Состав дымовых газов при сжигании природного газа

Снижение выбросов СО2 при сжигании газообразных топлив в котлах

Одним из способов снижения удельных выбросов СО₂ котлах является повышение КПД котла с помощью конденсации водяных паров дымовых газов.

При сжигании природного газа использование теплоты конденсации водяных паров дымовых газов КПД котельного агрегата можно увеличить на 10÷11%.

Полученный конденсат будет насыщен углекислым газом.

Для использования конденсата углекислый газ необходимо удалить с помощью декарбонизатора.

Одним из способов нейтрализации углекислого газа, растворённого в конденсате, является добавление едкого натра.

При сжигании природного газа в составе дымовых газов будут присутствовать следующие компоненты:

При конденсации водяных паров можно получить дополнительную тепловую энергию. Если дополнительное тепло не требуется, то можно уменьшить расход природного газа. При уменьшении расхода природного газа пропорционально уменьшатся выбросы в атмосферу углекислого газа.

Вторым способом уменьшения выбросов углекислого газа является переход на сжигание водорода. При сжигании водорода не образуется углекислый газ.

При сжигании водорода в атмосферу будут выбрасываться следующие компоненты:

Высшая теплота сгорания водорода равна 140 МДж/кг, а низшая – 120 МДж/кг, следовательно применение коденсационных котлов для сжигания водорода позволит получить на 18% больше тепловой энергии, чем при сжигании природного газа.

Поскольку полученный конденсат не будет содержать углекислого газа, его можно использовать как для подпитки котла, так и в качестве воды для получения электролита, который необходим для выработки водорода в электролизёре.

Полученный конденсат можно также использовать для производства пара, который нужен для получения водорода из природного газа методом паровой конверсии.

Третьим вариантом снижения выбросов в атмосферу углекислого газа является сжигание в котле смеси природного газа и водорода, или водородсодержащего газа.

Для обеспечения теплом удалённых потребителей можно рассмотреть следующие варианты:

• Котлы, работающие на пропан/бутане;
• Котлы, работающие на природном газе;
• Котлы, работающие на водороде;
• Котлы, работающие на смеси природного газа и водорода.

При этом нужно обеспечить подвоз топлива на далёкие расстояния.

В таблице 1 приведены значения низшей теплоты сгорания различных веществ:

Удельная теплота сгорания веществ, МДж/кг

Торф	8,1÷ 15
Дрова (березовые, сосновые)	10,2
Щепа (опил)	9,7
Бурый уголь	14,7÷15
Каменный уголь	22÷29,3
Древесный уголь	31
Углерод	34,1
Мазут	39,2
Керосин	40,8
Дизельное топливо	42,7
Бензин	42÷44
Керосин	40,8
Пропан	47,5
Природный газ	48
Метан	50
Водород	120

Из этой таблице видно, что самое высокое значение массовой теплоты сгорания имеет водород.

Выше отмечалось, что при сжигании водорода в конденсационном котле с каждого килограмма водорода можно получить 140 МДж тепловой энергии.

Водород можно получать из воды в электролизёре с помощью ветровой или солнечной электроэнергии.

В качестве воды для получения водорода можно использовать конденсат, получаемый в конденсационном котле.

Такое техническое решение позволяет обеспечивать удаленных потребителей «зелёной» электроэнергией и «зелёным» теплом.

Если сравнить массовый расход водорода, сжигаемого в конденсационном котле, с массовым расходом других видов топлива, сжигаемых в обычных котлах при одинаковом количестве вырабатываемой тепловой энергии, то получим следующие соотношения:

• Массовый расход природного газа / массовый расход водорода – 2,92.
• Массовый расход пропана / массовый расход водорода – 2,95.
• Массовый расход дизельного топлива / массовый расход водорода – 3,29.
• Массовый расход мазута / массовый расход водорода – 3,57.

Следовательно, удельная стоимость доставки водорода должна быть ниже стоимости доставки других энергоносителей.

