2.1.2 Определение состава, количества и плотности продуктов полного сгорания топлива
Из реакций горения
жидкого топлива видно, что продуктами
сгорания являются такие газы как:
.
Теоретический объем продуктов горения:
м3/кг,
(2.6)
где
объемы
газов, м3/кг.
При расчете объемов углекислого и сернистого газов необходимо учитывать, что при сжигании 1 кг углерода образуется 1,867 м3/кг углекислого газа, а при сжигании 1 кг серы образуется 0,7 м3/кг сернистого газа. Тогда объем углекислого газа:
м3/кг,
где
–
содержание углерода в топливе по рабочей
массе, %.
м3/кг.
Объем сернистого газа:
м3/кг,
где
–
содержание серы в топливе по рабочей
массе, %.
м3/кг.
На практике чаще
всего определяют суммарное количество
углекислого и сернистого газов, которое
обозначают
:
м3/кг;
м3/кг.
Влага в продуктах
горения складывается из влаги, образующейся
при горении водорода, влаги топлива
(
),
влаги, идущей на распыление мазута (
)
и влаги, вносимой с воздухом. Иными
словами:
м3/кг,
(2.7)
где
– содержание водорода в топливе по
рабочей массе, %;
– влага топлива, %;
– влага, идущая на распыление мазута, %;
g – влагосодержание сухого воздуха, г/м3;
– общее количество кислорода, необходимое для полного горения 1 кг топлива.
В данной курсовой работе влагосодержанием сухого воздуха и влагой, идущей на распыление мазута, пренебрегают. В этом случае влага в продуктах горения по упрощенной формуле (2.7) равна:
м3/кг;
м3/кг.
Азот в продуктах
горения складывается из азота, входящего
в состав топлива и азота, входящего в
состав воздуха. Объем одного килограмма
азота, содержащегося в топливе: 22,4/28 =
0,8 м3/кг.
Объем азота, содержащегося в воздухе
равен
.
Суммарный объем азота определяется
следующим образом:
м3/кг,
–
содержание азота
в топливе по рабочей массе, %;
– общее количество кислорода, необходимое для полного горения 1 кг топлива.
м3/кг.
Таким образом, теоретический объем продуктов горения по формуле (2.6):
м3/кг.
Действительный объем влажных продуктов горения при αв = 1,2:
(2.8)
Поскольку влагосодержанием сухого воздуха в данной курсовой работе пренебрегают, действительный объем влажных продуктов горения равен по упрощенной формуле (2.8) будет равен:
м3/кг;
м3/кг.
Объем сухих продуктов горения:
м3/кг;
(2.9)
По формуле (2.9):
м3/кг.
Избыточный объем кислорода:
м3/кг;
(2.10)
По формуле (2.10):
м3/кг.
Избыточный объем азота:
м3/кг;
(2.11)
По формуле (2.11):
м3/кг.
Состав продуктов горения определяется исходя из стехиометрических соотношений реакций горения соответствующих компонентов топлива с учетом коэффициента избытка воздуха. Состав влажных продуктов горения:
Сумма процентных содержаний влажных продуктов горения равна нулю, следовательно, расчет произведен правильно.
Состав сухих продуктов горения:
Сумма процентных содержаний сухих продуктов горения равна нулю, следовательно, расчет произведен правильно.
Плотность влажных продуктов горения [4]:
кг/м3,
(2.12)
где CO2, H2O и т.д. – содержание соответствующих газов в продуктах горения, %.
Плотность влажных продуктов горения по формуле (2.12) равна:
кг/м3.
Правильность расчета горения топлива проверяется составлением материального баланса. Чаще расчет в промышленных целях ведут на 100 кг топлива.
Поступило, кг:
Мазут – 80
Воздух:
O2
N2
____________________________________________________________________
Всего 1423,158
Получено, кг:
Продукты сгорания:
CO2
SO2
H2O
N2
____________________________________________________________
Всего 1423,079
Расхождение, определяемое погрешностью расчета, составляет:
