Зольность и влажность топлива

 

При рассмотрении условий работы котельных агрегатов на различных ви­дах топлива пользуются приведенной зольностью А_пр и приведенной влажностью W_np.

Приведенная зольность топлива [кг∙ %/(1000кДж)]

А_пр=4190А^р/Q^р_н. (1.24)

Приведенная влажность топлива [кг∙ %/ (1000 кДж)]

W_пр= 4190W^P/Q^р_н. (1.25)

Приведенная сернистость топлива, [кг∙ %/ (1000 кДж)]

S_пр= 4190 S^р_л /Q^р_н. (1.26)

Объемы и энтальпии воздуха и продуктов сгорания

Объемы и энтальпии воздуха и продуктов сгорания определяются на 1 кг твердого, жидкого или на 1 м³ сухого газообразного топлива при нормальных условиях.

Количество воздуха, необходимое для сгорания топлива.

Теоретическое количество сухого воздуха (м³/кг), необходимое для полного сгорания 1 кг твердого или жидкого топлива (при коэффициенте избытка воздуха α _т =1), определяется по формуле

V⁰ = 0, 089С^р + 0, 266Н^р + 0, 033 (S^р_л - О^р). (1.27)

Теоретическое количество воздуха (м³/м³), необходимое для сгорания 1 м³ сухого газообразного топлива, определяется по формуле

V⁰ = 0, 0478 [0, 5 (CO + H₂) + 1, 5H₂S + 2CH₄ + ∑ (m +n/4) C_mH_n - O₂]. (1.28)

Содержание элементов топлива в формуле (1.22) выражается в процентах на 1 кг массы топлива, а состав горючих газов СО, Н₂, Н₂S, СН₄ и т.д. в (1.28) выражается в процентах по объему.

Для смеси двух твердых, жидких или газообразных топлив теоретическое количество сухого воздуха

V⁰ = b₁V⁰₁ + (1- b₁) V⁰₂. (1.29)

где b₁ – массовая доля одного из топлив в смеси.

Действительное количество воздуха (м³/кг, м³/м³), поступившего в топку, определяется по формуле

V_{д =} α _тV⁰, (1.30)

где α _т - коэффициент избытка воздуха в топке.

Состав продуктов сгорания топлива.

При полном сгорании топлива газообразные продукты сгорания содержат CO₂, SO₂, N₂, O₂ и Н₂О, т.е. СО₂ + SO₂ + N₂ + О₂ + Н₂О = 100 %.

Полный объем продуктов сгорания V_г (м³/кг) представляет собой сумму объемов сухих газов V_с.г и водяных паров Vн₂о

V_г = V_с.г + Vн₂о. (1.31)

При этом

где - объем трехатомных газов, м³/кг;

- объем двухатомных газов, м³/кг

Для твердых (кроме сланцев) и жидких топлив теоретические объемы продуктов полного сгорания при α _т = 1 определяются по формулам:

- теоретический объем азота, м³/кг;

(1.32)

- объем трехатомных газов, м³/кг:

(1.33)

- объем сухих газов, м³/кг:

(1.34)

- теоретический объем водяных паров, м³/кг:

V⁰н₂o = 0, 0124 (9H^p + W^p) + 0, 0161 V⁰ (1.35)

- полный объем продуктов сгорания, м³/кг:

V⁰_г = V⁰_с.г + V⁰H₂o= 0, 0187 (C^p + 0, 375S^p_л) + 0, 79V⁰ + 0, 8N^p/100 +

+0, 0124 × (9H^p + W^p) + 0, 0161V⁰. (1.36)

Для сланцев объем трехатомных газов определяется по формуле:

Vro_2k = Vro₂ + [0, 509(CO₂)^p_k/100] K = 0, 0187 (C^p + 0, 375S^p_л ) +

+ [0, 509 (CO₂)^p_k/100]K, (1.37)

где К - поправочный коэффициент на разложение карбонатов; при слоевом сжигании К = 0, 7, при камерном сжигании К = 1, 0.

Для газообразного топлива теоретические объемы продуктов сгорания (м³/м³) при α _т = 1 определяются по формулам:

- теоретический объем азота

(1.38)

- объем трехатомных газов

= 0, 01 [CO₂ + CO + H₂S + ∑ mC_mH_n] (1.39)

- объем сухих газов

V⁰_с.г. = + (1.40)

- теоретический объем водяных паров, м³/м³

= 0, 01 [H₂S + H₂ + ∑ (n/2)C_mH_n + 0, 124d_г] + 0, 0161V⁰, (1.41)

где d_г - влагосодержание газообразного топлива, отнесенное к 1 м³ сухого газа, г/м³

- полный объем продуктов сгорания

V⁰_г = V⁰_с.г + (1.42)

Для твердых (кроме сланцев), жидких и газообразных топлив объемы продуктов полного сгорания (м³/кг) при α _т > 1 определяются по формулам:

- объем сухих газов, м³/кг

V_с.г = V⁰_с.г + (α - 1) V⁰ = + + (α _т - 1) V⁰ (1.43)

- объем водяных паров

= + 0, 0161 (α _т - 1) V⁰ (1.44)

Полный объем продуктов сгорания определяется по (1.31)

Для сланцев полный объем продуктов сгорания (м³/кг) при α _т > 1

(1.45)

Содержание (%) СО₂, SO₄, и RO₂ в сухих газах при полном сгорании топлива определяется по формулам:

СO₂ = (V_CO2/V_c.г)·100; (1.46)

SO₂ = (V_SO2/V_c.г)·100; (1.47)

RO₂ = (V_RO2/V_c.г)·100; (1.48)

Максимальное содержание (%) трехатомных газов в сухих газах при полном сгорании топлива

(1.49)

где β – характеристика топлива; для твердого и жидкого:

β = 2, 35(Н^р + 0, 126О^р + 0, 04N^р)/(С^р + 0, 375S^р_л) (1.50)

для газообразного:

(1.51)

Содержание (%) азота N₂ и кислорода О₂ в сухих газах при полном сгорании топлива

N₂ = 100 – RO₂ – O₂ (1.52)

O₂ = 21 – β RO₂ – RO₃ (1.53)

Масса продуктов сгорания

Масса продуктов сгорания определяется:

- для твердого и жидкого топлива (кг/кг)

М_г = 1 – 0, 01А^р + 1, 306α _тV⁰, (1.54)

- для газообразного топлива (кг/м³)

М_г = ρ ^с_г.т + 0, 001d_г.т +1, 306α _тV⁰, (1.55)

где ρ ^с_г.т – плотность сухого газа, кг/м³;

d_г.т – содержание влаги в топливе, кг/м³.

- для сланцев(кг/кг)

М_г.к = 1- 0, 01А^р_к + 1, 306 α _тV⁰ + 0, 01(СО₂) ^p_kК, (1.56)

где А^р_к – расчетное содержание золы в топливе с учетом неразложившихся карбонатов, %;

К – коэффициент разложение карбонатов: при слоевом сжигании = 0, 7, при камерном = 1.

Расчетное содержание (%) золы в топливе с учетом неразложившихся карбонатов

А^р_к = А^р + (1 – К) (СО₂) ^p_k, (1.57)

Для твердых топлив концентрация золы в продуктах сгорания определяется

μ _зл = А^р а_ун/(100М_г) (1.58)

где а_ун – доля золы топлива, уносимой продуктами сгорания.

1234Следующая ⇒

Поделиться: