天然气高位发热量和低位发热量计算说明
1、计算混合物中第j种组分的“体积分数/压缩因子(V j /C j)”,“压缩因子”
的物理意义为实际气体体积分数与理想气体体积分数的差别,“体积分数/压
缩因子(V
j /C
j
)”就相当于把实际气体体积分数折算成理想气体体积分数。
2、计算混合物中第j种组分的“摩尔分数X j”。
3、计算1 mol混合物中第j种组分的高位发热量。
HS j×X j
4、计算1 mol混合物的高位发热量。
5、计算在P压力、T温度下的高位体积发热量,计算公式:
10
1
()8.31451j j j P
HS HS X T ==???∑ MJ/m 3
式中:8.31451为天然气混合物的气体常数R 。
6、 计算在P 压力、T 温度下的低位体积发热量,与高位体积发热量相似,从步骤1
到步骤5,只不过把步骤3、4、5中的高位发热量换成低位发热量。
性能计算中用到的是天然气的低位发热量,燃烧室的能量平衡关系公式为:
(3.9)
式中:
— 燃烧室的空气摩尔流量 — 压气机出口空气焓 — 燃烧室的燃料摩尔流量 — 燃料的低位发热量 — 燃烧室的燃烧效率 —
燃气透平进口燃气焓
上式中燃料的低位发热量Q l 单位为MJ/kMol ,
所以3122.4/36.37/22.4/814.688/Q HI L Mol MJ m L Mol MJ kMol =?=?=,其中22.4L/Mol 为天然气在标准状态下的摩尔体积。
由于Q 1单位为MJ/kMol ,所以在计算天然气的低位发热量时,统一使用标准状态下的压力P 和温度T 计算HI ,其目的是能够使用标准状态下天然气的摩尔体积22.4L/Mol 。