Объем продуктов горения топлива

При полном сгорании любого топлива образуются следующие газообразные продукты: СО₂, Н₂О_газ,N₂,SО₂. Обычно горение происходит с избытком воздуха, поэтому в ПГТ присутствует О₂, содержание которого зависит от коэффициента избытка воздуха.

Объемы дымовых газов по отдельности рассчитывают по формулам:

для природного газа

VСО2= 0,01 (СО2+ СН4+ 2С2Н6+ 3С3Н8+ 4С4Н10+ 5С5Н12), нм3/нм3;	(0)
VН2О= 0,01 (2СН4+ 3С2Н6+ 4С3Н8+ 5С4Н10+ 6С5Н12+ Н2О + + 0,16 d Lд), нм3/нм3	(0)
VN2= 0,79Lд+ 0,01N2, нм3/нм3;	(0)
VО2= 0,21 (– 1)L0, нм3/кг (нм3газа),	(0)

для твердого и жидкого топлива

VСО2= 0,01855Ср, нм3/кг;	(0)
VН2О= 0,112Нр+ 0,0124 (Wр + 100wпар) + 0,0016d Lд, нм3/кг,	(0)

где w_пар– количество пара, вводимого для распыления жидкого топлива в форсунках высокого давления, кг/кг топл.;

VSО2= 0,007Sр, нм3/кг;	(0)
VN2= 0,79Lд+ 0,008Nр, нм3/кг.	(0)

Объем кислорода V_О2рассчитывают по формуле (0).

Общий объем продуктов горения топлива рассчитывают по формуле:

V=VСО2+VН2О+VN2+VО2+VSО2, нм3/кг (нм3/нм3газа).

(0)

Температура горения

При выполнении расчетов определяют действительнуютемпературу дымовых газов при данных условиях горения топлива и сравнивают ее с заданной температурой технологического процесса, чтобы проверить, правильно ли выбрано топливо и условия его горения. При необходимости изменяют условия горения (величину, температуру подогрева вторичного воздуха) и повторяют расчеты.

Рассчитывают общее теплосодержание продуктов горения топлива по формуле:

i общ = + + – , кДж/нм3,

(0)

где k– доля вторичного (подогреваемого) воздуха на горение;

i_возд= С_возд·t_возд– теплосодержание вторичного воздуха, которое определяют по линии воздуха наi–t-диаграмме при даннойt_возд(рис. 1),

i_топл= С_топл·t_топл– теплосодержание подогретого топлива (С_СН4 = 1,55 кДж/(м³ К), С_мазут = 1,88 – 2,05 кДж/(кг К), С_уголь = 0,92 кДж/(кг К)),(С_возд, С_топл, С_СН4, С_мазут,С_уголь– удельная теплоемкость воздуха, топлива, метана, мазута, угля соответственно). Если воздух и топливо не подогревают, вторым и третьим слагаемыми можно пренебречь;

q_дисс– теплота диссоциации СО₂и Н₂О.

Потерями на диссоциацию СО₂и Н₂О можно пренебречь, если пользоватьсяi–t-диаграммой, построенной с учетом диссоциации (сплошные линии на рис. 2).

Рассчитывают действительное теплосодержание ПГТ с учетом пирометрического коэффициента на потери тепла от ПГТ в процессе теплообмена с окружающими их поверхностями:

i´ _общ = · i _общ.

Значения зависят от вида топлива и типа печи, т.е. типа топливосжигающих устройств (горелок или форсунок), они приведены в табл. 1.

Таблица 1.

Пирометрический коэффициент для различных типов печей и видов топлива

Тип печи	Вид топлива	
камерные	газ, твердое	0,73–0,78 0,66–0,70
туннельные, ванные	газ, мазут	0,78–0,83
вращающиеся	газ, мазут, твердое пылевидное	0,70–0,75

С помощью i–t-диаграммы (рис. 1, 2) находят значение действительной температуры продуктов горения топлива при данных условиях горения.