1. Расчет горения топлива (Примеры).

1.1 Расчет горения жидкого топлива

Исходные данные:

C^г=84%, H^г=12%, S^г=2%, O^г=1%, N^г=1%, A^р=2%, W^р=4%

Температура воздуха: t_в=250 ⁰С

Коэффициент избытка воздуха: α=1,2

Определить состав рабочей массы топлива:

Х^Р=Х^Г(100-W^Р-А^Р)/100

1.1.1 Рабочий состав топлива:

С^р= 78,96 %

H^р= 11,28 %

S^р= 1,88 %

O^р= 0,94 %

N^р= 0,94 %

A^р= 2 %

W^р= 4 %

Состав рабочей массы топлива:

С^р + Н^р + О^р + N^р + S^р + А^р + W^р = 100%

78,96+11,28+0,94+0,94+1,88+2+4=100

1.1.2. Определение количества воздуха необходимого для полного сгорания топлива.

Количество кислорода необходимое для горения:

=

=0,01*(1,867*78,96+5,6*11,28+0,7*1,88-0,7*0,94)=2,11 м³/кг

Количество теоретически необходимого воздуха:

=4,76*2,11=10,06 м³/кг

Действительное количество воздуха необходимого для горения:

L_α = αL₀,=1,2*10,06=12,07 м³/кг

Количество и состав продуктов горения (ПГ):

Объем СO₂:

.=0,01*1,867*78,96=1,47 м³/кг

Суммарное количество водяного пара в продуктах горения:

=0,01*(11,2*11,28+1,24*4)=1,31 м³/кг

Объем SO₂:

=0,007*1,88=0,01 м³/кг

Объем избыточного кислорода:

=(1,2-1)*2,11=0,42 м³/кг

Объем азота:

=0,01*0,8*0,94+3,76*2,11=7,95 м³/кг

Объем избыточного азота:

=3,76*0,42=1,59 м³/кг

Суммарный объем азота:

=7,95+1,59=9,54 м³/кг

Теоретическое количество продуктов сгорания (дыма):

=1,47+1,31+0,01+7,95=10,75 м³/кг

Суммарный объем продуктов сгорания:

=10,75+0,42+1,59=12,76 м³/кг

Состав влажных продуктов сгорания):

=(1,47*100)/12,76=11,55 %

=(1,31*100)/12,76=10,29 %

=(9,54*100)/12,76=74,75 %

=(0,42*100)/12,76=3,31 %

=(0,01*100)/12,76=0,1 %

Состав сухих продуктов сгорания:

=(11,55*100)/(100-10,29)=12,88 %

=(74,75*100)/(100-10,29)=83,32 %

=(3,31*100)/(100-10,29)=3,69 %

=(0,1*100)/(100-10,29)=0,11 %

Результаты расчетов влажных и сухих продуктов сгорания записать в таблицу:

	CO2	H2O	SO2	O2	N2	Сумма, %
Влажные	11,55	10,29	0,1	3,31	74,75	100
Сухие	12,88	–	0,11	3,69	83,32	100

Плотность продуктов сгорания:

=

=0,01*(44*11,55+28*74,75+18*10,29+32*3,31+64*0,1)/22,4=1,29 кг/м³

1.1.3. Определение температуры горения топлива:

Теплота сгорания мазута:

=340*78,96+1030*11,28-109*(0,94-1,88)-25*4=38057,42 кДж/кг

Химическая энтальпия продуктов сгорания:

=38057,42/12,76=2982,17 кДж/м³

Энтальпия воздуха:

=1,31*250*12,07/12,76=310,48 кДж/м³

Энтальпия продуктов сгорания:

i = i_x+i_в=2982,17+310,48=3292,65 кДж/м³

Теоретическая температура сгорания:

1957,05 ⁰С

Действительная температура сгорания:

t_n=ηt=0,7*1957,05=1369,93 ⁰С

1.2 Расчет горения газообразного топлива

Дано: топливо природный газ

CH₄=91,5%, CO₂=0,6%, N₂=4,2%, C₂H₆=2,3%, C₄H₁₀=1,1%, C₃H₈=0,2%, C₂H₈=0,1

Температура воздуха: t_в=40 ⁰С

Коэффициент избытка воздуха: α=1,05

Состав топлива:

CH₄ + C₂H₆ + C₄H₁₀ + C₃H₈ + C₂H₈ + CO₂ + N₂ = 100 %.

91,5+2,3+1,1+0,2+0,1+0,6+4,2 =100