Расчет горения топлива: Рекомендации к выполнению курсового проекта по дисциплине "Теплотехнологии и конструкции нагревательных печей" и при изучении дисциплины "Теория и практика теплогенерации", страница 6

Объем продуктов полного сгорания для твердого и жидкого топлива (м3/кг) также определяется по формуле (17), в которой

,                                                                                   (23)

                                                                                     (24)

                                                                      (25)

,                                             (26)

,                                                   (27)

где Wф – количество водяных паров для распыливания жидкого топлива в форсунках высокого давления, в % от массы топлива (для твердого топлива Wф =0).

Если расчет ведется с учетом влажности воздуха, то объем продуктов сгорания будет отличаться от вычисленного по формуле (17) за счет объема влаги воздуха. Общий объем водяных паров в этом случае равен (в ):

,                                                                  (28)

где – объем водяных паров, вычисленный по формуле (19), (27), м33 или м3/кг;

dв – влажность воздуха, г/м3 сухого газа;

 – действительное количество воздуха, вычисленное по формулам (11), (12) или (14), (15), м33 или м3/кг.

Иногда в качестве окислителя используется обогащенное кислородом дутье. Особенностью расчета горения в этом случае является то, что соотношение количества азота и кислорода в дутье будет не 79/21=3,762, а иным. Это истинное соотношение и следует подставлять во все расчетные формулы.

2.6   Определение состава и плотности продуктов полного сгорания

Состав продуктов полного сгорания (в объемных %):

,

,

,                                                                                    (29)

,

.

Плотность продуктов сгорания любого вида топлива (в кг/м3):

,                    (30)

где  и т.д. – молекулярные массы составляющих дыма, кг/кмоль;

СО2 и т.д. – содержание составляющих дыма,%;

vμ – объем 1 кмоля газа при нормальных условиях, vμ =22,4 м3/кмоль.

Аналогично определяется плотность газообразного топлива (в кг/м3):

                                                   (31)

и плотность воздуха (в кг/м3)

.                                                        (32)

Плотность сухого воздуха ρв = 1,29 кг/м3.

2.7 Материальный баланс горения топлива

Правильность расчета горения проверяется составлением материального баланса: масса исходных продуктов горения (топливо, воздух) должна быть равна массе получающихся продуктов сгорания. Результаты расчета рекомендуется представить в виде таблиц 4 и 5.

Таблица 4 – Материальный баланс горения газообразного топлива (на 1 м3 газа)

Статьи прихода массы, кг

Статьи расхода массы, кг

1.  Масса топлива mт = ρт·Lт = ρт·1

2.  Масса сухого воздуха mв = ρв·Lв

3.  Масса влаги воздуха

 = 0,001d·

1.  Масса продуктов сгорания

mпс = ρпс·vд

Приход массы mприх = mт + mв +

Расход массы mрасх = mпс

Таблица 5 – Материальный баланс горения твердого и жидкого топлива (на 1 кг топлива)

Статьи прихода массы, кг

Статьи расхода массы, кг

1.  Масса топлива mт = 1

2.  Масса сухого воздуха

mв = ρв·

3.  Масса влаги воздуха =0,001d·

1.  Масса продуктов сгорания

mпс = ρпс·vд

2. Масса золы mА = АР/100

Приход массы mприх = mт + mв +

Расход массы mрасх = mпс + mА

Невязка баланса  допускается до 0,5%.

Результаты расчета горения топлива рекомендуется представлять в виде таблиц (таблица 6 – для газообразного, таблица 7 – для твердого и жидкого топлива).

Таблица 6 – Расчет горения газообразного топлива (на 100 м3)