3.2 Расчёт количества продуктов сгорания топлива.
Продукты полного сгорания 1 кг твёрдого или жидкого топлива содержат:
продукты полного сгорания С и S;
N топлива и N, находящейся в теоретически необходимом количестве воздуха;
теоретическое количество водяного пара, включающее в себя пар, образующейся при испарении влаги топлива и в результате полного сгорания Н топлива, пар вносимый в топку влажным теоретически необходимым количеством воздуха, и пар используемый иногда для распыления при сжигании мазута;
избыточно поданный воздух и находящийся в нем водяной пар
.
Обычно продукты сгорания разделяют на сухие газы и водяные пары. Содержание трёхатомных газов СО и SO определяется совместно:
V
=
V
+
V
=
(C
+
0.375 S
)
(1)
Для упрощения расчётов объёмы остальных
компонентов продуктов сгорания расчленяют
на теоретические количества, получающиеся
при сжигании 1 кг топлива с теоретически
необходимым количеством воздуха, и их
количества в избыточно поданном для
горения воздуха. Теоретический объём
N
будет V
,
:
V
=0.79
V
+
0.8
(2)
где число 0,8 представляет частое от деления единицы на плотность N , равную
1,251 кг/м .
Теоретический объём водяных паров будет
V
,
:
V
=
0.111 H
+ 0.0124 W
+
0.0161 V
(3)
В выражении (3) первое слагаемое
представляет собой объём водяного пара,
получаемого при сгорании Н
топлива, подсчитанный согласно в)
[3.1]; второе – объём водяного пара,
получаемого при испарении влаги,
содержащейся в топливе 0.01 W
/
,
третье - объём водяного пара, вносимого
теоретически необходимым количеством
воздуха, равный
=
0.0161 V
(4)
где:
,
и d - соответственно
плотность сухого воздуха и водяного
пара и содержание влаги в воздухе,
обычно применяемое равным 10 г/кг.
Объём трёхатомных сухих газов в сумме
с теоретическим объёмом N
и водяного пара составляет теоретический
объём продуктов сгорания V
,
:
V = V + V + V (5)
При сгорании топлива с
> 1 действительный объём продуктов
сгорания больше теорети - ческого на
величину объёма избыточно поданного в
топку воздуха (
)
V
и объёма водяных паров содержащихся в
нём, 0,0161(
)
V
.
Тогда общий объём продуктов сгора -ния
составляет V
,
:
V = V + 1.0161( ) V (6)
Общий объём продуктов сгорания разделяют
на объём сухих газов V
:
V
= V
+
V
+
(
)
V
(7)
и общий объём водяных паров V
,
:
V = V + 0.0161( ) V (8)
Масса продуктов сгорания G
кг/кг, складывается из обеззоленной
массы топлива и воздуха, подаваемого
для горения:
G
=
1 -
+ 1.306
V
(9)
Концентрация золы в продуктах сгорания
,
:
=
(10)
Доля золы топлива, уносимая газами,
для пылеугольных топок принимается по
специиальным таблицам, для слоевых
топок при сжигании бурых углей и каменных
углей 0,2 – 0,25, а при сжигании антрацита
– 0,30.
При сжигании сланцев карбонаты Са, Мg, и Fе частично разлагаются на окислы металлов (СаО, МgО, и FеО) и СО .Выделяющаяся углекислота смешивается с продуктами сгорания. В форму- лу (1) для расчёта объёма сухих трёхатомных газов V , , вводят поправку и она принимает вид:
V
=
V
+
0.509
(11)
где: (CO
)
- содержание углекислоты в карбонатах,
%;
k - степень разложения карбонатов, принимается при камерном сжигании 1,0 , при слоевом 0.7.
Соответственно общий объём V
,
м
/кг
и масса продуктов сгорания G
,
составляют:
V = V + 0.509 (12)
G = G + (13)
Теоретическое количество воздуха V
,
определяется как суммарный его расход
на сжигание горючих 1м
сухого газового топлива при
= 1 по формуле:
V
=
0,0476[0.5(CO + H2)
+ 1.5 H2S
+
CmHn
– O2]
(14)
Теоретический объём азота V , :
V
=
0.79 V
+
(15)
Oбъём трёхатомных газов V и V , будет:
V
=
0,01[CO2
+ CO + H2S
+
m
Hn ]
(16)
V
=
0,01[H2S
+ H2 +
CmHn
+ 0,124d
]
+ 0,0161 V
(17)
где: d - влагосодержание газового топлива, отнесенное к 1м сухого газа, г/м
Масса продуктов сгорания G , кг/м3 будет:
G
=
+
+ 1,306
V
(18)
где плотность сухого газа , кг/м выражается формулой:
= 0,01[1,96 СО2
+1,52 H2S
+ 1.25 N2
+ 1.43 O2
+ 1.25 CO + 0.0899 H2
+
m
+ 0.04Sn)CmHn
]
(19)
Объёмы воздуха и продуктов сгорания при > 1 определяются по формулам (6), (8).