Расчеты процесса горения топлива

Горением называют непрерывный процесс интенсивного соединения горючего вещества (топлива) с окислителем, протекавший при высоких температурах и характеризующийся интенсивным тепловыделением.

Механизм горения даже простейших по своему химическому составу веществ достаточно сложен и для ряда веществ мало изучен.

Расчет процесса горения выполняют при проектировании котельных установок, контроле их работы, переходе на другое топливо. При расчете процесса горения обычно определяют расход воздуха, необходимый для сгорания топлива, состав и объем продуктов сгорания, энтальпии продуктов сгорания воздуха. Необходимые для расчета характеристики топлива определяют опытным путем или находят в справочных таблицах (12).

Теоретически необходимое количество воздуха, нужного для полного сгорания топлива, определяется по следующим формулам:

1)для твердого и жидкого топлива

;      (3.1)

2)для газообразного топлива

(3.2)

Теоретические объемы продуктов сгорания для твердых и жидких топлив при коэффициенте избытка воздуха α=1 определяются следующим образом:

Объем трехатомных газов:

м³/кг.              (3.3)

Объем азота:

 м³/кг.            (3.4)

Объем водяных паров:

 м³/кг.       (3.5)

Для газообразных топлив соответственно

 м³/м³     (3.6)

 м³/м³                       (3.7)

м³/м³. (3.8)

В формулах (3.1) - (3.8) C^p, H^p, СО, H ₂ S ,…, - содержание в топливе соответствующего компонента в процентах.

Расчет действительных объемов продуктов сгорания при коэффициенте избытка воздуха α >1 следует вести по формулам:

Объем водяных паров:

м³/кг (м³/м³).       (3.9)

Объем продуктов сгорания

 м³/кг (м³/м³).        (3.10)

Энтальпии соответственно теоретически необходимого количества продуктов сгорания и воздуха (α =1) определяются по соотношениям:

 кДж/кг;                            (3.11)

 кДж/кг.   (3.12)

А энтальпия действительного объема продуктов сгорания

 кДж/кг.                      (3.13)

Энтальпии трехатомных газов  азота . водяных паров  и воздуха  можно найти в (13).

ПРИМЕР 3.1. Определить показатели полного сгорания малосернистого мазута марки М100 перед и за экономайзером, если коэффициент избытка воздуха за экономайзером α_ух=1,5; величина присосов воздуха в экономайзере ∆α_э=0,1. Температура дымовых газов перед экономайзером =300 °С, за экономайзером =160 °С. Распыливание воздушное.

Состав рабочей смеси мазута (7): W^P =3%; А^P =0,05%; С^Р= 84,7%; Н^Р=11,7%; =0,3%; О^Р =0,3%; N^P =0.3%; =40 МДж/кг.

Теоретически необходимое количество воздуха (формула (3.1))

 м³/кг.

Объем трехатомных газов (формула (3.3)):

 м³/кг.

Объем азота при α =1 (формула (3.4)):

 м³/кг.

Объем водяных паров при α =1 (формула (3.5)):

м³/кг.

Действительный объем водяных паров перед экономайзером при α =α_ух-∆α_э (формула (3.9)):

 м³/кг,

за экономайзером при α=α_ух:

 м³/кг.

Объем продуктов сгорания перед экономайзером (формула (3.10)):

 м³/кг,

за экономайзером:

м³/кг.

Энтальпия теоретически необходимого воздуха за экономайзеромпри  (формула (3.11)):

 кДж/кг.

перед экономайзером при :

кДж/кг.

Энтальпия продуктов сгорания за экономайзером при и α =1 (формула (3.12)):

кДж/кг;

перед экономайзером при , и α =1:

 кДж/м³.

Энтальпия действительного объема продуктов сгорания за экономайзером при α=α_ух (формула (3.13)):

 кДж/кг.

перед экономайзером при α=α_ух- ∆α_э:

кДж/кг.

 

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться: