Состав природных газов основных месторождений СССР и их теплотехнические характеристики даны в табл. 96 и 97.
Из этих таблиц видно, что различия в теплоте сгорания некоторых природных газов довольно значительны. Так, колебания в теплоте сгорания природных газов различных горизонтов Ставропольского месторождения достигают 900 ккал/нм3, т. е. около 10%.
Различие в теплоте сгорания дашавского и шебелинского природных газов, добываемых на Украине,— около 600 ккал/нм3, т. е. ~ 7%.
Однако, поскольку с увеличением теплоты сгорания природных газов почти в такой же степени возрастают объемы воздуха, необходимого для сгорания газов и образующихся продуктов сгорания, теплосодержание 1 нм3 продуктов сгорания и жаропроизводительность природных газов основных месторождений СССР колеблются в весьма малых пределах.
Остается практически неизменным.
Указанное положение подчеркивает целесообразность использования в качестве основных характеристик природных газов при выполнении теплотехнических расчетов этих стабильных величин, практически не меняющихся при изменении состава природных газов. Применение обобщенных характеристик продуктов сгорания позволяет значительно упростить и удешевить теплотехнические испытания, проводимые с целью установления потерь тепла
И определения эффективности использования природного газа.
Важно отметить, что теплота сгорания, отнесенная к единице объема продуктов сгорания в стехиометрическом объеме воздуха, и обусловленные этой величиной жаропроизводительность, калориметрическая и теоретическая температуры горения газов, а также соотношение объемов сухих
1 Газовая промышленность, 1970, № 4, стр. 55.
2 «Известия», 29 апреля 1970 г., стр. 3.
И влажных продуктов сгорания природных газов практически однозначно определяются аналогичными характеристиками метана.
Указанное положенно иллюстрируют даппые, приведенные в табл. 97.
В табл. 98 приведены состав сухих продуктов сгорания природного газа с различным избытком воздуха и температуры, развиваемые при полном сгорании газа в холодном воздухе [6]. В табл. 99 приведена калориметрическая температура сгорания природного газа при подогреве воздуха [144].
Таблица 98 Ссетав и теплотехнические характеристики продуктов полного сгорания природного га^а
|
С02Гпах природных газов чисто газовых месторождений, состоящих в основном из метана и содержащих незначительное количество его гомологов, азота и углекислого газа, равно 11,8%. При увеличении содержания в газе гомологов метана и в особенности С02 величина С02шах возрастает и подлежит определению по составу газа или продуктов его сгорания.
С02п>ах природных и других углеводородных газов, содержащих болев- 75% метана, можно подсчитать по следующей формуле с эмпирически подобранными коэффициентами, учитывающими различие в С02та1 метана и его’ гомологов и увеличение объема сухих продуктов сгорания при замещении
Калориметрическая температура сгорания природного газа (в °С) в зависимости от температуры подогрева воздуха для различного значения а
|
1% СН4 более тяжелыми углеводородами С02та* = 11,75 + 0,01 (2С2Н„ 4- 4С3Н8 4- |
+ 6С4Н10 4~ 8СвН12 + ЮСдНц 4- 11С02 —• 1,51Ч2)%.
При содержании в газе до 3% азота можно применять с достаточной для теплотехнических подсчетов точностью формулу
С02тах = 11ч75 4~ 0,01 [2 (С2Н$ — N2) 4~ 4- 4С3Н8 + 6С4Н10 + 8С5Н12 4- 10СвН14 4~ ИС02] %.
Для газов с содержанием СН4 более 75 % и содержанием гомологов метана до 20%, углекислого газа до 9% и азота до 9% расхождение в результатах подсчета по вышеприведенной формуле и формуле IV. 1, требующей предварительного подсчета объемов продуктов сгорания и воздуха, необходимого для сгорания топлива, не превышает 0,05%.
Поскольку при выполнении теплотехнических расчетов значения С02шах обычно округляют до 0,1%, совпадения результатов определения величины С02тах по сопоставляемым формулам следует признать достаточно удовлетворительными [221].