24) Теоретический массовый и объемный расходы воздуха на горение твердого и жидкого топлива(Выводы формул).

Горючие вещества топлива взаимодействуют с кислородом воздуха в определенном количественном соотношении. Расход кислорода и количество получающихся продуктов сгорания рассчитывают по стехиометрическим уравнениям горения, которые записывают для 1 кмоля каждой горючей составляющей.

Стехиометрические уравнения горения горючих составляющих твердого и жидкого топлива имеют вид:

углерода С + О₂ = СО₂: 12кг С + 32кг О₂ = 44кг СО₂ ; 1кг С + (32/12)кг О₂ = (44/12)кг СО₂ ; водорода 2Н₂ + О₂ = 2Н₂О : 2х2кг Н₂ + 32кг О₂ = 36кг Н₂О ; 1кг Н₂ + 8кг О₂ = 9кг Н₂О . (16.4) серы летучей S + O₂ = SO₂ : 32кг S + 32кг O₂ = 64кг SO₂ ;

Для горения 1 кг углерода, водорода и серы необходимо соответственно 8/3, 8 и 1 кг кислорода. В 1 кг топлива находится С^р/100 кг углерода, Н^р/100 кг водорода, S_л^р/100 кг летучей серы и О^р/100 кг кислорода.

для горения 1 кг топлива суммарная масса кислорода будет равен:

М^о_О2 = (8/3С^р + 8Н^р + S_л^р - О^р ) / 100 .

Массовая доля кислорода в воздухе равна 0,232, то

массовое количество воздуха:

М^о = 1/0,232(8/3С^р + 8Н^р + S_л^р - О^р ). или М^о = 0,115 С^р + 0,345 Н^р + 0,043(S_л^р - О^р ) .

При нормальных условиях плотность сухого воздуха c_о= 1,293кг/м³.

объемное количество воздуха, необходимого для горения 1кг топлива:

V^о = М^о / с_о= М^о / 1,293 м³ /кг. V^о = 0,0889 (С^р + 0,375S_л^р ) + 0,265 Н^р – 0,033О^р .

25) Состав продуктов полного сгорания твердого и жидкого топлива.

В результате полного сжигания топлива при = 1 образуются продукты сгорания, содержащие СО₂, SO₂, Н₂О и N₂:

-сухие(неконденсирующиеся в КА) 3-атомные газы СО₂ и SO₂

-водяной пар Н₂О, полученный при горении Н₂

- N₂ азот топлива и азот, находящийся в теоретически необходимом количестве воздуха

-водяной пар, полученный при испарении влаги топлива, вносимый в топку влажным воздухом, пар, используемый для распыления мазута при его сжигании. При температуре ниже точки росы водяной пар конденсируется.

состав продуктов сгорания при >1 будет отличаться от аналогичных характеристик из-за наличия избыточного воздуха. Поскольку при =1 при предусматривается полное окисление горючих компонентов, то при >1 объемы СO₂ , SO₂ и Н₂О останутся в составе продуктов сгорания. В дополнение к этому в продуктах сгорания появится свободный (избыточный) кислород.

26)Количество трехатомных продуктов полного сгорания (масса и объем)твердого и жидкого 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 ,

при этом V_с.г. = V_RO2 + V_N2 + V_O2 , где V_RO2 = V_CO2 + V_SO2 - объем трехатомных газов, м³/кг ; V_N2 + V_O2 - объем двухатомных газов, м³/кг. M_RO2=(44/12)*(С^р /100)+ (64/32)*(S_л^р /100) 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 ;

б). объем трехатомных газов :

V_RO2 ==(44/12)*(С^р /100)/1.964+ (64/32)*(S_л^р /100)/2,86

V_RO2 = 0,0187(С^р + 0,375 S^р_л) /100;

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;

г). объем водяных паров :

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

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 ; 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 , где К - коэффициент разложения карбонатов: при слоевом сжигании К= 0,7 ; при камерном- 1,0 .

(все выводы которые были в тетради)