2015-06-16
1372
Количество окислителя (кислорода), необходимого для полного горения единицы топлива, определяется на основе стехиометрических соотношений горючих компонентов и окислителя. Рассчитанное количество окислителя по стехиометрическим уравнениям представляет собой теоретически необходимое количество кислорода (
) для полного сжигания единицы топлива до СО2 и Н2О.
Для сжигания 1 м3 газового топлива требуется кислорода
(8)
На 1 кг твердого или жидкого топлива теоретически необходимое количество кислорода составит:
(9)
Коэффициенты в уравнении (9) представлены в табл. 2.
Таблица 2
Расход кислорода и выход продуктов полного
горения твердого и жидкого топлива
| Компоненты топлива | Расход кислорода для полного горения | Вход продуктов полного горения, м3/кг | |
| м3/кг | кг/кг | ||
| Углерод | 22,4/12=1,867 | 32/12=2,667 | 1,867 |
| Водород | 22,4/(2Ч2)=5,6 | 32/(2Ч2)=8,0 | 11,2 |
| Сера | 22,4/32=0,7 | 32/32=1,0 | 0,7 |
В атмосферном воздухе содержится 79% N2 и 21% O2. Таким образом, азота по объему в 79/21 = 3,762 раза больше, чем кислорода. Учитывая это, теоретически необходимый расход атмосферного воздуха Lo можно определить из выражения:
|
|
|
(10)
При обогащении воздуха кислородом отношение K = N2/O2 уменьшается. Тогда теоретически необходимое количество воздуха на сжигание единицы топлива составит
(11)
На практике топливо сжигается с количеством окислителя, превышающим теоретически необходимое. Величина, представляющая отношение фактического расхода воздуха (Ln) к теоретически необходимому, называется коэффициентом расхода воздуха
(12)
Величина коэффициента расхода воздуха при сжигании топлива с недостатком воздуха меньше единицы, при сжигании топлива с избытком воздуха n больше единицы. Величина его зависит от агрегатного состояния топлива и от конструкции топливосжигающих устройств (табл. 3).
Таблица 3
Рекомендуемые значения коэффициентов расхода воздуха
| Условие сжигания топлива | Коэффициент |
| расхода воздуха | |
| Слоевые топки для сжигания твердого топлива | 1,20...1,40 |
| Горелки для сжигания пылевидного топлива | 1,20...1,30 |
| Форсунки низкого давления | 1,15...1,20 |
| Форсунки высокого давления | 1,10...1,15 |
| Горелки с внешним смешиванием | 1,10...1,15 |
| Горелки с улучшенным смешиванием | 1,05...1,08 |
| Горелки с предварительным смешиванием | 1,01...1,05 |
Следует учесть, что атмосферный воздух содержит некоторое количество влаги. Влажность воздуха измеряется влагосодержанием (dв г/м3) и может быть определена при условии насыщения для соответствующей температуры воздуха по таблице прил. 1.
Поскольку масса влаги, содержащаяся во влажном воздухе dв, будет занимать объем, равный: 
то теоретически необходимый и фактический расходы влажного воздуха для сжигания единицы топлива могут быть определены:
|
|
|
(13)
