ΗΜΕΡΙΔΑ: Το Φυσικό Αέριο στο Επαγγελματικό Λύκειο Ειδικότητα : Τεχνικός Μηχανικός Θερμικών Εγκαταστάσεων και Μηχανικός Τεχνολογίας Πετρελαίου και Φυσικού Αερίου Πέμπτη, 15 Μαΐου 01, Αμφιθέατρο 1 ου ΕΠΑΛ ΙΛΙΟΥ διοργάνωση : 1 ο ΕΠΑΛ ΙΛΙΟΥ 5 ο ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΟ ΚΕΝΤΡΟ ΙΛΙΟΥ ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑΚΗ Δ/ΝΣΗ / Ε.Π.Κ. Δ.Ε. ΑΤΤΙΚΗΣ ΣΧΟΛΙΚΟΙ ΣΥΜΒΟΥΛΟΙ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΑΤΤΙΚΗΣ Βαθμός αποδόσεως και βελτιστοποίηση καύσεως Απόστολος Ευθυμιάδης Δρ. Μηχανικός, Διπλ. Μηχ/γος-Ηλ/γος Μηχανικός
ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΥΣΕΩΣ ΦΥΣΙΚΟΥ ΑΕΡΙΟΥ ΣΕ ΚΤΙΡΙΑΚΕΣ ΚΑΙ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ο Συνέδριο Μηχανολόγων-Ηλεκτρολόγων Α. Ευθυμιάδης, Δρ. Μηχανικός, Διπλ. Μηχ/γος-Ηλ/γος Μηχ. Τεχνομετρική επε, τεχνικοί σύμβουλοι, Περικλέους 5Α, 155 61 Χολαργός,
Η σημερινή κατάσταση στις εγκαταστάσεις φυσικού αερίου Χρήση παλαιών καμινάδων μη κατασκευή νέων μονωμένων καμινάδων Σχηματισμός υγροποιήσεων και δημιουργία προβλημάτων υγρασίας στους παρακείμενους τοίχους Υψηλή ρύθμισης της θερμοκρασίας εξόδου των καυσαερίων (10~0 C) Χαμηλός βαθμός απόδοσης (<87%) Ελλειψη νομογραφημάτων για την ανάλυση της καύσεως
Σκοπός της εργασίας Διαμόρφωση μεθοδολογίας ανάλυσης καύσεως για όλα τα αέρια καύσιμα στην χώρα μας Θερμικές απώλειες Χημικές απώλειες Σημείο δρόσου (θερμοκρασία έναρξης υγροποιήσεων) Απλή στην χρήση σε περιβάλλον EXCEL Κατασκευή αντίστοιχων μονογραφημάτων Ανάλυση της καύσεως σε τυπικές εφαρμογές
Η γενική εξίσωση της καύσεως 0,0 3,773 1) ( 18,773 8,96 18,773 8,96 ) 0,0 3,73 ( SO Ar N n O H O w v CO H O w Ar N O vh O H O N S C n λ λ λ λ λ λ
Ο αέρας της καύσεως Ουσία Σύσταση (κ.ο.) Μοριακό βάρος Αναλογία (κ.ο.) συστατικού ως προς το οξυγόνο Αζωτο (N ) 78,1% 8,013 3,789 Οξυγόνο (O ) 0,95% 31,998 1,0000 Αργόν (Ar) 0,93% 39,98 0,0 Σύνολα 100,00% 8,959,773
Η σύσταση του φυσικού αερίου Στοιχείο Περιεκτικότητα (% κ.ο.) Μοριακό βάρος Μεθάνιο (CH) 98 16,03 Αιθάνιο (CH6) 0,6 30,070 Προπάνιο (C3H8) 0,,100 Βουτάνιο (CH10) 0, 58,10 Πεντάνιο (C5H1) και βαρύτερα 0,1 7,150 Aζωτο (Ν) 0,8 8,013 Διοξείδιο του άνθρακα (CO) 0,1,010
Ισοδύναμος τύπος φυσικού αερίου C H O N n 1,01 S,00 n 0.016 0.00
Σύσταση άλλων αερίων Ενωση - Στοιχείο Φ.Α. Ρωσίας Περιεκτικότητα (% κ.ο.) Φ.Α. Αλγερία ς Προπάνι ο Βουτάνι ο Μεθάνιο (CH) 98 91, - - Αιθάνιο (CH6) 0,6 6,5 - - Προπάνιο (C3H8) 0, 1,1-99,7 Βουτάνιο (CH10) 0, 0, 99,7 - Πεντάνιο (C5H1) και βαρύτερα 0,1 - - - Aζωτο (Ν) 0,8 1 0,3 0,3 Διοξείδιο του άνθρακα (CO) 0,1 - - -
Σύσταση πετρελαίου (% κ.β.) Συστατικό Κ.β. σύσταση Μοριακό n βάρος Ανθρακας 86,30% 16 19,18 Υδρογόνο 13,00% 8,7 8,95 Αζωτο 0,35% 0,056 0,78 Οξυγόνο 0,35% 0,09 0,78 Θείο 0,005% 0,0003 0,0011 Σύνολο 100,0%,69 C H O N S
