Расчет объемов продуктов сгорания

ОБЪЕМ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ ГАЗОВ

В случае полного сгорания отходящие из топки газы будут содержать: во-первых, газы, получившиеся после сгорания угле­рода, водорода и летучей серы, а именно С0₂, Н₂0 и S0₂, далее азот N₂^в—нейтральный газ, пришедший в топку с кислородом воздуха, азот из состава топлива N₂^т и, наконец, кислород избы­точного воздуха. Для удобства подсчетов продукты сгорания разделяются на водяные пары и сухие газы. Таким образом, в слу­чае полного сгорания состав сухих продуктов сгорания в процентах по объему равняется

CO₂+SO₂+N₂^в+N₂^т+O₂==100

При производстве газового анализа путем поглощения водным раствором едкого кали С0₂ из газов вместе с углекислотой погло­щается в значительной степени и S0₂; таким образом, отсчет при­бора дает сумму этих газов, выражаемую символом R0₂; тогда предыдущее равенство напишется так

R0₂+N₂^в+N₂^т+O₂==100

В случае неполного сгорания в состав отходящих из топки газов включаются различные по своей структуре угле­водороды, окись углерода, а иногда и чистый водород. Газовый анализ, а также формулы подсчета объемов и прочих величин чрезвычайно осложняются, чем уменьшается возможность их ши­рокого применения в эксплуатационной практике котельных. Рас­сматривая только котельные установки и исключая специальные печные устройства, где иногда по технологическому процессу тре­буется вести сгорание со значительной химической неполнотой, все стремление должно быть направлено к тому, чтобы свести непол­ноту сгорания к возможному минимуму. Поэтому, как правило, котельная установка работает или при полном сгорании, или с не­значительной химической неполнотой. Это обстоятельство позво­ляет для упрощения расчетов сделать допущение, считая, что единственным продуктом неполноты сгорания является один из наиболее трудно поддаю­щихся выжиганию газ СО. При незначительности вообще потери от химической неполноты сгорания эта неточность не внесет сколько-нибудь существенных искажений в дальнейшие под­счеты. С учетом сделанных замечаний уравнения состава сухих отходящих газов в общем случае при наличии неполноты сгорания могут быть написаны так:

R0₂+N₂^в+N₂^т+O₂+СО==100

По общепринятой методике объемы продуктов сгорания и воздуха выражаются в кубических метрах при нормальных условиях (0 °С и 760 мм рт. ст.) при сжигании 1 кг твердого или жидкого топлива или 1 м³ газового топлива.

Действительные объемы продуктов сгорания при избытке воздуха в газоходах α > 1 определяют по формуле, м³/кг (м³/м³)

V_г =V_г⁰ +1,016(α -1)V_в⁰

Объемы газов и водяных паров определяются по среднему значению коэффициента избытка воздуха в поверхности нагрева α _ср, равному полусумме значений на входе в поверх­ность и на выходе из нее.

объем азота, м³/кг

V _N⁰₂=0,79V _в⁰ +0,008 N^p;

объем трехатомных газов, м³/кг

V_RO =0,01866(C^p + 0,375S^p);

объем водяных паров, м³/кг

V_H0_O =0,111H^p + 0,0124 W ^p +0,0161V _в⁰;

При сжигании газообразного сухого топлива расчет и продуктов сгорания м³/м³ газа, производится на основании процентного состава ком­понентов, входящих в него:

Теоретический объем азота, м³/м³

V_N0 =0,79V _в0+0,01N₂;

объем трехатомных газов, м³/м³

V_RO = 0,01(CO₂+CO + H₂S + ΣmC_mH_n);

теоретический объем водяных паров, м³/м³

V _H 0 O =0,01(H₂S + H₂+Σn/2 C_mH_n+0,124d _г)+ 0,0161V ⁰_в,

где d _г - влагосодержание газообразного топлива (можно принять d_г = 10 г/м³).

объем дымовых газов, м³/кг(м³)

V0=V_RO +V_N0 +V_H0_O

Действительные объемы продуктов сгорания при α > 1 для всех видов топлива

Действительные объемы продуктов сгорания при избытке воздуха в газоходах α > 1 определяют по формуле, м³/кг (м³/м³)

V_г =V_г⁰ +1,016(a_i -1)V_в⁰

Дата добавления: 2014-01-11