4-3. Расчет двухступенчатого горения топлива

В последние годы внедряются печи дня безокислительного газового нагрева стали, принцип действия которых описан на ранее. Особенно пригоден для отопления таких печей природный газ, сжигая который в рабочей камере печи с коэффициентом расхода воздуха a ≈ 0,5, получают защитные газы, предохраняющие металл от окисления; эти газы и нагревают металл. После нагрева защитные газы поступают в камеру дожигания, а затем продукты полного горения направляются для использования в рекуператор. Выше был изложен упрощенный метод расчета полугазового процесса по В. Ф. Копытову.

Сначала определяют состав и теплоту сгорания продуктов неполного горения, отнесенную к 1 м3 исходного газа Q'сн, а затем находят калориметрическую температуру горения по формуле:

Здесь Q''сн - количество тепла, выделенного при неполном горении газа.

Расчет дожигания продуктов неполного горения ведут по изложенному ранее методу расчета полного горения газообразного топлива.

Пример 4-3. Для продуктов неполного горения ставропольского природного газа, определенных в примере 4-2, найти калориметрическую температуру горения при температуре воздуха tв = 0 °С и tв = 800 °С.

Теплота сгорания защитного газа:

Qсн = 126CO + 108H2 = 126∙12,3 + 108∙17,6 = 3480 кдж/м3, или на 1 м3 исходного газа Q'сн = 6,69∙3480 = 23300 кдж/м3.

Выделено тепла при неполном горении газа:

Q''сн = 35600 - 23300 = 12300 кдж/м3.

Калориметрическая температура неполного горения при температуре воздуха tв = 0 °С: