednotlvýh složek: n SP SP n& = n& (61) = 1 Konentrae jednotlvýh složek spaln se spočtou dle vztahu: SP SP n& = (6) SP n& U suhýh spaln je průtok vodní páry nulový. Průtoky ostatníh složek zůstávají stejné. Průtok suhýh spaln lze tedy vypočítat: & & SS SP SP n = n nh O & Konentrae jednotlvýh složek suhýh spaln se vypočtou podle vztahu: SS SS n& = (63) SS n& V tab. 5.3 je obsažen výpočet průtoků a složení referenčníh spaln. Celý výpočet probíhá stejně jako u spaln reálnýh, pouze místo přebytku vzduhu α je dosazen OK přebytek vzduhu referenční α ref a místo reálného průtoku okyslčovadla V & je ve výpočtu použt referenční průtok okyslčovadla V &. OK ref 4..6 Výpočet výhřevnost V tab. 6.1 je realzován výpočet střední zdánlvé molové hmotnost výsledného palva a výpočet výhřevnost výsledného palva. Střední zdánlvá molová hmotnost se vypočte pomoí upravené rovne (13): 4 P P M = M (64) = 1 5/35
Celková výhřevnost se pak vypočte dle vztahu: 4 P P LHV = LHV, (65) = 1 kde LHV jsou výhřevnost jednotlvýh složek v MJ/m 3 N uvedené na lstu. V tab. 6. je proveden výpočet spalovaího výkonu podle odvozeného vztahu: P s Q t P P P P = = = LHV V& (66) t LHV t t V 4..7 Meze výbušnost ab. 7 obsahuje výpočet mezí výbušnost dle výpočetního vztahu z ČSN 38 6405, rovne (18). Po přzpůsobení vztahu na možné složky palva je tvar rovn: L P 100 h = 18 P P P P P P P SO + + + + + N Ar CO H O (67) O + = 1 L 100 h L P 100 d = 18 P P P P P P P SO + + + + + N Ar CO H O (68) O + = 1 L 100 d Pro palva s obsahem kyslíku bude výpočet dle ČSN 38 6405 vykazovat nepřesnost, protože kyslík obsažený v palvu zvyšuje konentra kyslíku ve směs vzduh-palvo, a tím snžuje meze výbušnost. 4..8 Entalpe ento lst umožňuje vypočítat entalp výsledného palva, okyslčovadla a spaln za zadané teploty. Umožňuje také stanovt adabatkou (teoretkou) teplotu spaln. S jednotlvým složkam je v programu počítáno jako s nedokonalým plynem, a elý výpočet se tedy řídí dle rovne (34). Pro větší přehlednost je výpočet rozepsán do tabulek po jednotlvýh kroíh. ab. 8.1 slouží k zobrazení teplot zadanýh na lstu 1, tab. 1.3 a k zobrazení výslednýh entalpí. Umožňuje také změnu referenční teploty, která je obvykle stanovena na 0 C (73,15 K). ab. 8. udává koefenty A, B, C, D, E polynomu pro výpočet p jednotlvýh složek. Data jsou čerpána z [14] a [4] jsou určena pro polynom: 6/35
E = (33) 3 p A + B + C + D + ab. 8.3 uvádí jednotlvé členy uvedeného polynomu po ntegra (vz rovne 34), dosazení teplot 0 (zadané v tab 8.1) a teploty daného plynu (zadané v lstu 1, tab. 1.3). abulka je členěna do tří oddílů. Oddíl 1 obsahuje složky palva, oddíl pouze složky obsažené v okyslčovadle a oddíl 3 obsahuje pouze složky obsažené ve spalnáh. ab. 8.4 uvádí výsledné entalpe jednotlvýh složek jako součet členů polynomu (rovne 34). Je opět dělena do tří oddílů (palvo, okyslčovadlo, spalny). ab. 8.5 zohledňuje konentrae jednotlvýh složek v palvu, okyslčovadle a spalnáh a počítá tak výslednou entalp dle rovne (35). Vypočítaná entalpe je v kj/kmol a následně je přepočítána