Содержание
Введение и описание установки
Назначение
Устройство и принцип работы
Расчет материального баланса
Расчет статьи расхода
Расчет теплового эффекта реакций
Физическое тепло реагентов
Физическое тепло продуктов
Вывод
Список используемой литературы
Введение и описание установки
Попутный нефтяной газ - смесь углеводородов, получаемых при добыче и сепарации нефти. Это побочный продукт нефтедобычи, состоящий из метана, этана, пропана, изобутана, бутана. Попутно нефтяной газ может включать также другие примеси различного состава и фазового состояния.
ПНГ является ценным углеводородным компонентом, выделяющимся из добываемых, транспортируемых и перерабатываемых содержащих углеводороды минералов на всех стадиях инвестиционного цикла жизни до реализации готовых продуктов конечному потребителю.
Основными путями утилизации ПНГ являются переработка на ГПЗ, генерация электроэнергии, сжигание на собственные нужды, закачка обратно в пласт для интенсификации нефтеотдачи (поддержание пластового давления), закачка в добывающие скважины - использование "газлифта". Так как ПНГ имеет высокую теплотворную способность он является важным сырьем для энергетики. В данной работе сжигание ПНГ используется для отопительной системы, горячего водоснабжения и вентиляции. По типу источника нагрева используется газовый котел марки RS-D
попутный нефтяной газ утилизация
Назначение
Котлы серии RS-D являются водогрейными водотрубными котлами гидронного типа с газоплотной топкой, работающими на попутно нефтяном, природном, сжиженном газе.
Сферы применения: системы отопления и вентиляции, горячее водоснабжение промышленных, административных, коммунально-бытовых и сельскохозяйственных объектов, обеспечение тепловой энергией технологического оборудования.
Котлы RS-D производятся серийно в диапазоне номинальной мощности от 250 кВт до 10000 кВт. Котлы RS-D имеют устойчивые несущие опоры и могут быть установлены на ровном прочном полу без дополнительного фундамента.
Особенности специальная "прощающая" конструкция теплообменника, свободно плавающего в каркасе котла, предусматривает возможность резкого охлаждения и нагрева без возникновения механических напряжений;
эффективная циркуляция теплоносителя по топочным трубам со скоростью 2 м/сек увеличивает интенсивность теплообмена примерно в 8 раз;
благодаря высокой скорости циркуляции воды, в топочных трубах создается турбулентный поток, который в несколько раз снижает отложения накипи на стенках труб;
благодаря применению в топке поперечно-оребренных труб, котел имеет относительно малый вес и низкую тепловую инертность;
исключительно малый водяной объем делает котел более безопасным при превышении рабочего давления или при перегреве воды;
низкое сопротивление газового тракта позволяет расширить диапазон регулирования горелочного устройства;
большой объем топки и низкое тепловое напряжение топочного пространства позволяют поддерживать низкие выбросы CO2
все сварные швы на топочных трубах вынесены за пределы топки, что облегчает доступ к ним при ремонте котла;
передняя крышка с установленной на ней горелкой может открываться по необходимости вправо или влево, что обеспечивает удобство в обслуживании котла.
Устройство и принцип работы
Котлы серии "RS-D" являются водогрейными котлами с водотрубным скоростным теплообменником. Котлы относятся к классу гидронных, т.е. скорость воды в трубах теплообменника, образующих топку, достигает 2 м/сек. Топка котла образована горизонтальными оребренными трубами, расположенными по окружности и соединенными в змеевик.
- патрубок выхода теплоносителя; 2 - патрубок входа теплоносителя; 3 - выход отработавших газов; 4 - декоративный кожух; 5 - теплоизоляция; 6 - каркас; 7 - теплообменник; 8 - плита передняя; 9 - плита задняя; 10-крышка.
В одном котле, в зависимости от типоразмера, расположено от 1 до 6 параллельных змеевиков. Задняя торцевая стенка топки выполнена в виде плоской плиты с цилиндрической водяной камерой, разделенной по окружности на две отдельные полости, в нее врезаны все трубы теплообменника и патрубки входа и выхода воды. Передняя торцевая стенка топки выполнена в виде плоской плиты с расположенной на ней неохлаждаемой открывающейся крышкой. Крышка изнутри защищена огнеупорным материалом.
Для улучшения омывания дымовыми газами и увеличения интенсивности теплопередачи, снаружи на оребренные трубы топки установлены газовые рассекатели, представляющие собой профильные пластины из жаропрочной стали. Таким образом, топка котла снаружи заключена в герметичный газовый короб. Продукты сгорания из топки котла проходят между оребренными экранными трубами, отдавая им тепло, и попадают в газовый короб, откуда удаляются через газоход. Отличительной особенностью данного котла от водотрубных котлов других производителей является то, что благодаря применению оребренных труб - удалось объединить радиационную и конвективную поверхности нагрева в одно целое, что позволило уменьшить металлоемкость, существенно снизить вес котла и его размеры.
Относительно малый вес и размеры делают котел незаменимым при установке его в блочно-модульных котельных, где габариты и вес имеют решающее значение.
Специальная "прощающая" конструкция теплообменника, свободно плавающего в каркасе котла, предусматривает возможность резкого охлаждения и нагрева без возникновения механических напряжений. Трубы теплообменника выполнены в виде змеевиков, жестко закрепленных только на задней стенке котла, тепловое расширение труб происходит свободно в сторону передней части котла, повороты труб дополнительно компенсируют возможные тепловые перекосы. Повороты труб вынесены за пределы топки, для облегчения доступа к сварным швам при ремонте. По сравнению с жаротрубными реверсивными котлами, топка нашего котла имеет меньшее аэродинамическое сопротивление, так как не все дымовые газы возвращаются назад к передней стенке, а уходят сразу в газоход по всей площади топки, что позволяет подбирать горелки меньшего типоразмера и снижать уровень шума при работе горелки на полной мощности.