Тепловой расчет котельного агрегата. Конструктивные характеристики котельного агрегата. Определение энтальпии воздуха и продуктов сгорания, страница 2

Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания одного килограмма  топлива определяют по следующей формуле:

                                 (2.3.1)

где  V_в⁰ - теоретически необходимое количество воздуха для сгорания одного килограмма  топлива, м³/кг;

Объемное количество углекислоты, содержащейся в дымовых газах, определяют по формуле:

                                                                               (2.3.2)

где  V_CO2 -объемное количество углекислоты, содержащейся в дымовых газах, м³/кг.

Объемное количество сернистого ангидрида в дымовых газах определяют по формуле:

                                                                                 (2.3.3) 

где  V_SO2-объемное количество сернистого ангидрида в дымовых газах, м³/кг;

S_л^р – содержание в топливе летучей(горючей) серы(сумма органической   и колчеданной серы), %.

Содержание сухих трехатомных газов в дымовых газах можно выразить следующей формулой:

                                                                            (2.3.4)

Азот, входящий в состав дымовых газов, поступает из воздуха, затраченного на горение, и топлива.

При сгорании топлива в теоретически необходимом количестве воздуха количество азота в дымовых газах, поступившее из воздуха, равно:

                                                                                 (2.3.5)  

Количество азота в дымовых газах, поступившее из топлива, определяется по формуле:

                                                                              (2.3.6)

Общее количество азота, содержащегося в дымовых газах при горении в теоретически необходимом количестве воздуха, определяется по следующей формуле:

                                                                                (2.3.7)

Водяные пары в дымовых газах образуются в результате сгорания водорода топлива и испарения влаги топлива, а также вносятся воздухом, поступающим для горения, так как в нем всегда содержится некоторое количество влаги.

Объем водяных паров, образующихся при сгорании водорода топлива и испарении влаги топлива, равен:

                                                    (2.3.8)

 

Количество водяных паров, попадающих в дымовые газы с теоретически необходимым количеством воздуха для горения, определяется из условия, что в одном килограмме воздуха содержится приблизительно 10 грамм водяных паров.

Поэтому их объем определится по формуле:

                                                                            (2.3.9)

В результате полное количество водяных паров, содержащихся в дымовых газах при горении в теоретически необходимом количестве воздуха (м³/кг), определяется по формуле:

                             (2.3.10)

Для обеспечения полного сгорания топлива в топку приходится подавать некоторое избыточное количество воздуха по сравнению с теоретически необходимым количеством воздуха.

Отношение действительного количества воздуха, поданного в топку, к теоретически необходимому для горения количеству воздуха называют коэффициентом избытка воздуха:

                                                                                            (2.3.11)

где  α – коэффициент избытка воздуха;

V_в^д – действительное количество воздуха, поданного в топку, м³/кг;

V_в⁰ – теоретически необходимое для горения количество воздуха, м³/кг.

В современных топках коэффициент избытка воздуха при сжигании твердого топлива принимают равным 1,2-1,5.

Избыточный воздух, подаваемый в топку, в процессе горения не участвует, но увеличивает количество дымовых газов, образующихся на один килограмм сожженного топлива. При этом объем сухих трехатомных газов остается неизменным, а объем двухатомных газов и водяных паров увеличивается.

Действительный объем двухатомных газов определяется по формуле:

                                                                    (2.3.12)

где   - действительный объем двухатомных газов, м³/кг;

- теоретический объем азота, содержащегося в дымовых газах, м³/кг;

α – коэффициент избытка воздуха;

 - теоретически необходимый для горения объем воздуха, м³/кг.