В таблице 5.2 для различных типов топок и марок топлива приведены расчетные коэффициенты избытка воздуха.

Таблица 5.2

Расчетные значения коэффициента избытка воздуха на выходе из топки α_т

Тип топки	Топливо	Значение αт
С пневмомеханическими забрасывателями и подвижной колосниковой решеткой	Донецкий антрацит АС и AM (Ап=0,5) Каменные угли типа кузнецких Г и Д (Ап=0,3), донецких Г и Д (Ап=0,8), кузнецких СС (Ап =0,4)	1,6–1,7 1,4–1,5 1,4–1,5
	Бурые угли типа ирша-бородинского (Wп =2,l; Ап=0,4), артемовского (Wп = 1,8), веселовского (Wп=2,0; Ап=1,5), подмосковного (Wп=3,0; Ап=2,1), харанорского (Wп =3,2; Ап=0,7)
С цепной решеткой прямого хода	Донецкий антрацит АС и AM (Ап = 0,5)	1,5–1,6
С пневмомеханическими забрасывателями и цепной решеткой обратного хода	Все топлива, указанные для топок с пневмомехани-ческими забрасывателями и неподвижной решеткой	1,3–1,4
Камерная (при пылевидном сжигании с твердым шлакоудалением)	Антрацитовый штыб, полуантра­циты, тощие угли Каменные, бурые угли и фрезерный торф Мазут и природный газ	1,2–1,25 1,2 1,1
Скоростного горения	Рубленая щепа (Wр = 50 %) Дробленые отходы и опилки (Wр = 50%)	1,2 1,3
Примечание. Меньшее значение αт для паровых котлов производительностью D>10 т/ч

5.1.2. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания

При тепловом расчете паровых и водогрейных котлов определяются теоретические и действительные объемы воздуха и продуктов сгорания. Это необходимо производить в следующей последовательности:

1. Определить теоретический объем воздуха, необходимого для полного сгорания:

при сжигании твёрдого и жидкого топлива (м³ воздуха/кг топлива)

; (5.3)

при сжигании газа (м³ воздуха/м³ газа)

, (5.4)

где m – число атомов углерода; n – число атомов водорода.

2. Определить теоретический объем азота в продуктах сгора­ния:

; (5.5)

при сжигании газа (м³/м³):

. (5.6)

3. Определить объем трехатомных газов:

при сжигании твердого топлива и мазута (м³/кг)

; (5.7)

при сжигании газа (м³/м³)

. (5.8)

При расчете следует учитывать, что диоксид углерода и сернистый газ принято объединять и называть «сухие трехатомные газы», обозначая через RO₂, т. е. RO₂=CO₂+SO₂.

4. Определить теоретический объем водяных паров:

при сжигании твердого и жидкого топлива (м³/кг)

; (5.9)

при сжигании газа

. (5.10)

5. Определить средний коэффициент избытка воздуха в газоходе для каждой поверхности нагрева

(5.11)

где   коэффициент избытка воздуха перед газоходом;  коэффициент избытка воздуха после газохода.

6. Определить избыточное количество воздуха для каждого газохода

. (5.12)

7. Определить действительный объем водяных паров для твердого и жидкого топлива (м³/кг) и для газа (м³/м³) по формуле

. (5.13)

8. Определить действительный суммарный объем продуктов сгорания для твердого и жидкого топлива (м³/кг) и для газа (м³/м³) по формуле:

. (5.14)

9. Определить объемные доли трехатомных газов и водяных паров, а также суммарную объемную долю по формулам:

; (5.15)

; (5.16)

. (5.17)

10. При сжигании твердого топлива определить концентрацию золовых частиц в продуктах сгорания (г/м³):

, (5.18)

где a_ун  доля золы топлива в уносе, для камерных топок при сжигании твердого топлива принимается а_ун= 0,95, для слоевых топок  по таблицам 5.1 и 5.2.

Расчёт объёмов продуктов сгорания для всех видов топлив рекомендуется вести согласно табл. 5.3, составленной применительно к котлу с четырьмя газоходами (топка, первый и второй котельные пучки, водяной экономайзер). Аналогично составляется данная таблица для котлов с иной структурой газоходов.

Таблица 5.3

Объемы продуктов сгорания, объемные доли трехатомных газов,

концентрация золы

	Размерность	V0 = V0 N2= VRO2= V 0 H2O= Ap=
		Газоходы
		Топка	I котельный пучок	II котельный пучок	Водяной экономайзер
Коэффициент избытка воздуха за газоходы,	–	=	αI кп =	αII кп =
Средние значения коэффициента в газоходах,	–
Объём водяных паров V = V + 0,0161 (ср -1) Vо	м3/кг, (м3/м3)
Объём дымовых газов VГ = V + V + V + ( -1) Vо	м3/кг, (м3/м3)
Объёмная доля сухих трёхатомных газов	–
Объёмная доля водяных паров	–
Суммарная объёмная доля трёхатомных газов и водяных паров	–
Безразмерная концентрация золы в дымовых газах	кг/кг