4 Коэффициент избытка воздуха

Действительное количество воздуха, необходимое для полного сгорания 1 кг топлива, должно быть несколько большим теоретического, так как при практическом сжигании топлива не все количество теоретически необходимого воздуха используется для горения топлива; часть его не участвует в реакции горения в результате недостаточного для перемешивания воздуха с топливом, а также из-за того, что воздух не успевает вступить в соприкосновение с углеродом и уходит в газохды котла в свободном состоянии.

Отношение количества воздуха, действительно подаваемого в топку, к теоретически необходимому называют коэфициентом избытка воздуха

, (23)

где - действительный объем воздуха, подаваемого в топку на 1 кг топлива.

Коэффициент избытка воздуха зависит от вида сжигаемого топлива, способа его сжигания, конструкции топки и принимается на основании опытных данных.

Для газообразного топлива ;

Для твердого топлива при факельном сжигании ;

Для твердого топлива при слоевом сжигании ;

Для жидкого топлива .

То значение , при котором КПД котельного агрегата будет наибольшим, называется оптимальным коэффициентом избытка воздуха.

Для поддержания нормального горения нужно подводить воздуха в топку столько, сколько требуется для полного сгорания топлива, что достигается постоянным контролем за составом дымовых газов. Наиболее важно определение содержания в дымовых газах СО и СО₂.

В случае неполного сгорания при недостатке воздуха в составе уходящих из топки газов будут углеводороды, окись углерода СО, а иногда и чистый водород Н, а при чрезмерном избытке воздуха создаются условия для удаления из топки несгоревших летучих горючих веществ и уноса частичек твердого топлива. Поэтому при эксплуатации топки следует сводить неполноту сгорания к возможному минимуму. Как правило котельный агрегат работает с незначительной химической неполнотой сгорания.

При присосе холодного воздуха в газоходы котла экономичность его работы снижается, следовательно необходимо добиваться полной герметизации газоходов.

5 Энтальпия воздуха и продуктов сгорания

Энтальпия воздуха и продуктов сгорания 1 кг твердого, жидкого или 1 м³ газообразного топлива определяется по сумме энтальпий газообразных продуктов сгорания, входящих в состав дымовых газов.

Энтальпия воздуха кДж/м³ (при =1) , (24)

Где С_в – теплоемкость воздуха при его температуре t_в .

Энтальпия газообразных продуктов сгорания, кДж/м³, при =1

, (25)

где - средние объемные теплоемкости элементов при постоянном давлении и температуре, кДж/(кг·ºС);

- температура продуктов сгорания, ºС.

Энтальпия золы при сжигании твёрдого топлива

, (26)

Энтальпия дымовых газов, кДж/м³, при >1

. (27)

Теплоемкость газов изменяется в зависимости от их температуры. Средние объемные значения теплоемкости для воздуха, водяного пара и дымовых газов приведены в таблице.