Состав и объем продуктов сгорания.

В общем случае в топке котла могут быть газообразные продукты сгорания :

CO2 SO2 H2O – продукты полного сгорания

CO, H2, CmHn – продукты неполного сгорания

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

В этом случае объем газа равен

V^нг = V^нCO2 + V^нSO2 + V^нH2O + V^нCO + V^нH2 + V^нCmHn + V^нO2 + V^нN2 принято объединять CO2 и SO2 и называть V^нRO2 – сухие трехатомные газы.

При полном сгорании топлива и α > 1, дымовые газы содержат лишь

CO2, SO2, H2O, N2 и O2 –основные продукты сгорания.

Тогда объем газа при нормальных условиях:

V^нг = V^нRO2+ V^нH2O+ V^нO2 + V^нN2

При полном сгорании топлива и α = 1, продукты сгорания содержат только CO2, SO2, H2O и N2

V^нг = V^нRO2 + V ^н N2 + V^н H2O

При горении газообразного топлива мы должны знать:

теоретическое количество воздуха V

теоретический объём продуктов сгорания (при α = 1) V^нг

V^н_о, V= VRO2 + V+ V

1. Теоретический объём воздуха трехатомных газов равен

V^нRO2 = 0.01 (CO2 + CO + H2S + ∑mCmHn),

2. Теоретический объём азота, складывается из объема азота подавшего в воздухе и объема азота из топлива

V_о = V + V ,

V = 0,79 V_о^н, -теоретическое количество воздуха

V = = 0,01N2 –из топлива

V = 0,79 V^н_о + 0,01 N2

3. Теоретический объём водяных паров. Складывается из количества: V_о^нH2O.Три источника образования.

1) горении водорода и углеводорода

2) испарение влаги из топлива

3) испарение влаги из воздуха.

V_о= 0,01(H2S + H2 + ∑CmHn + 0,124 dг.тл.) + 0,0161 V_о^н,

1.-горение

2.-испарение влаги из топлива

3.-испарение влаги из воздуха

где dг.тл. – влагосодержание газообразного топлива,

Влагосодержание воздуха принято равным d 0 = 10

Количество влаги содержащейся в воздухе при α = 1

V = = = 0,0161V_о^н,

ρвозд = 1,293 ; ρ= 0,804

При α > 1 количества воздуха подаваемого в топку приводит к возрастанию объёмов продуктов сгорания относительно теоретически расчетного.. При этом избыточный воздух в горении не участвует, объём продуктов сгорания увеличивается за счёт двухатомных газов (N2, O2).А теоретический объем остается неизменным при α > 1. Следовательно действительный объем сухих газов.

V^нсг. = V^нRO2 + V^н_о + (α - 1) V_о^н

Действительный объём водяных паров:

V^нH2O = V_о + 0,0161(α - 1) V_о^н

Суммарный объём продуктов сгорания:

V^нг = V^нRO2 + V_о + (α - 1) V_о^н + V_о + 0,0161(α - 1) V_о^н

Объёмные доли сухих трехатомных газов и водяных паров определяются по формуле:

r RO2 = и r H2O =

Объем воздуха ,газов, водяных паров ,а так же скорости газов потока рассчитываются при среднем коэффициенте избытка воздуха, α.

Теоретические объёмы воздуха и дымовых газов

Наименование величин	обозначения	Расчётная формула	Размерность	Результат
Теоретическое количество воздуха, необходимое для горения.	V	для газообразного 0,0476[0,5CO + 0,5H2 + 1,5 H2S + ∑(m + n/4)CmHn - O2]
Теоретический объём азота	V	0,79V+
Объём сухих 3атомных газов	VRO2	0,01[CO2 + CO + H2S + + ∑mCmHn]
Теоретический объём водяных паров	V	0,01[H2S + H2 + ∑n/2CmHn + 0,124dг.тл] + 0,0161V, где dr – влагосодержание газообразного топлива, г/м³ (учитывается, если оно задано)