2.5. Действительный объем воздуха, необходимый для процесса горения и действительные объемы продуктов сгорания.
Для обеспечения полного сгорания топлива в топку необходимо подавать воздуха больше, чем требуется теоретически. Действительный объем воздуха, поступивший в топку:
,
(2.14)
где
-
коэффициент избытка воздуха в топке.
Для твердых, жидких
и газообразных топлив объемы продуктов
полного сгорания при
находятся по формулам, представленным
в таблице 2.2, куда заносятся результаты
расчетов продуктов полного сгорания
топлива при
.
Масса дымовых газов, кг газов на кг сожженного топлива, при сжигании твердого топлива и мазута составляет:
(2.15)
2.6. Энтальпия воздуха и продуктов сгорания.
Для всех видов топлив энтальпии теоретических объемов воздуха и продуктов сгорания, в кДж/кг или к Дж/ м3 определяются по одним и тем же формулам.
Энтальпия теоретически необходимого воздуха
(2.16)
где
-
энтальпия воздуха, при его температуре
кДж/кг
Формулы для
определения энтальпий теоретических
объемов продуктов сгорания приведены
в таблице 2.3 в которую занесем результаты
расчетов. В приведенных формулах
,
,
-
энтальпии газов принимаются для
конкретных газов в зависимости от
температуры по приложению 5.
Результаты расчетов энтальпий газов при действительных
16
коэффициентах избытка воздуха сводятся в таблицу 2.4 которая составляется в зависимости от принятой конструкции котельного агрегата.
Таблица 2.2.
Объемы продуктов сгорания и объемная доля углекислого газа и водяных паров по газоходам котельного агрегата.
|
Наименование рассчитываемой величины |
Единицы измерения |
Элементы газового тракта |
|||||
|
Топка |
Пароперегреватель |
Первый газоход котла |
Второй газоход котла |
Экономайзер |
Воздухоподогреватель |
||
|
Коэффициент избытка воздуха в топке, Т |
- |
|
|
|
|
|
|
|
Присос по элементам газового тракта, Δ |
- |
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициент избытка воздуха за элементом тракта, ' |
- |
|
|
|
|
|
|
|
Средний коэффициент избытка воздуха, ср |
- |
|
|
|
|
|
|
|
Объем избыточного воздуха
|
м3/кг |
|
|
|
|
|
|
|
О |
м3/кг |
|
|
|
|
|
|
|
Действительный
объем водяных паров
|
м3/кг |
|
|
|
|
|
|
|
Полный объем продуктов сгорания |
м3/кг |
|
|
|
|
|
|
|
О
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
Объемная доля водяных паров в продуктах сгорания
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
Общая доля трехатомных газов в продуктах сгорания
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
Б |
кг/кг |
|
|
|
|
|
|
бъем
водяных паров в избыточном воздухе
р
бъемная
доля сухих трехатомных газов в продуктах
сгорания
езразмерная
концентрация зольных частиц17
Поскольку
на данном этапе расчета температура
газов за той
или иной поверхностью нагрева еще не
известна, расчет энтальпий
газов делается на весь возможный
(ожидаемый) за данной поверхностью
диапазон температур. Искомая температура
или энтальпия за
поверхностью нагрева определяется по
найденному в расчете или принятому
значению путем линейной интерполяции
в пределах имеющегося
диапазона. Значение
Ir
представляет
собой разность двух соседних
по вертикали значений Ir,
при разных температурах, но
одном коэффициенте.
С
помощью значений
Ir
облегчается
интерполяция при известной
температуре газов.
По данным таблицы 2.4 строится I-V диаграмма для всех участков газового тракта котельного агрегата. Диаграмма строится на миллиметровой бумаге в масштабе. В подрисуночной подписи необходимо указать принадлежность линий газовым трактам и нанести значения коэффициентов избытка воздуха. Эта диаграмма позволяет определять графически энтальпию при любой температуре для заданных коэффициентов избытка воздуха.
Использование этой диаграммы чрезвычайно облегчает определение энтальпии и уменьшает возможность каких-либо ошибок при тепловых расчетах.
19
Таблица 2.3.
Энтальпия теоретического объема воздуха и продуктов сгорания.
|
Определяемая величина и формула кДж/кг (кДж/м3) |
Объем газов |
Температура продуктов сгорания, °С |
||||||||||
|
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
1000 |
1100 |
||
|
Энтальпия теоретического объема воздуха
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Э |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Э |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Э |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Э |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нтальпия
сухих трехатомных газов
нтальпия
теоретического объема азота
нтальпия
теоретического объема водяных паров
нтальпия
теоретического объема продуктов
сгорания
20
Таблица 2.4.
Энтальпия действительного количества продуктов сгорания по элементам газового тракта котельного агрегата (I-V таблица).
|
Температура,°C |
|
|||||||||||
|
За топкой
|
За пароперегревателем
|
За первым газоходом
|
За вторым газоходом
|
За экономайзером
|
За воздухонагревателем
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
300 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
400 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
600 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
700 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
800 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
900 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1300 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1400 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1600 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1700 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1800 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1900 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2300 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21