na kj/m 3 N dle rovne: = n (69),414 V tab. 8.5 jsou provedeny pomoné výpočty pro terační výpočet adabatké (teoretké) teploty spaln dle rovne (38). Entalpe složek vstupujííh do spalovaího proesu se vypočte součtem entalpe palva a okyslčovadla: I & vstup & & P P OK OK = V + V (70) Produktem reake palva s okyslčovadlem jsou spalny. Jejh teplota je zvýšena teplem uvolněným př této reak, které se vypočítá z výhřevnost palva: LHV P V& P Q& = (71) 1000 Adabatká entalpe spaln je tedy rovna entalp vstupní, zvýšené o teplo uvolněné spálením palva. éto entalp odpovídá určtá teplota spaln, kterou však není možné analytky vyjádřt a je nutné spustt terační výpočet (lst 1), který spočítá teplotu spaln takovou, aby platlo: SP I& vstup + Q& = (7) SP V& 4.3 Možnost rozšíření programu Jak bylo uvedeno výše, jedním z požadavků, kladenýh na vytvářený výpočtový SW, byla možnost úpravy a přzpůsobení výpočtů podle potřeb konkrétního užvatele. Lze předpokládat, že by mohla nastat potřeba přdávat nové výpočetní elky (směšování palv, výkonové harakterstky apod.) a také praovat s plynným palvy, které 7/35
obsahují jné (další) složky. Pro jakoukolv úpravu výpočtového SW je nutné odemknout měněné lsty (Nástroje - Zámek), které jsou zabezpečeny, aby bylo zamezeno nehtěnému poškození SW. 4.3.1 Přdání novýh výpočetníh elků Pro přdání nového výpočetního elku není nutné njak zasahovat do dosavadního programu. Stačí přdat nový lst, a na buňky s hodnotam, se kterým má program praovat, je možné odkazovat se do původníh lstů. Z hledska přesnost a přehlednost je vhodné se vždy odkazovat na buňku, ve které byla hodnota prmárně spočítána, než na buňku, kam je převzata (typky lst 1). 4.3. Rozšíření počtu složek Pokud je nutné do složení plynu zahrnout složku, kterou stávajíí seznam nezahrnuje (lst ) je možné dle rozsahu nutnýh změn postupovat podle těhto možností: Přdání nejvíe tří složek Pokud nelze žádnou ze stávajííh složek přepsat (jsou pro výpočet potřebné), je možné program doplnt až o tř složky, které mohou vnést do spaln pouze CO, H O nebo SO.Přdání je nutné provést v tab. 1.1.1, tab. 1..1, tab. včetně vlastností, tab 3.6, tab.4, tab. 6.1, tab. 7, lst 8 dopsat názvy a v tab. 8. vyplnt odpovídajíí koefenty pro daný polynom určujíí závslost p na teplotě. Přdání víe složek Přdání víe než tří složek nebo složky, která do spaln může vnést jné prvky než výše popsané, je problémem vyžadujíí změnu struktury výpočtu, a je nutné se tedy blíže a podrobně seznámt s jednotlvým výpočty a elý výpočet přebudovat dle konkrétní potřeby. V zásadě se jedná o vložení řádků a následné rozšíření sum v tab. 1.1.1, tab. 1..1, tab. včetně vlastností, tab. 3.6, tab. 4, tab. 6.1, tab. 7 a v tab. 8.. 