Теоретическое количество воздуха

Из стехиометрических реакций горения определяется теоретический объем или расход кислорода (окислителя), необходимый для полного сгорания единицы объема газа, т.е. количество окислителя, требуемое для стехиометрического сжигания единицы объема горючего газа по формуле

где Н₂, СО, H₂S и т.д. — соответственно компоненты горючего газа в объемных процентах. Теоретическим количеством воздуха называется наименьшее количество воздуха, необходимое для полного сжигания единицы объема газа. Теоретическое количество воздуха (стехиометрическое) для углеводородного газа определяется по последней формуле прошлой лекции. Не зная элементарного состава горючего газа, теоретическое количество воздуха можно определить по формуле Д.И. Менделеева:

Коэффициенты избытка воздуха и топлива

На практике сжигание газа в большинстве случаев производится с избытком воздуха (из-за недостаточно совершенного перемешивания вступающих в процесс горения масс газа и воздуха). Коэффициент избытка воздуха определяется отношением фактического объема воздуха к стехиометрическому:  При сжигании газа для достижения большего КПД и интенсификации процесса горения оптимальный α = 1,05... 1,1. Для оценки горючей смеси используют также коэффициент избытка топлива, представляющий собой отношение горючих компонентов смеси к их стехиометрическому отношению. Можно считать, что

Продукты сгорания газа

После полного сгорания 1 м³ газа получаются продукты полного сгорания углеводородов и серы, азот газа и азот, находящийся в теоретически необходимом количестве воздуха; теоретическое количество водяного пара, включающее в себя пар, образующийся при испарении влаги газа и в результате полного сгорания водорода газа; пар, вносимый в топку влажным теоретически необходимым количеством воздуха, и пар, используемый иногда для распыления; избыточно поданный воздух и находящийся в нем водяной пар.

Для упрощения расчетов компоненты продуктов сгорания подразделяют на теоретические количества, получающиеся при сжигании 1 м³ газа с α = 1, и их количеством в избыточном воздухе. Теоретический объем азота

При анализе содержание трехатомных газов СО₂ и SO₂ определяется совместно по уравнению горения и обозначается символом RO₂:

Теоретический объем водяных паров

где d_г.т — влагосодержание газового топлива, г/м³.

Теоретический объем продуктов сгорания

При сжигании топлива с α > 1 действительный объем продуктов сгорания будет больше теоретического на величину избыточного воздуха и объем водяных паров, содержащихся в нем:

Общий объем продуктов сгорания подразделяется на:

объем сухих газов

объем водяных паров

При наличии СО₂, сероводорода и паров воды в газе и воздухе соответствующее их количество, образующееся в продуктах сгорания, можно рассчитать по следующим формулам:

где СО₂^Р — расчетное содержание СО₂ в газе, %;

Количество азота в продуктах сгорания зависит α

Полный объем продуктов сгорания

Энтальпия (теплосодержание) продуктов полного сгорания (уходящих газов) определяется по формуле, кДж/м³,

где С_р — средняя объемная теплоемкость продуктов сгорания в интервале температур от 0 до T_ух, кДж/(м³ K); T_ух — температура уходящих газов, K.

Значения С_р следует брать из таблиц, графиков теплофизических свойств газов или рассчитывать по формулам зависимости С_р от T.

Коэффициент использования теплоты сгорания, %,

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: