2.5 Состав и объем продуктов сгорания.

В общем случае в топке котла газообразные продукты сгорания содержат:

CO2, SO2, H2O – продукты полного сгорания

CO, H2, CmHn – продукты неполного сгорания

O2 , N2 – азот из топлива и воздуха, избыточный кислород.

При этом объем газа Vг можно выразить равенством:

V^Hг = V^HCO2 + V^HSO2 + V^HH2O + V^HCO + V^HH2 + V^HCmHn + V^HO2 + V^HN2

V^Н_RO2

принято объединять количество CO2 и SO2 , обозначая их RO2 - сухие 3атомные газы, т.е.:

V^HRO2 = V^HCO2 + V^HSO2

При полном сгорании топлива и α > 1, дымовые газы содержат лишь продукты полного окисления горючих элементов. При α>1: CO2, SO2, H2O,а также N2 и O2  V^Н_Г= V^НRO2 + V^НН2О +V^НО2 + V^НN2.

При полном сгорании топлива и α = 1, дымовые газы не содержат O₂ и состоят только из CO2, SO2, H2O и N2 и тогда состав газа равен:

V^Hг = V^HRO2 + V^HN2 + V^HH2O  V^Hг = V^Hс.г. + V^HH2O ( при н.у.)

Vсух.г.

Теоретический объём продуктов сгорания.

V^Н_Г= V^НRO2 + V^НН2О + V^НN2.

При α=1, т.е. в продуктах сгорания V_O2 =0;

1) теоретический объем сухих 3^хатомных газов:

V^HRO2 = 0.01 (CO2 + CO + H2S + ∑mCmHn),

2) теоретический объём азота:

Он складывается из объема азота в подаваемом воздухе и объема азота в топливе:

V^H_ON2 = V+ V, V^H_ON2 = 0,79 V^H_O + 0,01N₂,

3) теоретический объём водяных паров :

Наличие водяных паров в продуктах сгорания обусловлено:

- испарением влаги из топлива;

-горением водорода;

- испарения влаги из воздуха.

V^H_OH2O = 0,01(H2S + H2 + ∑CmHn + 0,124 dг.тл.) + 0,0161 V^H_O, ,где

Количество влаги, образовав - испарение влаги испарение влаги

шейся в рез-те горения водо - из топлива из воздуха

рода

dг.тл. – влагосодержание газообразного топлива, .

Влагосодержание воздуха принято равным d 0 = 10 , если отличается, то вводят поправку: dг.тл.→ при ρ= 0,804 ( плотность 1кг водяных па- ров при н.у.)

V^т_OH2O будет равно: dг.тл. / 1000 ρ^н.у.=dг.тл. / 1000* 0,804 = 0,0124* dг.тл. = 0,01*0,124 dг.тл.

Объем V_о = d *V^H_O* ρвозд / 1000*0,804 = 10*1,293* V^H_O /1000*0,804 = 0,0161V^H_O,

при ρвозд = 1,293 ; d 0 = 10 .

При α>1:

Увеличение количества воздуха, подаваемого в топку, приводит к возрастанию объёмов продуктов сгорания, при этом избыточный воздух в горении не участвует, объём продуктов сгорания увеличивается за счёт 2атомных газов (N2, O2).

Теоретический объём сухих 3атомных газов остаётся неизменным, тогда действительный объём сухих газов при полном сгорании топлива равен:

V^Hсг. = V^HRO2 + V^H_ON2 + (α - 1) V^H_O.

2.6 Действительный объём водяных паров.

V^HH2O = V^H_OH2O + 0,0161(α - 1) V^H_O , м³/м³ , тогда суммарный (действительный) объём продуктов сгорания будет равен:

V^Hг. = V^HRO2 + V^H_ON2 + (α - 1) V^H_O + V^H_OH2O + 0,0161(α - 1) V^H_O

Объёмные доли 3атомных газов и водяных паров определяются по формулам:

r RO2 = и r H2O =

При использовании типовых топлив значения V, VRO2, V, V берутся по таблицам в справочниках. При нестандартных топлив считаются по формулам.

Коэффициент избытка воздуха при выходе из топки αт принимаем по таблице 4. прил. [1]

αт = 1,1

Коэффициент α за каждой поверхностью определяется суммированием коэффициента избытка воздуха в топке αт с присосами Δα.

α˝ = αт + ∑Δα.

Расчётные значения Δα берутся по табл. 5 прил. [1]

за газоходом 1,1 + 0,1 = 1,2

за экономайзером 1,2 + 0,1 = 1,3