2.Определение количества воздуха, необходимого для горения топлива, состав и количество дымовых газов и их энтальпии.
Количество воздуха, необходимого для горения топлива и количество дымовых газов по газоходам котла находится для подсчета скорости газов и воздуха в поверхностях нагрева с целью определения коэффициента теплопередачи в них. Знание энтальпии дымовых газов необходимо для составления теплового баланса элементов котельного агрегата.
В настоящем разделе следует определить:
-
теоретический объем воздуха, необходимый для горения и теоретический объем продуктов сгорания;
-
выбрать тип топочного устройства, значение коэффициента избытка воздуха в топке, присосы воздуха по элементам котельного агрегата и средние значения коэффициентов избытка воздуха по газоходам агрегата;
-
найти действительные объемы воздуха, необходимого для горения, действительные объемы продуктов сгорания и парциальные давления трехатомных газов по газоходам котла; при сжигании пылевидного топлива определить концентрацию летучей золы в дымовых газах;
-
подсчитать энтальпию теоретического объема воздуха и продуктов сгорания при различных температурах и коэффициенте избытка воздуха с последующим составлением I – V таблицы и построением I – V диаграммы.
Расчеты необходимо представить в виде свободных таблиц.
2.1. Теоретически необходимый объем воздуха для процесса сгорания и теоретические объемы продуктов сгорания.
Объем воздуха, необходимый для процесса сгорания определяется на 1 кг твердого и жидкого или 1 м3 сухого газообразного топлива при нормальных условиях.
Теоретический
(при коэффициенте избытка воздуха в
топке
)
объем сухого воздуха (м3/кг),-необходимый
для полного сгорания, 1 кг твердого или
жидкого топлива, определяется по формуле
(2.1)
Теоретический объем воздуха, необходимый для полного сгорания 1 м3 сухого газообразного топлива, определяются по формуле
(2.2)
В формуле (2.1) содержание элементов выражается в процентах на 1 кг
12
массы
топлива, а в (2.2) содержание горючих газов
СО,
и т.д в процентах по объему.
Теоретический объем продуктов сгорания состоит из объема сухих газов и объема водяных паров:
(2.3)
Теоретический объем сухих дымовых газов определяется как сумма объемов трехатомных газов и азота, т.е.:
(2.4)
где
.
Для твердых и
жидких топлив теоретические объемы
продуктов полного сгорания (м3/кг)
при
,
определяется по формулам:
; (2.5)
; (2.6)
(2.7)
Объем водяных паров:
(2.8)
и
полный объем продуктов сгорания:
(2.9)
Для газообразного
топлива теоретический объемы продуктов
сгорания (м3/
м3)
при
,определяются
по формулам:
Объем двухатомных газов
; (2.10)
Объем трехатомных газов
(2.11)
Объем сухих газов
Объем водяных паров
(2.12)
Полный объем продуктов сгорания
Результаты расчетов теоретических объемов воздуха и продуктов сгорания сводятся в таблицу (см. табл.2.1)
13
Таблица 2.1.
Теоретический объем воздуха, необходимый для горения топлива и теоретические объемы продуктов сгорания.
|
Наименование величины |
Обозначение |
Единицы измерения |
Расчетная формула |
Расчет |
Результаты расчета |
|
Теоретический объем воздуха |
|
(м3/кг) (м3/ м3) |
|
|
|
|
Теоретический объем азота в дымовых газах |
|
(м3/кг) (м3/ м3) |
|
|
|
|
Объем сухих трехатомных газов |
|
(м3/кг) (м3/ м3) |
|
|
|
|
Теоретический объем водяных паров в дымовых газах |
|
(м3/кг) (м3/ м3) |
|
|
|
|
Полный объем теоретического количества дымовых газов |
|
(м3/кг) (м3/ м3) |
|
|
|
