Коэффициент избытка воздуха.

В топке не удаётся обеспечить идеального перемешивания горючего с окислителем. При подаче Vº (т.е. объёма воздуха фактически необходимого для сжигания данной массы топлива) происходит недожог. Для полноты сгорания воздух подают с избытком V_в.

α = коэф. избытка воздуха =

α _{топочной камеры} зависит от:

1) способа сжигания (факельное сжигание твёрдого топлива α _т״ = 1, 2÷ 1, 25, слоевое сжигание α _т״ = 1, 4÷ 1, 7).

2) вида и марки топлива (природный газ и мазут α _т״ = 1, 05÷ 1, 1).

3) конструкции горелочного устройства.

Присосы холодного воздуха в газовый тракт

1- уравновешенная тяга (работает и вентилятор и дымосос).

Обмуровка котла имеет неплотности, т.к. засчёт работы дымососа газоходы находятся под разрежением, поэтому холодный воздух присасывается к газам, увеличивая при этом коэф. избытка воздуха и объём уходящих газов.

α _ух = α _т + Δ α V_ух = V_т + Δ V_в

α _гв = α _т^” – Δ α _т - Δ α _пс

Присосы влияют отрицательно:

1) Δ α _т↑ → υ _{ср. фак}↓ → q_т↓ → D↓ → B↑,

2) Δ α _т↑ → υ _г↓ → Δ t↓ = υ _г – t_п.c. → Q_отд↓ → υ _ух↑ → КПД↓,

3) Δ α ↑ → υ _ух↑ → υ _дым↑.

Меры борьбы с присосом

1) уплотнение обмуровки.

2) B и Д настраивают так, чтобы S_т^’’ = min (2÷ 3) кг/м²

3) Работа котла под наддувом (без дымососа, работает только мощный вентилятор).

Расчёт объёмов продуктов сгорания твёрдого/жидкого топлива

При полном сгорании:

α = 1: CO₂ + SO₂ + N₂ + H₂O = 100%

RO₂ – трёхатомные газы (абстрактная характеристика).

α > 1: CO₂ + SO₂ + N₂ + H₂O + O₂ = 100%

RO₂

Теоретические объёмы (α = 1):

Объём 3-х атомных газов:

;

Объём водяных паров:

а) , б) , в) .

Объём азота:

.

Суммарный объём:

.

Действительные объёмы (α > 1):

,

,

,

.

Суммарный объём: .

Расчёт процессов горения газового топлива

Особенности:

1. Расчёты ведут на 1 м³,

2. Состав в объёмных процентах:

1. топливо: (CO₂ + H₂ + H₂S + CH₄ + C_mH_n) + (N₂ + CO₂ + O₂) = 100%

2. воздух: O₂ (21%) + N₂ (79%) = 100%.

3. продукты сгорания: (CO₂ + H₂O + SO₂) + (CO + H₂ + CH₄) + N₂ + O₂ = 100%

Элементарные реакции горения:

1.

2.

3.

4.

5. C_mH_n требуется , получается , ;

Теоретический расход кислорода:

м³/м³;

м³/м³;

Расчёт объёмов продуктов сгорания:

При полном сгорании топлива состав газов следующий:

При α = 1 CO₂ + SO₂ + N₂ + H₂O = 100%

Объём 3-атомных газов:

;

Объём воды:

;

Объём азота:

;

Суммарный объём:

;

При α > 1 CO₂ + SO₂ + N₂ + H₂O + O₂ = 100%

Объём 3-атомных газов:

;

Объём воды:

;

Объём азота:

;

Объём кислорода:

;

Суммарный объём:

;

Основное уравнение газового анализа. Материальный баланс кислорода (автор Бунте)

а) такое количество О₂ расходуется на образование 3-х атомных газов,

б) такое количество О₂ расходуется на окисление СО^Г,

в) этот кислород переходит в газы в избыточном виде.

– концентрация компонента полученная в процессе газового анализа %.

1) Если СО = 0 (недожог отсутствует), то ,

2) Если О₂^Г = 0 (т. е. α = 1), то /

Контроль топочного процесса ведут по формулам:

Углекислотная:

При полном сгорании топлива и α = 1 состав газов – RO₂ + N₂ = 100%, где RO₂ = RO₂^max = f(сост. топ.). Ориентировочные значения RO₂^max = >

При полном сгорании топлива и α > 1 состав газов – RO₂ + N₂ + O₂ = 100%, здесь RO₂ < RO₂^max, .

Кислородная:

Если , , то при полном сгорании топлива

.

Если недожег представлен виде СО, то с учетом СО + 0, 5О₂ = СО₂, выражение принимает вид

.

Если СО_топл = 0 и N₂ = 0, то

О₂, %

8

0 α

1 1, 6