Расчет процесса горения топлива в печи

Низшая теплота сгорания топлива рассчитывается по формулам:

для жидкого топлива, кДж/кг топл.,

где – содержание углерода, водорода, се­ры, кислорода, влаги в топливе (элементарный состав), % массовый;

для газообразного топлива, кДж/м³ топл.,

где Н₂, СО, H₂S и т.д. - объемное содержание газов, входящих в состав газообразного топлива, % объемный.

Высшая теплота сгорания топлива:

для жидкого топлива, кДж/кг,

для газообразного топлива, кДж/м³,

где - объемное содержание газов, входящих
в газообразное топливо, в долях от единицы - высшая теплота сгорания водорода, двуокиси углерода и т.д.

Теоретическое количество воздуха, необходимое для полного сгорания:

1 кг жидкого топлива, м³/кг топл.,

1 нм³ газообразного топлива, м³/м³ топл., \

Для обеспечения полноты сгорания топлива практически
в печь подается воздух с избытком по сравнению с теоретическим.
Это характеризуется коэффициентом избытка воздуха.

Коэффициент избытка воздуха

где - действительное и теоретическое количество воздуха, отнесенное к 1 кг или 1 м³ сжигаемого топ­лива, кг/кг топл., кг/м³топл.

Значения коэффициента избытка воздуха зависят от способа сжигания и вида топлива, принимаются по таблице:

Таблица 15.1 – Значение коэффициента избытка воздуха в печи

Вид топлива	Способ сжигания	Коэффициент избытка воздуха
Жидкое Жидкое Газообразное	Форсунки с паровым распылом Форсунки с воздушным распылом Горение в объеме	1,3...1,4 1,2.. 1,3 1,05.,.1,2

Состав продуктов сгорания. Продукты полного горения топлива состоят из двуокиси углевода СO₂, двуокиси сернистого газа SO₂, если в топливе есть сера, паров воды Н₂O, азота N₂ и избыточного кислорода O₂.

При сжигании жидкого или твердого топлива, м³/кг топлива:

Объем трехатомных газов (СO₂ и SO₂)

Объем азота

Объем водяных паров

Объем кислорода

Суммарный объем продуктов сгорания

При сжигании газообразного топлива, м³/м³ топл.:

Объем трехатомных газов (СO₂ и SO₂)

Объем азота

Объем водяных паров

Объем кислорода

Суммарный объем продуктов сгорания

Энтальпия, кДж/кг топл., кДж/м³ топл., продуктов сгорания

воздуха

где и т.д. – энтальпии газов, принимаются в зависимости от их температуры.