ProfitCentr - рекламное агентство

Расчёт процесса горения топлива

Теоретическое количество воздуха требуемое, чтобы сгорел 1 кг топливной смеси,

Теоретическое количество воздуха
где C  -  содержание углерода, % масс.;
H  -  содержание водорода, % масс.;
S  -  содержание серы, % масс.;
O  -  содержание кислорода, % масс.

Теоретический расход воздуха, выраженный в м3 при нормальных условиях процесса:

Теоретический расход воздуха при нормальных условиях

Фактическое количество воздуха:

Фактическое количество воздуха
где α  -  коэффициент избытка воздуха.

Количество продуктов сгорания, которые образуются при сгорании 1 кг топливной смеси:

Количество продуктов сгорания, образующихся при сгорании 1 кг топлива
где Wф  -  расход форсуночного пара, кг/кг.

Объемы дымовых газов, которые образуются при сжигании 1 кг топливной смеси в нормальных условиях функционирования при теоретическом (Vт) и реальном (V) расходах воздуха, определяются по формулам:

Объемы дымовых газов, образующихся при сгорании 1 кг топлива
где W  -  содержание в топливе влаги, % масс.

Количество газов, которые образуются при сжигании 1 кг топлива:

Количество газов, образующихся при сгорании 1 кг топлива

Объем продуктов сгорания при любом значении температуры t:

Объем продуктов сгорания при любом значении температуры

плотность дымовых газов при нормальных условиях:

Плотность дымовых газов при нормальных условиях

плотность дымовых газов при произвольной температуре t:

Плотность дымовых газов при произвольной температуре

Коэффициент избытка воздуха принимаются в следующих значениях:

  • для горелочных устройств, работающих на газе и мазуте и имеющих паровой распыл - 1,3 - 1,4;
  • для горелочных устройств, работающих на газе и мазуте и имеющих воздушный распыл - 1,2 - 1,3;
  • при сжигании газового топлива в горелочных устройствах панельного типа - 1,02 - 1,10.

Из-за наличия неплотностей в печной кладке выше топочного пространства имеются подсосы атмосферного воздуха, обуславливающие значение коэффициента избытка воздуха α в дымовых газах на выходе из конвекционной зоны выше, чем приведенные выше значения на 0,05 - 0,10.

Процесс горения топливной смеси подлежит расчёту и в мольных единицах [кмоль/кг], с использованием следующих соотношений:

Уравнения, описывающие процесс горения топлива
где MCO2+SO2  -  количество CO2+SO2, которое образуется при сжигании 1 кг топлива с фактическим количеством воздуха, кмоль;
MH2O  -  количество H2O, которое образуется при сжигании 1 кг топлива с фактическим количеством воздуха, кмоль;
MN2+O2  -  количество N2+O2, которое образуется при сжигании 1 кг топлива с фактическим количеством воздуха, кмоль.

При сжигании газофазного топлива для описания процесса горения допустимо использование всех сформулированных выше соотношений.

Поэлементный состав газообразного топлива необходимо вычислять с помощью следующих соотношений:

Элементарный состав газообразного топлива
где nCi, nHi, nSi, nOi, nNi  -  соответственно число атомов углерода, водорода, серы, кислорода и азота в молекулах отдельных компонентов, которые входят в состав газообразного топлива;
xi, x'i  -  содержание соответствующих компонентов (метан, этан и др.) в газообразном топливе, % (масс.) и % (объемн.) или % (мол.);
Mi  -  молекулярная масса компонентов топлива;
Mm  -  средняя молекулярная масса газа.

При расчетах трубчатых печей зачастую возникает необходимость определения энтальпии дымовых газов, которые образуются при сгорании 1 кг топлива:

Энтальпия дымовых газов в массовых единицах
где CCO2, CH2O, CSO2, CN2, CO2  -  средние массовые теплоемкости при неизменном давлении данных газов в интервале температур от 0 °C (273 К) до t; кДж/(кг·К).

Если энтальпия рассчитывается в мольных единицах, то уравнение запишется в виде:

Энтальпия дымовых газов в мольных единицах
где CCO2+SO2, CH2O, CN2+O2  -  средние мольные теплоёмкости данных газов в интервале температур от 0 °C (273 К) до t; кДж/(кмоль·К).

Не нашли нужную информацию? Воспользуйтесь поиском по сайту
SOCPUBLIC.COM - заработок в интернете!