4-1. Расчет полного горения топлива

Полное горение топлива является условием наиболее экономичной работы тепловых установок. Условиями полного горения являются; хорошее смесеобразование горючего с окислителем, достаточные температурные условия процесса и надлежащая подготовка топлива к горению.

Расчеты полного горения топлива выполняют как при проектировании, так и при контроле действующих установок. В этих двух случаях методики расчета различны, так как при контроле действующих установок некоторые величины (например, объемный состав продуктов сгорания) берут из показания приборов.

Рассмотрим методику расчета, применяемую при проектировании. Количество воздуха, затрачиваемого на горение топлива, а также объем газов, образующихся в результате горения, обычно измеряют в кубических метрах, приведенных к нормальным условиям (0 °С и 760 мм рт. ст.). Для полного сгорания топлива требуется некоторый избыток воздуха против теоретического расхода; этот избыток воздуха, характеризуемый коэффициентом избытка воздуха a, зависит от способа сжигания топлива, качества смешения топлива с воздухом и ряда других факторов.

Коэффициент избытка воздуха представляет собой отношение действительно затрачиваемого количества воздуха (vв) к теоретически необходимому его количеству (v0), т. е.:

При испытаниях печей коэффициент избытка воздуха определяют путем анализа сухих продуктов сгорания, пользуясь формулой:

Учитывая, что при полном сгорании топлива a > 1, а при газификации топлива a < 1, т. е. величина a может быть и больше и меньше единицы, коэффициент избытка называют также коэффициентом расхода воздуха.

Из уравнения (4-1) следует, что действительный расход воздуха определяется выражением:

А избыток воздуха выражением: