4-1. Расчет полного горения топлива 1

Расчет горения ведется на 1 кг твердого или жидкого топлива или на 1 м3 газообразного топлива. Таким образом, буквенные обозначения с соответствующими индексами выражают количества воздуха или дымовых газов, приходящиеся на 1 кг или на 1 м3 сжигаемого топлива.

Продукты полного горения (дымовые газы) представляют смесь сухих газов и водяных паров.

Общее количество дымовых газов vг складывается из количества сухих газов vс.г. и количества водяных паров vв.п.:

Количество сухих дымовых газов представляет собой сумму:

Здесь vRO2 = vCO2 + vSO2 - количество сухих трехатомных газов, м3/кг или м33; v0N2 - минимальное количество азота, поступившего в топку при a = 1, м3/кг или м33; ∆vв = (a - 1)v0 - количество избыточного воздуха, м3/кг или м33.

Вывод формул для расчета легко проследить по табл. 4-1, составленной для горения твердого и жидкого топлива, и по табл. 4-2 для горения газообразного топлива. Итоговые формулы следует использовать в качестве рабочих формул. Пример расчета полного горения высокосернистого мазута приведен в гл. 5 (пример 5-1).

Определение калориметрической температуры горения и жаропроизводительности топлива

Калориметрической температурой горения называется температура, до которой нагрелись бы образующиеся газы при полном горении топлива, если бы все тепло, введенное в топку, пошло на нагрев этих газов. Калориметрическую температуру горения с минимальным (стехиометрическим) количеством окислителя и без подогрева компонентов сгорания называют жаропроизводительной способностью топлива или его жаропроизводительностью.

Калориметрическую температуру горения можно найти из теплового баланса (приход тепла равен энтальпии газов), отнесенного к единице количества топлива (1 кг или 1 м3):

Здесь QнР - низшая теплота сгорания топлива; Iв - энтальпия воздуха; Iт - энтальпия топлива; vг - количество продуктов горения; cг - средняя объемная теплоемкость.

Отсюда калориметрическая температура горения будет:

В развернутом виде:

Где количество продуктов сгорания, получающихся из единицы количества топлива:

Здесь a - коэффициент избытка воздуха, ∆a = a - 1; vг0 - теоретическое количество продуктов сгорания при a = 1; tв и tт - температуры воздуха и топлива, °С.