
- •Ю.О. Малик Енергозберігаючі технології
- •12. Методи прямого перетворення енергії
- •12.1. Хімічні методи перетворення енергії
- •12.2. Цикл термоелектричної установки
- •12.3. Цикл термоелектронного перетворювача енергії
- •12.4. Цикл магнітогідродинамічних (мгд) генераторних установок
- •13. Вторинні енергоресурси (вер) та енерготехнологічне комбінування
- •13.1. Загальні відомості
- •13.2. Класифікація вторинних ресурсів
- •13.3. Джерела вторинних енергоресурсів
- •13.4. Обладнання для використання теплових вер
- •13.5. Використання низько-потенціальних теплових вер
- •13.5.1. Теплозабезпечення
- •13.5.2. Виробництво електроенергії з відпрацьованої пари
- •13.5.3. Комбіноване використання відпрацьованої пари
- •13.5.4. Одержання холоду
- •13.5.5. Використання теплоти виробничої води
- •13.5.6. Агротеплофікація
- •13.5.7. Виробництво електроенергії з відпрацьованої води
- •13.5.8. Використання низькотемпературних продуктів горіння
- •13.6. Використання фізичної теплоти технологічних продуктів
- •13.7. Використання фізичної теплоти технологічних потоків у виробництві сірчаної кислоти
- •13.8. Утилізація теплоти продуктів піролізу в виробництві етилену
- •14. Паливо. Основи горіння та організація процесу спалювання палива
- •14.1. Сучасний стан та перспективи розвитку енергетичних ресурсів України
- •14.2. Види та характеристики палива
- •14.2.1. Тверде та рідке паливо
- •14.2.2. Газоподібне паливо
- •14.2.3. Технічні характеристики палива
- •14.3. Елементи теорії горіння та організація процесу спалювання палива
- •14.3.1. Гомогенне горіння. Горіння газоподібного палива
- •14.3.2. Горіння рідкого палива
- •14.3.3. Гетерогенне горіння
- •14.4. Розрахунки процесів горіння палива
- •14.4.1. Розрахунки витрат повітря на спалювання 1 кг палива
- •14.4.2. Склад та об’єм продуктів згоряння 1 кг палива
- •14.4.3. Ентальпія продуктів згоряння
- •14.5. Види пристроїв для спалювання палива
- •14.5.1. Спалювання твердого палива у факелі
- •14.5.2. Спалювання мазуту та газу в паленищах
- •Література
- •Енергозберігаючі технології
14.4.3. Ентальпія продуктів згоряння
Ентальпія продуктів згоряння 1 кг твердого палива або 1 м3 газоподібного палива може бути обчислена за відомою формулою
,
(14.52)
де VГ – об’єм продуктів згоряння, м3/кг; СГ – середня об’ємна теплоємність за умови постійного тиску продуктів згоряння, МДж/м3; tГ – температура газу, оС.
Звичайно в таблицях поряд з теплоємкостями приводяться об’ємні ентальпії продуктів згоряння I = cpt. Тоді розрахунок ентальпії продуктів повного згоряння для =1 проводиться за формулою, МДж/кг, (МДж/м3):
.
(14.53)
З врахування надлишкового повітря (-1)v0
,
(14.54)
де IП = V0(ct)П - ентальпія теоретично необхідного об’єму повітря та (ct)П – ентальпія 1 м3 вологого повітря, МДж/м3.
Визначаючи (ct)RO2 враховують, що вміст SO2 в продуктах згоряння відносно невеликий і значення ентальпії береться як для СО2.
Із приведених формул можуть бути розраховані ентальпії продуктів згоряння заданого палива для різних значень коефіцієнтів надлишку повітря .
14.5. Види пристроїв для спалювання палива
Топка (паленище) – один із основних елементів котельного агрегату. В ній проходить процес горіння, під час якого хімічна енергія палива перетворюється теплову енергію продуктів згоряння. Існуючі пристрої для спалювання палива можна поділити на шарові та камерні. Шарові паленища призначені для спалювання твердого палива в шарі на колосниковій решітці. В камерних паленищах спалюється тверде паливо у завислому стані у вигляді пилу та дрібних часточок, а також рідке паливо, яке спалюється з допомогою форсунок, та газоподібне. Камерні паленища поділяться на факельні та вихорові (циклонні). На рис. 14.4 показані схеми шарового, факельного та вихорового способів спалювання твердого палива.
Р
ис.
14.4.
Схеми
способів спалювання твердого палива:
а) шаровий;
б) факельний;
в) вихоровий; 1-паливо; 2-повітря
У разі шарового способу спалювання необхідне для горіння повітря подається до шару палива через колосникову решітку.
У разі факельного способу спалювання тверде паливо попередньо розмелюється в млинах і пил разом із повітрям (аеросуміш) подається в топку (паленище). Час перебування газу та пилу в об’ємі паленища незначний (1,5-2 с). Тому в залежності від виду твердого палива тонина помелу (тобто відсотково-масовий вміст часточок визначеного розміру вибирається різною. Наприклад, у випадку спалювання антрацитів тільки 7-13 % за масою повинні становити частинки розміром понад 90 мкм, для кам’яного вугілля – 15-35 %, а у випадку спалювання бурого вугілля доля таких частинок становить вже 40 %.
Зменшення розмірів частинок палива призводить до зростання площі питомої поверхні контакту з окиснювачем. В пилеповітряному факелі горіння розвивається висока температура. Це сприяє інтенсифікації прогрівання палива та його запалюванні.
Циклонний спосіб спалювання грунтується на використанні закручених паливоповітряних потоків. Транспорт палива здійснюється повітрям. Частинки палива циркулюють визначеними траєкторіями упродовж часу, необхідного для завершення їх згоряння. Під дією відцентрових сил частинки рухаються у вигляді згущеного пристінного шару, інтенсивно перемішуючись із повітрям. Час перебування частинок в циклонній камері вибирається достатнім для вигоряння грубого пилу (розмір частинок 200 мкм) або дрібного палива (розмір частинок до 5 мкм).