Количество воздуха, подсчитанное по уравнениям горения, называется теоретически
необходимым. Его обозначают 
, относят к
нормальным условиям и измеряют в м3/кг (м3/м3)
топлива.
Теоретически необходимый объема воздуха (при нормальных условиях) в условиях полного горения, когда каждая молекула горючего элемента получает необходимое для горения количество кислорода определяется по формулам:
для горения 1 кг твердого и жидкого топлива, м3/кг:
;
для горения 1 м3 газообразного топлива, м3/м3:
.
Коэффициент избытка воздуха и присосы воздуха в газоходах.
В топку котельного агрегата для обеспечения полного сжигания топлива
вводят воздух в количестве, большем теоретически необходимого. Это так
называемое действительное количество воздуха, которое обозначают 
, отношение 
называют
коэффициентом избытка воздуха.
Коэффициент избытка воздуха зависит от вида сжигаемого топлива, его качества, условий и параметров топливоподготовки, метода сжигания топлива и конструкции топочного устройства.
Коэффициент α выбирают из условий обеспечения получения максимального КПД котла при допустимых выбросах окислов азота.
Коэффициент избытка воздуха в топке αт: при камерном сжигании твердого топлива - 1,2 - 1,25, при сжигании жидкого и газообразного топлива – 1,05 - 1,1, при слоевом сжигании твердого топлива - 1,3 - 1,6.
В котлах, работающих под разрежением, в связи с присосами воздуха по ходу газового тракта коэффициент α увеличивается, и на выходе из котла αух = αт + SDα. Значение Dα в зависимости от газохода составляет от 0 до 0,2.
Для котлов, работающих под наддувом, коэффициент избытка воздуха на участке тракта от топки до воздухоподогревателя принимается постоянным.
При испытании котельных установок коэффициент избытка воздуха определяется на основании данных анализа продуктов горения. Для этого используются формулы:
«кислородная» (без учета азота топлива в случае полного горения):
,
где 21 % - начальное содержание кислорода в воздуха, подаваемом для сжигания топлива; (21 - О2) % - часть его, израсходованная для горения.
«кислородная» в случае неполного горения -
;
«азотной» в случае неполного горения -
;
или «углекислотной» (ориентировочная формула) -
,
где 
, 
,
, 
,
-
содержание кислорода, углекислого газа, водорода, метана и азота в дымовых
газах при действительном α, %; RO2 - суммарное содержание трехатомных газов (СО2
и SO2) при действительном α, %; 
-
содержание RO2 в дымовых газах при a = 1, %,
,
где b - топливная характеристика, зависящая от его состава, представляет собой отношение расхода кислорода воздуха для окисления свободного водорода топлива к расходу кислорода для образования сухих трехатомных газов.
Значения и b определяются по справочной литературе в
зависимости от состава топлива
Состав и объемы продуктов сгорания.
В общем случае объем газообразных продуктов сгорания в топке котла равен сумме объемов отдельных газов на единицу количества топлива, м3/кг (м3/м3)
,
где VCO2, VSO2, VH2O - объемы продуктов полного сгорания топлива, VСO, VH2, VCmHn - объемы продуктов неполного сгорания, VO2, VN2 - избыточный воздух.
Появление продуктов неполного горения, в первую очередь СО, возможно при неблагоприятных условиях в топках котлов (например, низком α). С учетом малого их количества при определении объема топочных газов они могут не учитываться. Тогда при разделении продуктов сгорания на сухие газы и водяные пары можно записать
,
где VRO2 - объем трехатомных газов;
Vс.г – объем сухих продуктов сгорания:
.
При полном сгорании топлива газообразные продукты сгорания не содержат кислорода и состоят из СО2, SO2, Н2О и N2.
.
Для твердых и жидких топлив объем трехатомных газов определятся на основании уравнений соответствующих реакций окисления углерода и серы, из которых может быть найдено удельное количество образующихся оксидов. Например, при сжигании 1 кг углерода образуется 1,866 м3/кг диоксида углерода.
Исходя из этого, объем трехатомных газов, м3/кг, определяется по формуле:
.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.