Необходимо отметить, что при уменьшении массовой теплоты сгорания горючих веществ увеличиваются выбросы в атмосферу углекислого газа, поскольку в химическом составе этих вещества увеличивается массовое отношение углерода к водороду – С/Н, а массовая теплота сгорания углерода равна 34,1 МДж/кг, что существенно ниже массовой теплоты сгорания водорода.

Источник

Расчет объема дымовых газов при сжигании природного газа

Калькулятор позволяет рассчитать объем дымовых газов при сжигании природного газа:

• • приведенный к нормальным условиям (по стехиометрическим уравнениям);
  • приведенный к рабочим условиям (исходя из температуры дымовых газов).

  Калькулятор объема дымовых газов при сжигании газа

  Формула расчета объемного расхода :

  

  Формула расчета объемного расхода :

  

  Формула расчета объемного расхода :

  

  Формула расчета объемного расхода :

  

  Формула расчета объемного расхода :

  

  Формула расчета объемного расхода :

  

  Формула расчета объемного расхода :

  

  Формула расчета объемного расхода :

  

  Общие данные

  Калькулятор позволяется рассчитать объем дымовых газов при сжигании природного газа. Объем дымовых газов нужен для аэродинамического расчета дымового тракта в теплогенерирующем устройстве (далее ТГУ) и системы дымоудаления от ТГУ. Аэродинамически расчет ТГУ выполняет, как правило, изготовитель оборудования. Сведения об аэродинамическом сопротивлении дымового тракта ТГУ указываются в паспорте оборудования.

  Аэродинамически расчет системы дымоудаления выполняется при проектировании систем дымоудаления.

  Объем дымовых газов зависит от состава природного газа, влажности воздуха, коэффициента избытка воздуха. Коэффициент избытка воздуха включает в себя, как коэффициент избытка воздуха в топке, так и коэффициент присоса воздуха в газоходах (в случае если система дымоудаления работает под разрежением).

  Калькулятор выполняет расчет по двум методикам:

  • • полного расчета: исходя из состав природного газа и влажности воздуха на горение (на базе нормативного метода «ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ КОТЛОВ (НОРМАТИВНЫЙ МЕТОД);
    • упрощенного расчета: исходя из усредненных показателей (не зависимо от состава природного газа и влажности воздуха на горение ).

    Подробно методика расчета состава дымовых газов приведена в нормативном методе «ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ КОТЛОВ (НОРМАТИВНЫЙ МЕТОД)».

    Более подробно теория расчета отдельных компонентов дымовых газов рассмотрена в темах:

    Литература

    • • ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ КОТЛОВ (НОРМАТИВНЫЙ МЕТОД). Издание третье, переработанное и дополненное, Санкт-Петербург, 1998 г.

      Примечание.

      В комментарии приветствуются пожелания, замечания и рекомендации по улучшению программы.

      Источник

      Состав дымовых газов при сжигании природного газа

      

      

      Сообщение сайта

      

      dronovigor

      

      

      Просмотр профиля

      Группа: Участники форума
      Сообщений: 564
      Регистрация: 25.11.2009
      Пользователь №: 41285

      Уважаемые специалисты,подскажите,пожалуйста, каков конкретный средний состав дымовых газов при полном сжигании природного газа(процентное содержание компонентов). Где про это почитать можно? Долго искал,но ничего не нашел.
      Заранее благодарен!

      

      tolant

      

      

      Просмотр профиля

      Группа: Участники форума
      Сообщений: 359
      Регистрация: 13.9.2009
      Из: СПБ
      Пользователь №: 38415

      Литература:
      Основы теории горения Пашков
      Газоснабжение Ионин

      результаты расчета:
      На 1 м3 среднего газа, альфа 1,1, влагосодержание в воздухе 0,проценты объемные

      Водяной пар Н2О 17,43
      Азот N2 72,11
      Кислород О2 1,74
      Диоксид углерода CO2 8,72

      Для конкретного состава газа могу сделать расчет

      Источник

      Читайте также:  Вся неживая природа относится