Техническая термодинамика. Законы идеальных газов. Первый и второй законы термодинамики. Теория теплообмена, страница 12

Зольность, влажность и сернистость топлива. При рассмотрении условий работы котлов на различных видах топлива пользуются приведен-ными величинами зольности А_пр, влажности W_пр н сернистости S_пр топлива: приведенная зольность топлива, кг· %· 10^-3/кДж,

А_пр = 4190А^р / Q^р_н ; (3.24)

приведенная влажность топлива, кг· %· 10^-3/кДж,

W _пр = 4190W^р / Q^р_н ; (3.25) приведенная сернистость топлива, кг· %· 10^-3/кДж,

S_пр = 4190S^р / Q^р_н. (3.26)

               3.3. Обьем воздуха. Обьем и масса продуктов сгорания

Объем воздуха, объем и масса продуктов сгорания определяются на 1 кг твердого, жидкого или на 1 м³ сухого газообразного топлива при нормальных условиях.

Объем воздуха, необходимый для сгорания топлива. Теоретический (при коэффициенте избытка воздуха в топке a _т = 1) объем сухого воздуха (м³/кг), необходимый для полного) сгорания 1 кг твердого или жидкого топлива, определяется по формуле :

V^о = 0,089С^р + 0,267H^р + 0,033(S^р_л - О^р). (3.27)

Теоретический объем воздуха (м³/м³ необходимый для полного сгорания 1 м³ сухого газообразного топлива, определяется по формуле :

V^о = 0,0478[0,5(СО + Н₂) + 1,5H₂S +2СH₂ + S (m + n/4)С_vH_n - O₂] . (3.28)

В формуле (3.27) содержание элементов топлива выражается в процентах на 1 кг массы топлива, а в (3.28) содержание горючих газов СО, Н₂, Н₂S, СН₄ и т. д. - в процентах по объему.

Для сгорания смеси двух твердых, жидких или газообразных топлив теoретический объем сухого вoздуха определяется по формуле :

V^o = b₁V^o₁ + (1 - b₁)V^o₂ , (3.29)

где b₁ - массовая доля одного из топлив в смеси.

Действительный объем воздуха (м³/кг, м³/м³), поступивший в топку, определяется по формуле :

V_д = a _т V^o, (3.30) где a _т - коэффициент избытка воздуха в топке.

Состав и объем продуктов сгорания топлива. При полном сгорании топлива продукты сгорания содержат газы: СО₂, S₂O, N₂, О₂ и пары воды Н₂О, т. е.

СО₂ + S₂O + N₂ + О₂ + Н₂О = 100 %.

Полный объем продуктов сгорания V_г (м³/кг) представляет собой сумму объемов сухих газов V_с.г. и водяных паров V_Н2О :

V_г = V_с.г. + V_Н2О , (3.31) при этом V_с.г. = V_RO2 + V_N2 + V_O2 , где V_R2O = V_CO2 + V_SO2 - объем трехатомных газов, м³/кг ;

V_N2 + V_O2 - объем двухатомных газов, м³/кг.

A. При a _т = 1

1. Для твердых (кроме сланцев) и жидких топлив теоретические объемы м³/кг) продуктов полного сгорания определяются по формулам: а). объем двухатомных газов :

V^o_N2 = 0,79V^o + 0,8N^o/100 ; (3.32) б). объем трехатомных газов :

V_RO2 = 0,0187(С^р + 0,375 S^р_л) ; (3.33)

в). объем сухих газов :

V^o_с.г. = V_RO2 + V^o_N2 =

= 0,0187 (С^р + 0,3753 S^р_л) + 0,79V^o + 0,8N^o/100; (3.34)

г). объем водяных паров :

V^o_Н2О = 0,0124(9Н^р + W^р) + 0,0161V^o ; (3.35)

д). полный объем продуктов сгорания :

V^o_г = V^o_с.г. + V^o_Н2О = 0,0187 (С^р + 0,3753 S^р_л) + 0,79V^o +

+ 0,8N^o/100 +0,0124(9Н^р + W^р) + 0,0161V^o ; (3.36)

2. Для сланцев объем трехатомных газов определяется по формуле :

V_RO2К = V_RO2 + [0,509(СО₂)^р_к / 100] К =

= 0,0187(С^р + 0,375 S^р_л) [0,509(СО₂)^р_к / 100] К , (3.37) где К - коэффициент разложения карбонатов:

при слоевом сжигании К= 0,7 ; при камерном- 1,0 .

3. Для газообразного топлива теоретические объемы продуктов сгорания (м³/м³) определяются по формулам: а). объем двухатомных газов

V^o_N2 = 0,79 V^o + N₂ / 100 ; (3.38 )

б). объем трехатомных газов

V_RO2 = 0,01[СO₂ + СО + Н₂S + S mC_mH_n] ; (3.39)

в). объем сухих газов :

V^o_с.г. = V_RO2 + V^o_N2 ; (3.40)

г). объем водяных паров

V^o_H2O = 0,01[Н₂S + Н₂ + S (n/2)C_mH_n + 0,124d_г + 0,0161V^o , (3.41)

где d_г - влагосодержание газообразного топлива, отнесенное к 1 м³ сухого газа, г/м³; д). полный объем продуктов сгорания

V^o_г = V^o_с.г. + V^o_Н2О . (3.42)

Б. При a _т > 1

1. Для твердых (кроме сланцев), жидких к газообразных топлив объемы продуктов полного сгорания (мД/кг) определяются по формулам: а). объем сухих газов :