5-12. Рециркуляция газов как средство регулирования температуры и повышения тепловой эффективности печей 3

Калориметрическую температуру горения рециркуляции газов можно определить из уравнения теплового баланса, отнесенного к единице количества топлива:

Здесь Iобр - энтальпия обратных газов; Iв = (v0aτ - 4,76vобрO2)cвtв — тепло, введенное с воздухом, причем vобрO2 - количество воздуха, на которое уменьшается потребность в нем за счет использования кислорода обратных газов, если они участвуют в горении топлива; vобр - количество обратных газов.

Отсюда получаем в развернутом виде:

Если пренебречь использованием кислорода обратных газов, из формулы (5-86) легко получить связь между калориметрическими температурами горения без рециркуляции tk и с рециркуляцией газов tк.рец. В самом деле, если поделить уравнение (5-85) на величину vгcк, будем иметь:

Откуда:

или приближенно:

Здесь i = vобр/vг - кратность рециркуляции.

Пример 5-4. Определить необходимую кратность рециркуляции при сжигании мазута с Qpk = 39∙103 кдж/кг с коэффициентом избытка воздуха a = 1,1 с тем, чтобы калориметрическая температура горения при горячем воздухе (tв = 800 ˚C) осталось бы на том же уровне, что и при сжигании без рециркуляции, но при холодном дутье воздуха (tв = 20 °C) и температуре возвращаемых газов tобр = 1300 ˚С.

Пользуясь диаграммой горения, находим калориметрическую температуру горения при tв = 20 ˚С и a = 1,1; tк.рец = 1960 °С (заданный уровень). Калориметрическая же температура горения при tв = 800 °С и a = 1,1 будет tк = 2520 ˚С.

Подставляя в формулу выражение (5-88), имеем:

откуда:

И, следовательно, vобр = 0,847vг (около 85% общего количества газов, получаемых при горении).