4.4 Analýza vypočtenýh výsledků Správnost a dostatečná přesnost vypočtenýh výsledků závsí z velké část na přesnost výhozíh hodnot jednotlvýh prvků (příl. ). Pro vyhodnoení výsledků vypočtenýh pomoí vytvořené pomůky Burngas 009 bylo tedy použto jnýh, v prax používanýh výpočetníh pomůek (program NRK.exe, výpočtová pomůka Výpočty směsí plynů a mezí výbušnost.xls a další), do kterýh byly vloženy stejné vstupní hodnoty. Kontrola se sestává ze tří modelovýh příkladů uvedenýh v příl. 3, příl. 4 a příl. 5. Hodnoty vypočtené v příkladu 1 a pomoí Burngas 009 se njak zásadně nelší od hodnot vypočtenýh pomoí jného SW. Drobné odhylky způsobují spíše rozdílné hodnoty vlastností jednotlvýh prvků než výpočetní hyby. V programu Burngas 009 je v případě potřeby možné tyto hodnoty kdykolv nahradt hodnotam přesnějším. V příkladu 3 bylo možné porovnat pouze vlastnost plynu, protože bylo využto syení okyslčovadla čstým kyslíkem, a toto není u uvedenýh kontrolníh SW možné. Hodnoty vlastností palva nevykazují zásadní odlšnost od výsledků dosaženýh pomoí jného SW. 8/35
5 ZÁVĚR Cílem bakalářské práe bylo vytvořt výpočetní pomůku (SW), která by umožnla výpočty vlastností plynnýh palv a parametrů spalovaího proesu a tím zjednodušla prá př navrhování hořáků využívajííh plynná palva. V teoretké část se bakalářská práe zabývá popsem základníh vztahů a teoretkýh základů použtýh př sestavování výpočetní pomůky a také základním druhy a vlastnostm pevnýh, kapalnýh a především plynnýh palv. Pozornost je dále věnována vlastnostem a složení vzduhu, který je nejpoužívanějším okyslčovadlem ve spalovaíh proeseh. Poslední kaptola teoretké část popsuje vztahy využté př výpočtu entalpe plynů a adabatké teploty spalování. V praktké část je pak podrobně popsána aplkae výpočetníh vztahů popsanýh v teoretké část př sestavování výpočetní pomůky. Stěžejní částí práe bylo vlastní vypraování výpočetní pomůky Burngas 009. Bylo dosaženo jednoduhého a přehledného vzhledu a jednoduhé možnost úpravy. SW umožňuje vypočítat všehny hodnoty požadované v zadání s dostatečnou přesností. Během zkoušení programu, zaměřeného na praktké využtí SW, byl doplněn výpočet některýh hodnot nad ráme zadání. SW umožňuje zpřesnění číselnýh hodnot vlastností jednotlvýh prvků, přdání dalšíh prvků a také přdání dalšíh výpočetníh modulů. 9/35
6 SEZNAM POUŽIÉ LIERAURY [1] BABINEC Frantšek. Aplkovaná fyzkální heme. 1. vyd. Brno: VU Brno, 1991. 00 s. ISBN 80-14-0367-5 [] BAUKAL Charles E. Industral burners handbook. 1 st. edton. USA: CRC Press LLC, 004. 808 s. ISBN 0-8493-1386-4 [3] BIOPROFI. Vlastnost PB, Jak využít boplyn?. [on-lne]. Publkováno: 007. Čerpáno: 4.3.009. Dostupné z: http://www.boplyn.z [4] p data sesbíraná a používaná na ÚPEI FSI VU Brno. [5] ČSN 38 6405: Plynová zařízení, zásady provozu. Praha: Český normalzační nsttut, 1988. 3 s. [6] FÍK Josef. Základní vlastnost ZP I. [on-lne]. Publkováno: 6.4.004. Čerpáno: 1.4.009. Dostupné z: http://www.tzb-nfo.z/t.py?t=&=191 [7] MPO. Prmární energetké zdroje 1995 až 008 [pdf on-lne]. Publkováno: 13.3.009. Čerpáno: 15..009. Dostupné z: http://www.mpo.z/dokument5706.html [8] OCHRANA Ladslav. Kotle a výměníky tepla. 1. vyd. Brno: VU Brno, 004. 85 s. ISBN 80-14-847-3 [9] OMNIPOL A.S. ehnologe a zařízení pro lkvda ekologkýh zátěží [on-lne]. Čerpáno: 10.4.009. Dostupné z: http://www.omnpol.z/main/cveh.html#ekologe [10] PAVELEK Mlan. ermomehanka. 