Главная | Случайная
Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Расчет объемов продуктов сгорания топлива




Рассчитаем объемы продуктов сгорания для случая, когда полное сгорание топлива осуществляется при минимально воз­можном количестве воздуха, то есть теоретически необходимом количестве или . Образующийся в этом случае объем газов называют теоретическим объемом продуктов сгорания.

Возьмем 1 кг топлива, состав которого задан рабочей мас­сой Ср, Нр, Sp, Np, Ор, Ар и Wр в процентах. В случае полного сгорания 1 кг топлива при теоретически необходимом количе­стве воздуха в продуктах сгорания за счет полного сгорания горючих элементов Ср, Sp, Hp и испарения влаги топлива Wp и воздуха образуются трехатомные газы СО2 , SO2 , H2O и азот N2 .

Последний поступает в продукты сгорания из воздуха и топлива (кислорода О2 в продуктах сгорания нет, так как он полностью израсходован на окисление горючих элементов). Рассчитаем теоретические объемы СО2 , SO2 , Н2О и N2 .

Расчет теоретического объема углекислого газа . Для этого воспользуемся формулой горения углерода (2.5). Из нее следует, что при сгорании 12 кг углерода образуется 44 кг углекислого газа. Следовательно, при сгорании 1 кг углерода образуется 44/12=11/3 кг СО2. В 1 кг топлива содержится Ср/100 кг углерода; поэтому при их сжигании углекислого газа образуется, кг/кг,

 

.

 

Объем СО2 равен его массе, деленной на его плотность = 1,97 кг/м3. Теоретический объем будет равен, м3/кг,

 

. (2.12)

 

Расчет теоретического объема сернистого ангидрида . Для этого воспользуемся формулой горения серы (2.9). Из нее следует, что при горении 32 кг серы образуется 64 кг серни­стого ангидрида SO2. Таким образом, при сгорании 1 кг серы образуется 64/32 = 2 кг SO2. В 1 кг топлива содержится /100 кг серы, следовательно, при сгорании образуется SO2 , кг/кг,

 

.

 

Теоретический объем , м3/кг, будет равен

 

, (2.13)

 

где плотность SO2 при нормальных условиях.

 

Сумму газов СО2 и SO2 называют сухим трехатомным газом и обозначают RO2 , то есть RO2 = СО2 + SO2 . Тогда теоретический объем сухих трехатомных газов, м3/кг, будет составлять

 

. (2.14)

 

Теоретический объем не зависит от количества подавае­мого для горения воздуха, поэтому здесь индекс «0» можно опустить.

Расчет теоретического объема водяных паров . Водя­ные пары образуются в продуктах сгорания за счет горения водорода топлива за счет испарения влаги, содержащейся в топливе и влаги, вносимой влажным воздухом , а также за счет использования пара при распиливании топлива паромеханическими форсунками . Следовательно, для тео­ретического объема водяного пара можно записать

 

. (2.15)

 

Рассчитаем величины, входящие в правую часть формулы (2.15). Из формулы горения водорода (2.7) следует, что при сгорании 1 кг водорода образуется 18/2 или 9 кг водяных паров. В топливе массой 1 кг содержится Нр/100 кг водорода, поэтому при его сгорании образуется 9Нр/100 кг водяных паров, а их объем будет равен, м3/кг,

 

, (2.16)

 

где условная плотность водяного пара при нормальных условиях; величина Нр выражена в процентах по массе.

 

Объем водяного пара за счет испарения влаги топлива Wp, %, составит, м3/кг,

 

. (2.17)

 

Расчет объема водяного пара . Водяной пар поступает в продукты сгорания с влажным воздухом. Пусть влажность атмосферного воздуха равна d = 10 г/кг или 0,01 кг/кг. Следо­вательно, количество влаги, вносимой в продукты сгорания влажным воздухом, будет равно , кг/кг, где – теоретически необходимое количество сухого воздуха для сго­рания 1 кг топлива, кг/кг. Объем водяного пара, образовавше­гося из этой влаги, будет равен, м3/кг,

 

. (2.18)

 

Поскольку , то окончательно получаем объем водяных паров, вносимых воздухом, м3/кг,

 

. (2.19)

 

Объем водяного пара, вносимого паромеханическими фор­сунками, распыливающими топливо, равен, м3/кг,

 

, (2.20)

 

где расход пара на распыливание топлива в паромеханических форсунках; обычно = 0,01 ÷ 0,05 кг/кг.

 

Окончательно теоретический объем водяных паров при сго­рании 1 кг топлива будет равен сумме значений, определяемых формулами (2.16), (2.17), (2.19) и (2.20), м3/кг,

 

, (2.21)

 

Здесь величины и – в процентах по массе;
  – в м3/кг;
  – кг/кг.

 

Расчет теоретического объема азота . Азот поступает в продукты сгорания из воздуха и топлива. В воздухе находится азота 79% по объему, значит, его объем составит 0,79 m3. В топливе азота содержится Np %. Объем этого азота равен Np/(100∙ ), где кг/м3 – плотность азота при нор­мальных условиях.

Полный теоретический объем азота равен, м3/кг,

 

. (2.22)

 

Суммарный теоретический объем продуктов сгорания, полу­ченных при сжигании 1 кг топлива, равен, м3/кг,

 

. (2.23)

 

Расчет действительного объема продуктов сгорания. В реаль­ных условиях топливо сжигают не при теоретически необходи­мом количестве воздуха, а при действительно подаваемом ко­личестве, которое больше теоретического.

Отношение действительного количества воздуха , под­водимого в топку для сгорания 1 кг топлива, к теоретически необходимому количеству называется коэффициентом избытка воздуха , то есть

 

или . (2.24)

 

Коэффициент избытка воздуха выбирают в зависимости от вида и свойств топлива, способа его сжигания, режима работы топки и других показателей. Для судовых паровых котлов на мазутном топливе при работе на полной нагрузке коэффициент избытка воздуха составляет 1,05–1,25.

При сжигании топлива при > 1 действительный объем продуктов сгорания будет больше теоретического на величину объема избыточного количества сухого воздуха ( – 1) и объема водяных паров 0,0161 ( – 1) , содержащихся в избы­точном воздухе. С учетом этого действительный объем продук­тов сгорания при нормальных условиях будет равен, м3/кг,

 

. (2.25)

 

 




Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2019 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных