Исходные данные и порядок расчета.
Для определения объемов продуктов сгорания необходимо знать элементарный состав топлива. Элементарный состав различных топлив приведен в таблице 2.
Количество воздуха, необходимое для полного сгорания 1 кг топлива при условии безостаточного использования кислорода, называют теоретически необходимым объемом воздуха и определяют по процентному составу топлива для твердого и жидкого топлива:
м3/кг. (37)
Здесь и далее объемы продуктов сгорания приведены к нормальным условиям: 0 °С; 760 мм. рт. ст. или 101300 Н/м2.
Таблица 2 - Элементарный состав топлива
Вид топлива | Рабочая масса топлива, % | Низшая теплота сгорания
![]() | |||||||
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ||
Донецкий каменный уголь | 3,0 | 19,6 | 2,4 | 1,6 | 50,6 | 3,7 | 1,1 | 8,0 | 20,3 |
Челябинский бурый уголь | 17,0 | 24,9 | 0,7 | 0,5 | 41,8 | 3,0 | 1,0 | 11,1 | 15,8 |
Мазут 40 | 3,0 | 0,3 | - | 0,5 | 85,3 | 10,2 | 0,3 | 0,4 | 40,7 |
Мазут 100 | 1,5 | 0,15 | - | 1,5 | 85,1 | 9,5 | 1,75 | 0,5 | 40,5 |
Теоретические объёмы продуктов горения при для твердого и жидкого топлива:
Объем трехатомных газов:
м3/кг. (38)
Объем азота:
м3/кг. (39)
Объем водяных паров:
м3/кг. (40)
Теоретически полный объем продуктов сгорания:
м3/кг. (41)
Для повышения полноты сгорания действительный объем воздуха подаваемого в топку, всегда несколько больше теоретического , причем отношение этих объемов называют коэффициентом избытка воздуха
. При наличии экономайзера вследствие присосов коэффициент избытка воздуха в выходном сечении экономайзера возрастает на величину
, т.е.
.
Коэффициент избытка воздуха на выходе из топочной камеры задан: (см. приложение А, таблица 2). Величина присосов воздуха в газоходе экономайзера
.
Далее расчет производится для двух вариантов конструкции котлоагрегата:
1) с установкой экономайзера
2) без установки экономайзера
(В дальнейшем для кратности варианты «С» и «Б» соответственно)
Коэффициент избытка воздуха уходящих газов:
- с установкой экономайзера;
- без установки экономайзера.
Действительный объем водяных паров:
м3/кг. (42)
Действительный объем продуктов сгорания:
м3/кг. (43)
Пример расчета объемов продуктов сгорания
Котлоагрегат работает на каменном угле следующего состава:
Теоретический объем воздуха, необходимый для полного сгорания 1 кг топлива:
м3/кг.
Объем трехатомных газов:
м3/кг.
Объем азота:
м3/кг.
Объем водяных паров:
м3/кг.
Коэффициент избытка воздуха уходящих газов:
;
.
Действительный объем водяных паров:
,
м3/кг,
м3/кг,
Действительный объем продуктов сгорания:
,
м3/кг.
м3/кг.
Определение энтальпий продуктов сгорания и воздуха.