3. přepraované vyd. Brno: VU Brno, 003. 84 s. ISBN 80-14-409-5 [11] RWE. Propan butan LPG. [on-lne]. Čerpáno: 1.3.009. Dostupné z: http://www.ng.z/s/zemn_plyn/alternatvn_pohonne_hmoty/propan_butan_lpg. html [1] Saturated Water Lne - Steam able. [on-lne]. Dostupné z: http://www.spraxsaro.om/resoures/steam-tables/saturated-water.asp [13] Spalování [on-lne]. Publkováno: 5.11.008. Čerpáno: 5.1.009. Dostupné z: http://s.wkpeda.org/wk/spalování [14] SEHLÍK Petr. ermofyzkální vlastnost. epelné pohody: eoretké základy oboru. 1. vyd. Brno: VU Brno, 199. 69 s. ISBN 80-14-048-0 [15] ŠESÁK Jří. epelné pohody: transportní a termodynamká data. 1. vyd. Praha: ČVU, 1998. 45 s. ISBN 80-01-01795-8 [16] ŠIFNER Oldřh. Meznárodní standardy termofyzkálníh vlastností vody a vodní páry. Praha: Aadema, 1996. 174 s. ISBN 80-00-0596-X [17] U.S. SECREARY OF COMMERCE. NIS WebBook Cheme. [on-lne]. Dostupné z: http://webbook.nst.gov/hemstry/ [18] VACÍK Jří a kol. Přehled středoškolské heme. Praha: SPN, 1999. 368 s. ISBN 80-735-108-7 [19] VALENA Vladmír. Kondenzační kotel pro každého (I). [on-lne]. Publkováno: 1..00. Čerpáno: 15.4.009. Dostupné z: http://www.tzbnfo.z/t.py?t=&=868&h=5&pl=39 [0] ZÁMOSNÝ Petr. Hořlavé a výbušné látky. [prezentae]. Čerpáno: 10.3.009. Dostupné z: www.vsht.z/kot/resoures/studjn-materaly/bhv-p- 00/prezentae.ppt 30/35
[1] Zemní plyn nejvýhodnější palvo [graf on-lne]. Publkováno: 008. Čerpáno: 15..009. Dostupné z: http://www.setrmenerg.z/zemn-plyn---nejvyhodnejspalvo.html 31/35
7 SEZNAM POUŽIÝCH SYMBOLŮ α přebytek okyslčovadla [-] α ref referenční přebytek okyslčovadla [-] ϕ relatvní vlhkost [%] molární, objemová konentrae [-] konentrae vodní páry ve vlhkém vz. [-] VZ H O konentrae vodní páry [-] H O konentrae syté vodní páry [-] H O OK O konentrae -té složky v okyslčovadle [-] P konentrae -té složky v palvu [-] P1 konentrae -té složky v plynu 1 [-] P konentrae -té složky v plynu [-] P3 konentrae -té složky v plynu 3 [-] SS konentrae -té složky v suhýh sp. [-] SV konentrae -té složky v suhém vzd. [-] VZ konentrae -té složky ve vlhkém vzd. [-] n molární konentrae [-] n molární konentrae -té složky [-] OK O konentrae kyslíku v okyslčovadle [-] VZ O konentrae kyslíku ve vlhkém vzd. [-] p měrná tepelná kapata za konst. tlaku [kj.kmol -1.K -1 ] V objemové konentrae [-] V objemová konentrae -té složky [-] HHV spalné teplo [MJ.m N -3 ] I entalpe [kj] měrná entalpe [kj. m N -3 ] měrná entalpe -té složky [kj. m -3 N ] n elková konentrae nertů v palvu [% obj] n měrná entalpe [kj.kmol -1 ] OK měrná entalpe okyslčovadla [kj. m -3 N ] P měrná entalpe palva [kj. m -3 N ] SP měrná entalpe vlhkýh spaln [kj. m -3 N ] 3/35
