Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Часть 1 - +++.doc
Скачиваний:
63
Добавлен:
13.02.2015
Размер:
5.52 Mб
Скачать

6.3. Теплота сгорания топлива

Наиболее важной теплотехнической характеристикой топлива является теплота сгорания (теплотворная способность), т.е. количество теплоты, выделяющейся при полном сгорании единицы массы твёрдого или жидкого (кДж/кг) или единицы объёма газообразного (кДж/м3) топлива.

Теплоту сгорания, так же как и элементный состав, относят к рабочей, сухой или горючей массе топлива: Qr, Qd, Qdaf.

В зависимости от того, в каком состоянии (жидком или газообразном) находятся в продуктах сгорания водяные пары, различают высшую (Qs) и низшую (Qi) теплоту сгорания (индексы s – от англ. superior – высший, i – inferior – низший).

Высшей теплотой сгорания Qs называют максимальное количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании единицы количества топлива (1 кг – твёрдое или жидкое, 1 м3 – газообразное) с учётом теплоты конденсации водяных паров, содержащихся в продуктах сгорания.

В реальных промышленных установках температура уходящих газов во избежание низкотемпературной коррозии должна превышать температуру конденсации водяного пара, а, следовательно, теплота его конденсации не используется. Поэтому во всех практических расчётах в качестве показателя теплотворной способности топлива применяют так называемую низшую теплоту сгорания Qi. Таким образом, низшая теплота сгорания Qi получается вычитанием из высшей теплоты сгорания Qs теплоты конденсации водяных паров, которые образуются при испарении влаги, содержащейся в топливе, а также при сгорании водорода топлива:

.

Возникает вопрос, как определить численное значение теплоты конденсации водяных паров Qквп.

Теплота конденсации водяных паров зависит от количества водяных паров, образующихся при сжигании 1 кг топлива Gвп (кг Н2О / кг топлива), а также от удельной (так называемой «скрытой») теплоты парообразования (или конденсации) r (кДж/кг):

Qквп = r · Gвп , кДж/кг.

Скрытая теплота конденсации (парообразования) при атмосферном давлении r = 539 ккал/кг = 2260 кДж/кг. С учётом некоторого охлаждения дымовых газов можно принять r = 600 ккал/кг = 2500 кДж/кг.

Для определения расхода (количества) водяных паров необходимо понять источник (или источники) их возникновения. Во-первых, водяные пары образуются при испарении влаги, входящей в состав топлива, при этом их масса равна массе влаги в топливе:

Во-вторых, водяные пары образуются при сжигании водорода, входящего в состав топлива, в соответствии с реакцией

Н2 + 0,5О2 = Н2О.

Из реакции следует, что при полном сгорании 1 моля водорода (молекулярная масса водорода равна 2 кг) образуется 1 моль водяного пара (молекулярная масса 18 кг), т.е. при сжигании 2 кг водорода образуется 18 кг Н2О, а при сжигании 1 кг водорода – 9 кг Н2О. Тогда количество (масса) водяного пара, образовавшегося при сжигании 1 кг топлива, содержащего водород в количестве Hr , %, получится:

В итоге теплота конденсации водяных паров:

Тогда соотношение (математическая связь) между низшей и высшей теплотой сгорания представляется следующим образом:

В отличие от теплоты сгорания рабочей массы топлива Qr, которая зависит от содержания внешнего балласта (золы и влаги), теплота сгорания горючей массы топлива Qdaf – величина, достаточно постоянная для конкретного месторождения. Поэтому, зная Qdaf и (по данным технического анализа топлива) влажность Wr и зольность Ar, можно рассчитать Qr:

Соответственно, связь между теплотой сгорания рабочей и сухой массы:

Пересчёт теплоты сгорания рабочей массы топлива при изменении влажности с Wr1 на Wr2 производится по формуле:

При одновременном изменении влажности и зольности топлива теплота сгорания пересчитывается так:

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]