Состав и объем продуктов сгорания. Соотношение газовых объемов

При горении топлива горючие элементы воздействуют с окислителем, т.е. с кислородом, и образуют соответствующие окислы СО2, SO2, H2O. Так как окисление идет в основном за счет кислорода, содержащегося в воздухе (21%), то в продуктах сгорания содержится, кроме указанных окислов азот, входивший ранее в воздух.

Кроме этого в продуктах сгорания содержится зола, содержание которой и обусловлено количеством минеральных примесей в топливе (SiO2, Al2O3, Fe2O3, известь – CaO, окислы щелочных металлов Na2O, K2O и сульфаты).

Действительный объем продуктов сгорания , м3/кг, равен

, где

Теоретический объем продуктов сгорания V г °, м³/кг, равен

Суммарный теоретический объем трехатомных газов, и обозначен символом м³/кг, и записывается

Эта величина для твердых (кроме сланцев) и жидких топлив равна

Теоретический объем азота , м³/кг, обусловлен азотом, входящим в теоретически необходимое для горения количество воз­духа, и азотом топлива.

Тогда где 0,8=l/ρ_N2

Теоретический объем водяных паров, м³/кг, для твердых и жидких топлив

V⁰_Н2О = 0,0124 Wр+0,111Нр+0,0161V⁰в

1) часто требуется оценка парциальных давлений трехатомных га­зов и МПа (кгс/см²).

2) концентрация золы в продуктах сгорания, г/м3, равная

 

где — доля золы, уносимой с газами и в среднем равной для топок слоевых 0,2—0,3, для пылеугольных — 0,60—0,95;

 

 

Вопрос № 61

Таблицы и диаграммы энтальпий для расчетов. Теоретическая температура продуктов сгорания

Расчет энтальпий осуществляется по ⇒ зависимостям:

Теплота продуктов сгорания I, кДж/кг или кДж/м3, является суммой физической теплоты 3-х атомных газов (RO₂), двухатомных (N₂), и водяных паров (H₂O). Для теоретического избытка воздуха и температуры это:

I⁰г = (V_RO2*C_RO2+V⁰_N2*C_N2+V⁰_Н2О*C_Н2О)

V_RO2 – теоретический объем 3–х атомных газов;

V⁰_N2 – тоже азота;

V⁰_Н2О – тоже водяных паров.

Теплоемкости С, кДж/(м3∙К), принимаются по табличным данным в зависимости в зависимости от температуры; с ростом температуры теплоемкость неизменно растет.

Энтальпия дымовых газов для действительных объемов воздуха равна:

I_г=I⁰_г+(α–1)Iв+Iзл, или I_г=I⁰_г+ΔIв+Iзл

где - энтальпия теоретического объема воздуха:

Iв=V⁰в+Св*υ.

V⁰в – теоретически необходимый объем воздуха.

При пылевидном сжигании топлив, когда имеет место высокий унос летучей золы с газами(высокозольные тл) – (А^рα_ун)/Q^р_н> 1,4 (%*кг/МДж), следует учитывать отдельным членом в формуле физическую теплоту золы I_зл, кДж/кг:

Iзл=((СV)зл*Ар*αун)/100

где (СV)зл – энтальпия 1 кг золовых частиц при данной температуре газов.

Энтальпия дополнительного объема водяных паров из-за своей малости и для упрощения расчетов обычно не учитывается.

На основе этих формул составляются табл. позволяющие определить Энтальпии воздуха и продуктов сгорания для тл при α=1, при данной температуре. Также на основе этих зависимостей построены I, υ диаграммы.