I vstup entalpe vstupujíí [kj] L d dolní mez výbušnost [% obj] L d dolní mez výbušnost -té složky [% obj] L h horní mez výbušnost [% obj] L h horní mez výbušnost -té složky [% obj] LHV výhřevnost [MJ.m N -3 ] LHV výhřevnost -té složky [MJ.m -3 N ] P LHV výhřevnost palva [MJ.m -3 N ] m hmotnost [kg] M molární hmotnost [kg.kmol -1 ] M molární hmotnost -té složky [kg.kmol -1 ] P M střední molová hmotnost palva [kg.kmol -1 ] M S střední molová hmotnost směs [kg.kmol -1 ] M VZD molární hmotnost vzduhu [kg.kmol -1 ] n látkové množství [mol] n& O stehometrká potřeba kyslíku [kmol.hod -1 ] & průtok vodní páry ve vlhkýh spal. [kmol.hod -1 ] n SP H O n látkové množství -té složky [mol] n j množství složky j ze vytvořené ze složky [kmol.kmol -1 ] SP n& průtok -té složky ve vlhkýh spalnáh [kmol.hod -1 ] SS n& průtok -té složky v suhýh spal. [kmol.hod -1 ] m n j množství složky j z palva [kmol.kmol -1 ] & průtok kyslíku ve vlhkýh spalnáh [kmol.hod -1 ] n SP O P n& molární průtok palva [kmol.hod -1 ] SP n& průtok vlhkýh spaln [kmol.hod -1 ] SS n& průtok suhýh spaln [kmol.hod -1 ] p elkový tlak [Pa] p tlak sytýh par [Pa] p parální tlak vodní páry [Pa] H O parální tlak syté vodní páry [Pa] p H O p parální tlak -té složky [Pa] P S spalovaí výkon [MW] VZ p tlak okolního vzduhu [Pa] 33/35
Q teplo vznklé hořením [kj] Q S teplo vznklé hořením [MJ] r měrná plynová konstanta [J.kg-1.K-1] R m unversální plynová konstanta [J.mol -1.K -1 ] S j steh. koefent řádek, sloupe j [-] S,O steh. koefent spotřeby kyslíku -té sl. [-] t teplota [ C] teplota [K] t t čas [hod] v měrný objem [m 3.kg -1 ] V objem [m 3 ] V objem -té složky [m 3 ] V & O stehometrká potřeba kyslíku [m N 3.hod -1 ] S vo poměrné dosyení kyslíkem [m 3.m -3 vzd] OK v měrná potřeba okyslčovadla [m 3.m -3 pal] OK V & průtok okyslčovadla [m 3 N.hod -1 ] OK V & ref referenční průtok okyslčovadla [m 3 N.hod -1 ] OK v steh měrná stehometrká potřeba okys. [m 3.m -3 pal] OK V & steh stehometrký průtok okyslčovadla [m 3 N.hod -1 ] P V & P1 V & P V & P V & průtok palva [m N 3.hod -1 ] průtok plynu 1 [m N 3.hod -1 ] průtok plynu [m N 3.hod -1 ] průtok plynu 3 [m N 3.hod -1 ] SP v měrná tvorba vlhkýh spaln [m 3.m -3 pal] P V & SP průtok vlhkýh spaln [m N 3.hod -1 ] SS v měrná tvorba suhýh spaln [m 3.m -3 pal] Wb Wobeho ndex [MJ.m N -3 ] 34/35
8 SEZNAM PŘÍLOH - Příloha 1. - Chemké rovne spalování složek vyčíslené pro potřeby spalování plynnýh palv - Příloha. - Vlastnost složek a mate stehometrkýh koefentů - Příloha 3. - Vzorový příklad 1, výsledky z Burgas 009 a jnýh SW - Příloha 4. - Vzorový příklad, výsledky z Burgas 009 a jnýh SW - Příloha 5. - Vzorový příklad 3, výsledky z Burgas 009 a jnýh SW - Příloha 6. - Burgas 009 v1.7.xls 35/35
PŘÍLOHA 1 Chemké rovne spalování složek vyčíslené pro potřeby spalování plynnýh palv (1) + 0,5O H O H 1 () CH 4 + O 1CO + H O (3) H + 3,5O CO + H O C 6 3 (4) H + 5 O 3CO + H O C3 8 3 (5) H + 6,5O 4CO + H O C4 10 5 (6) H + 8 O 5CO + H O C5 1 6 (7) H + 9,5O 6CO + H O C6 14 7 (8) H + 11 O 7CO + H O C7 16 8 (9) H + 1,5O 8CO + H O C8 18 9 (10) H + 3 O CO + H O C 4 (11) H + 4,5O 3CO + H O C3 6 3 (1) H + 6 O 4CO + H O C4 8 4 (13) CO + 0,5O 1CO (14) NH 3 + 0,75O 1,5 H O + 0, 5N (15) CH 3OH + 1,5O 1CO + H O (16) CH 3SH + 3O 1CO + H O + 1SO Příloha 1, str. 1/1
PŘÍLOHA Vlastnost složek a mate stehometrkýh koefentů Příloha, str. 1/1