Расчет горения топлива: Рекомендации к выполнению курсового проекта по дисциплине "Теплотехнологии и конструкции нагревательных печей" и при изучении дисциплины "Теория и практика теплогенерации", страница 2

где n – количество горючих компонентов топлива;

r_i – объемные доли горючих компонентов топлива;

q_i – тепловые эффекты реакций полного горения горючих компонентов топлива, кДж/м³.

Значения q для некоторых газов приведены в таблице 1 [1].

При содержании в топливе незначительного количества непредельных углеводородов неизвестного состава (С_nH_m) их условно принимают состоящими из этилена (С₂H₄).

Низшая теплота сгорания твердого и жидкого топлива рассчитывается по эмпирической формуле Д.И. Менделеева:

 = 339,15 С^Р + 1256,1 Н^Р – 108,86 (О^Р– S^Р) –

– 25,12 (W^P + 9H^P), кДж/кг,                                                               (2)

где С^Р, Н^Р, О^Р, S^Р, W^P – содержание горючих элементов и влаги в рабочей массе топлива, масс.%.

Таблица 1 – Тепловые эффекты реакций горения и приближенные молекулярные массы некоторых газов

2.3 Определение состава влажного газообразного топлива и рабочей массы твердого и жидкого топлива. Определение состава смешанного газа

Состав газообразного топлива задается содержанием отдельных компонентов, как горючих, так и негорючих в об.% (СО, СО₂, Н₂О, Н₂, О₂, Н₂S, CH₄ и т.д.), а состав твердого и жидкого топлива – содержанием отдельных элементов (С, Н, О, N, S) и балластных составляющих (влаги W и золы А) в масс.%.

В справочной литературе обычно задается состав сухого газообразного топлива, поэтому перед расчетом горения состав сухого газа необходимо пересчитать на влажный по формуле:

,                                                                           (3)

где х^в – содержание компонента во влажном газе, об.%;

х^с – содержание компонента в сухом газе, об.%;

d_г – содержание влаги в газе, г/м³ сухого газа при нормальных условиях.

Если содержание влаги отнесено к 1 м³ влажного газа или к 1 м³ натурального газа (состояние которого задано конкретными Р и Т), то расчеты, связанные с влажностью, значительно усложняются.

Влагосодержание сухого газа, г/м³

,                                                                               (4)

где коэффициент 804 – плотность водяных паров при нормальных условиях ();

Р_в.п. – парциальное давление водяных паров, зависящее от температуры газа, Па;

Р – рабочее давление газа, Па;

φ – относительная влажность газа, доли единицы.

Величины, характеризующие влажность газа в зависимости от температуры насыщения при рабочем давлении влажного газа 101325 Па, приведены в таблице 2.

Искусственные газы (доменный, коксовый, генераторный) подвергается мокрой очистке почти при атмосферном давлении, поэтому они насыщены водяными парами (φ = 1), и величина влагосодержания d_г может быть взята из таблицы 2 [2] по температуре насыщения, которую задают в зависимости от времени года, условий в цехе и т.д.