Коэффициент избытка воздуха
Поскольку
процесс перемешивания топлива с воздухом
неидеален, то для обеспечения полного
сгорания топлива, необходимо подавать
воздуха в топку больше
.
Коэффициентом
избытка воздуха (α) называется отношение
действительного количества воздуха
(
)
к теоретически необходимому (
).
- для твердого топлива;
-
для газа и мазута (топка под разрежением);
-
для газа и мазута (топка “под наддувом”).
Определение объёмов продуктов сгорания
При
полном сгорании топлива и α=1 объем газа
состоит из объема трехатомных газов,
объема азота и объема водяных паров.
,
где
=
+
-
объем трехатомных газов
-
объем сухих газов
Для определения объема указанных составляющих, снова используем вышеприведенные реакции горения.
При сжигании твердого и жидкого топлива (состав в % веса)
Объем трехатомных газов
Объем
азота
состоит из азота воздуха (
)
и азота топлива (
),
где
=
28/22,41 - плотность азота.
Объем
водяных паров.
Водяные пары в продуктах сгорания
появляются за счет: окисления водорода
(
),
влаги топлива (
),
влагосодержания воздуха (
или 13
)
и пара при распыле мазута в паровых
мазутных форсунках(
,
кг/кг).
-
плотность водяных паров.
При
сжигании топлива с α>1 объем газов (
)
будет равен:
При химически неполном горении и α>1 объем газов равен:
и
т.д.
При этом объем сухих газов:
и
т.д.
При сжигании газообразного топлива (состав топлива в % объема), из вышеприведенных реакций окисления горючих газов, имеем
,
где
При
изменении балласта топлива (
)
объемы теоретически необходимого
количества воздуха
и газов
,
,
пересчитываются по тем же коэффициентам
пересчета, что и состав топлива.
Объемы
сухих газов
можно определить, зная состав топлива
и объемы составляющих продукты сгорания,
из соотношения:
(1)
Для твердого и жидкого топлива:
(2)
Для газового топлива:
(3)
Из данных выражений можно получить, что равен:
(4)
где
и
- содержание компонентов в топливе.
- процентное содержание этих газов в
продуктах сгорания.
(5)
Контроль избытка и присосов воздуха
Эффективность процесса горения и экономичность работы парового котла в значительной степени определяется величиной коэффициента избытка воздуха в топке (αт)
и присосов воздуха по газовому тракту (∆α).
Снижение коэффициента избытка воздуха в топке и присосов воздуха ведет к снижению расхода электроэнергии на тягу и дутье. Снижается потеря тепла с уходящими газами, но чрезмерное снижение коэффициента избытка воздуха в топке (αт) может привести к потерям, связанным с недожогом топлива. Поэтому контроль коэффициента избытка воздуха в топке (αт) и присосов в газоходы (∆α) имеет важное значение при эксплуатации котла
Рассмотрим газовый тракт парового котла.
-
присос воздуха в i-ый
газоход.
,
где
,
-коэффициенты
избытка воздуха до и за i-ым
газоходом
;
.