2. Расчёт объёмов, энтальпий воздуха и продуктов сгорания

2.1 Определение присосов воздуха и коэффициентов избытка воздуха по отдельным газоходам

Коэффициент избытка воздуха принимается в зависимости от вида топлива, способа его сжигания и конструкции топки. Поэтому, прежде всего, следует выбрать способ сжигания топлива и конструкцию принимаемой к установке топки.

Выбор способа сжигания топлива и конструкции (типа) топочного устройства производится в зависимости от теплопроизводительности и конструкции котельного агрегата, а также физико-химических свойств топлива.

Тип топки	Топливо	Значение αт
Камерная (при пылевидном сжигании с твердым шлакоудалением)	Природный газ	1,1

Коэффициент избытка воздуха за каждой поверхностью нагрева после топочной камеры подсчитывается прибавлением к α_Т соответствующих присосов воздуха:

,

где i – номер поверхности нагрева после топки по ходу продуктов сгорания;

α_Т– коэффициент избытка воздуха на выходе из топки.

α_I = α_т + Δα_I =1,1 + 0,05=1,15;

где α_I - коэффициент избытка воздуха в первом котельном пучке;

α_т - коэффициент избытка воздуха в топке;

Δα_I - присос воздуха в первом котельном пучке;

α_II = α_I + Δα_II =1,15 + 0,1=1,25;

где α_II - коэффициент избытка воздуха во втором котельном пучке;

α_I - коэффициента избытка в первом котельном пучке;

Δα_II - присос воздуха во втором котельном пучке;

α_эк = α_II + Δα_эк =1,25+0,1=1,35;

где α_эк - коэффициент избытка воздуха в экономайзере;

α_II - коэффициента избытка воздуха во втором котельном пучке;

Δα_эк - присос воздуха в экономайзере.

2.2 Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания

При тепловом расчете паровых и водогрейных котлов определяются теоретические и действительные объемы воздуха и продуктов сгорания.

1. Теоретический объем воздуха, необходимый для полного сгорания природного газа (м³ воздуха/м³ газа):

=

=0,0476 [0,5·0+0,5·0+1,5·0+(1+4/4)·91,9+(2+6/4)·2,1+(3+8/4)·1,3+

+(4+10/4)·0,4+(5+12/4)·0,1– 0] = 9,57 м³/м³

где m – число атомов углерода; n – число атомов водорода.

2. Теоретический объем азота в продуктах сгорания:

м³/м³

3. Объем трехатомных газов:

;

м³/м³

4. Теоретический объем водяных паров:

,

где: - влагосодержание газообразного топлива, принято равным 10 г/м³.

V^o_Н2О = 0,01(0+0+2 91,9+3 2,1+4 1,3+5 0,4+6 0,1+0,124 10)+

+0,0161 9,57 = 2,13 м³/м³

5. Теоретический суммарный объем продуктов сгорания:

м³/м³

6. Средний коэффициент избытка воздуха в газоходе для каждой поверхности нагрева:

где   коэффициент избытка воздуха перед газоходом;  коэффициент избытка воздуха после газохода.

7. Избыточное количество воздуха для каждого газохода:

,

8. Действительный объем водяных паров при горении топлива с избытком воздуха, с учетом присосов:

9. Действительный суммарный объем продуктов сгорания при горении топлива с избытком воздуха, с учетом присосов:

10. Объемные доли трехатомных газов и водяных паров, а также суммарная объемная доля:

;

;

.

Объемы продуктов сгорания, объемные доли водяных паров

и трехатомных газов

Таблица 3

Наименование величина и ее обозначение	Газоходы котла
	Топка	I котельный пучок	II котельный пучок	Водяной экономайзер
Коэффициент избытка воздуха, ά	1,1	1,15	1,25	1,35
Средний коэффициент избы-тка воздуха в газоходе, άср	1,1	1,125	1,2	1,30
Избыточное количество воздуха, , м3/м3	0,96	1,20	1,91	2,87
Объем водяных паров в про-дуктах сгорания, VH2O, м3/м3	2,145	2,15	2,16	2,18
Полный объём дымовых газов Vг, м3/м3	11,725	11,967	12,694	13,671
Объемная доля водяных паров, rH2O	0,182	0,180	0,170	0,159
Объемная доля трехатомных газов, rRO2	0,087	0,086	0,081	0,075
Суммарная объемная доля трехатомных газов,	0,269	0,266	0,251	0,234