Η υγρασία του ατμοσφαιρικού αέρα w 8,96 18 λ,773 Λόγος υγρασίας ω 0,6 pυ 1013 p υ Μερική πίεση υδρατμών p υ = φ.p g p g exp 5800, 1,3915 0,0860T T 5,176810 T 1,5110 8 T 3 6,5597 Lg( T)
Σύσταση οξυγόνου καυσαερίων n O 0,0 3,773 1) ( / 1) ( [ %] λ λ λ λ ΞΗΡΟΥ ΕΠΙ
Συγκέντρωση CO και Ο % (επί ξηρού καυσαερίου) Ενέργεια καυσαερίων (απώλειες)% (ως προς ΚΘΔ και Τ0=15 C) Νομογράφημα 16.0% 15.0% 1.0% CΟ Θερμοκρασία καυσαερίων Τ 30 C 0.0% 18.0% 13.0% 300 C 16.0% 1.0% 11.0% 60 C 1.0% 10.0% 9.0% 0 C 1.0% 8.0% 7.0% 6.0% 5.0%.0% 3.0% 180 C 10 C 100 C 10.0% 8.0% 6.0%.0%.0% 1.0% 60 C.0% 0.0% O 1.0 1.1 1. 1.3 1. 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9.0 Συντελεστής λ περίσσειας αέρα 0.0%
Ισοζύγια ενέργειας p r H n H n.. T p f T dt C H H 98 98 Δ T a T a T a T a T a a RT H T 6 5 3 3 1 5 3 Burat και Rui
Οι θερμικές απώλειες καυσαερίων Απώλειες καυσαερί ων n H T H 88 p Απώλειες καυσαερίων% n H T H ΚΘΔ' 88 p ΚΘΔ 98 n. Δ H n. Δ H f r f 98 p
Οι χημικές απώλειες καυσαερίων Απώλειες CO (% της ενέργειας καυσίμου) = [CO%] {0,159% +(λ-1) 0,177%} 500
Σημείο δρόσου των καυσαερίων T g 077,9 3,68 ln( P υ ) 36,67 p υ NH O N H O (10135) N K =,100 + 0,098 (λ-1) N K =10,71+9,70 (λ-1) ΜΒ = 7,66 + 0,563 (λ-1)
Θερμοκρασία δρόσου καυσαερίων ( C) Σημείο δρόσου των καυσαερίων φυσικού αερίου 65.0 60.0 55.0 50.0 5.0 0.0 35.0 30.0 1.0 1.5.0.5 3.0 Συντελεστής περίσσειας αέρα λ
Συγκέντρωση CO και Ο % (επί ξηρού καυσαερίου) Θερμικές απώλειες καυσαερίων% (ως προς ΚΘΔ και Τ0=15 C) Ανάλυση καυσαερίων φυσικού αερίου 16.0% 15.0% 1.0% 13.0% CΟ Θερμοκρασία καυσαερίων Τ 30 C 300 C 0.0% 19.0% 18.0% 17.0% 16.0% 1.0% 15.0% 11.0% 60 C 1.0% 10.0% 9.0% 0 C 13.0% 1.0% 11.0% 8.0% 10.0% 7.0% 180 C 9.0% 6.0% 10 C 8.0% 7.0% 5.0% 6.0%.0% 3.0% 100 C 5.0%.0%.0% 60 C 3.0%.0% 1.0% 1.0% 0.0% O 1.0 1.1 1. 1.3 1. 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9.0 Συντελεστής λ περίσσειας αέρα 0.0%
Επιθεώρηση λεβητοστασίων και θερμικών εγκαταστάσεων Μετρήσεις καυσαερίων και ρύθμιση της καύσεως CO, CO και Ο Εσωτερικός βαθμός απόδοσης καύσεως Εξοικονόμηση ενέργειας
Συγκέντρωση CO και Ο % (επί ξηρού καυσαερίου) Ενέργεια καυσαερίων (απώλειες)% (ως προς ΚΘΔ και Τ0=15 C) Ανάλυση καυσαερίων πετρελαίου 16.0% 30 C 0.00% 15.0% CΟ 300 C 19.00% 1.0% Θερμοκρασία καυσαερίων Τ 18.00% 17.00% 13.0% 60 C 16.00% 1.0% 15.00% 11.0% 10.0% 9.0% 8.0% 7.0% 6.0% 5.0%.0% 3.0%.0% 1.0% 0 C 180 C 10 C 100 C 60 C 1.00% 13.00% 1.00% 11.00% 10.00% 9.00% 8.00% 7.00% 6.00% 5.00%.00% 3.00%.00% 1.00% 0.0% Ο 1.0 1.1 1. 1.3 1. 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9.0 Συντελεστής λ περίσσειας αέρα 0.00%
Συμπεράσματα Ανάγκη κατασκευής νέων καμινάδων σε όλες τις εγκαταστάσεις φυσικού αερίου Πλήρης μελέτης καυσαερίων και καμινάδας Προστασία από υγροποιήσεις Επίτευξη μικρών θερμοκρασιών εξόδου καυσαερίων από τον λέβητα