Техническая термодинамика. Законы идеальных газов. Первый и второй законы термодинамики. Теория теплообмена, страница 11

Истинная зольность рабочей массы определяется по формуле

A^р_и = A^р - [2,5(S^р_а - S^р_с ) +0,375S^р_к] [(100 - W^р) / 100], (3.5) где S^р_а - содержание серы в лабораторной золе в процентах к массе топлива; S^р_с - содержание сульфатной серы в топливе, %.

Величина [2,5(S^р_а - S^р_с) +0,375S^р_к] для ленинградских и эстонских сланцев может быть принята равной 2,0, для кашпирских - 4,1

Пересчет состава (%) рабочей массы топлива при изменении влажности производится по формулам :

С^р₂ = С^р₁(100 - W^р₂) / (100 - W^р₁) ö

H^р₂ = H^р₁(100 - W^р₂) / (100 - W^р₁) ý , (3.6)

................................................. . ø где W^р₁ - начальная влажность топлива, %, W^р₂ - конечная влажность топлива, %.

Средний состав (%) смеси двух твердых или жидких топлив, заданных массовыми долями, - первого (С^р₂, H^р₂ ....) и второго (С^р₁, H^р ...) - опреде-ляется по уравнениям:

С^р_см = b₁ C^р₁ + (1 - b₁) C^р₂ , ö

H^р_см = b₁ H^р₁ + (1 - b₁) H^р₂ , ý , (3.7)

......................................... . ø где массовая доля b₁ одного из топлив в смеси находится по формуле:

b₁ = В₁ /(В₁ + В₂) . (3.8)

Здесь В₁ и В₂ - массы топлив, входящих в смесь, кг.

3.2. Характеристика топлива

Теплота сгорания топлива. Теплотой сгорания топлива называют количество теплоты в кДж, выделяемой при полном сгорании 1 кг твердого (жидкого) или 1 м³ газообразного топлива.

Для твердого и жидкого топлива различают теплоту сгорания высшую (кДж/кг) и низшую Q_н (кДж/кг).

Величины высшей и низшей теплоты сгорания рабочей, горючей и сухой массы твердого (жидкого) топлива связаны выражениями:

Q^р_в = Q^р_н + 225 Н^р + 25 W^р ; (3.9)

Q^г_в = Q^г_н + 225 Н^г ; (3.10)

Q^с_в = Q^с_н + 225 Н^с ; (3.11)

Тепловые расчеты котлов выполняют, пользуясь низшей теплотой сгора-ния рабочей массы топлива:

а). низшая теплота сгорания (кДж/кг) рабочей массы твердого и жидкого топлива

Q^р_н = 338С^р + 1025Н^р_н - 108,5 (О^р - S^р_л) - 25W^р , (3.12) где С^р, Н^р, О^р,S^р_л, W^р - содержание элементов в рабочей массе топлива, %;

б). низшая теплота сгорания (кДж/м³) газообразного топлива

Q^с_н = 108H₂ + 126СO+ 234Н₂S + 358СН ₄ + 591С₂H₄ + 638С₂H₆ +

+ 860С₃H₆ + 913С₃H₈ + 1135С₄H₈ + 1187С₄H₁₀ + 1461С₅H₁₂ + 1403С₆H₆ , (3.13) где H₂, СO, Н₂S, СН ₄,С₂H₄ и т. д. - объемное содержание газов, входящих в состав газообразного топлива, %.

При пересчете низшей теплоты сгорания пользуются cледующими формулами:

а). с горючей массы на рабочую и обратно

Q^р_н = Q^г_н [100 - (A^р + W^р)] / 100 - 25W^р ; (3.14)

Q^г_н = [Q^р_н + 25W^р] 100 / [100 - (A^р + W^р)] ; (3.15)

б). с сухой массы на рабочую и обратно

Q^р_н = Q^с_н (100 - W^р) / 100 - 25W^р ; (3.16)

Q^с_н = (Q^р_н + 25W^р) 100 / (100 - W^р) ; (3.17)

в). для горючих сланцев - с горючей массы на рабочую и обратно

Q^р_н = Q^г_н [100 - A^р - W^р - (CO₂)^р_к] / 100 - 25W^р - 40(CO₂)^р_к ; (3.18)

Q^г_н = [Q^р_н + 25W^р + 40(CO₂)^р_к ] 100 / [100 - A^р_и - W^р - (CO₂)^р_к)]; (3.19)

г). при изменении влажности

Q^р_н2 = (Q^p_н1 + 25W^р₁)(100 - W^р₂) / (100 - W^р₁) - 25W^р₂ . (3.20)

Для смеси двух твердых, жидких или газообразных топлив низшая теплота сгорания определяется по формуле

Q^р_н.см. = b₁Q^р_н1 + (1 - b₁) Q^р_н2 , (3.21) где b₁ - массовая доля одного из топлив в смеси; Q^р_н1 - низшая теплота сгорания одного вида топлива в смеси, кДж/кг, (кДж/м³); Q^р_н2 - низшая теплота сгорания второго вида топлива, кДж/кг, (кДж/м³).

Для сравнения тепловой ценности различных видов топлива пользуются понятием условного топлива.

Условным топливом называют такое топливо, теплота сгорания которого равна 29300 кДж/кг.

Пересчет расхода натурального топлива на условное осуществляется по формуле

В_у = В Э , (3.22) где В_у и В - соответственно расход условного и натурального топлива, кг, кг/с; Э - тепловой эквивалент топлива, определяемый по формуле

Э = Q^р_н / 29300 . (3.23)