Для сжигания топлива

Количество воздуха, расходуемого для сжигания топлива, определяется по количеству потребляемого для этого кислорода. Состав воздуха при расчетах горения обычно задается основными компонентами – азотом и кислородом.

Зная расход кислорода (табл. 8), найдем количество потребляемого воздуха, кг/кг (м³/кг):

G °_в= G _о 100/23 = [2,67 С ^р + 8(Н ^р - О ^р/8) + S _л^р] 100/23, (9) V °_в = V _о 100/21 = [1,866 С ^р + 5,6(Н ^р - О ^р/8) +0,7 S _л^р] 100/21. (10)

Формулы (9), (10) позволяют определить теоретическое (минимальное) количество воздуха, которое необходимо для полного сжигания 1 кг топлива (твердого или жидкого), при условии, что весь содержащийся в воздухе кислород прореагирует с углеродом, водородом и серой.

В действительных условиях сжигания топлива в топках количество потребляемого воздуха требуется больше теоретически необходимого. Это обусловлено недостаточным качеством перемешивания частиц топлива с кислородом воздуха и другими факторами, определяющими процесс горения (например качество распыления жидкого топлива или тонина помола твердого топлива и качества перемешивания пыли с воздухом).

Отношение объемов действительного расхода воздуха к теоретически необходимому называют коэффициентом избытка воздуха:

= G _в/ G _в° = V _в/ V _в°. (11)

Значение коэффициента избытка воздуха зависит от вида топлива. Примерные эксплуатационные значения следующие:

- для газового топлива = 1,01…1,1;

- для мазута = 1,02…1,15;

- для угля = 1,03…1,6.

Таблица 8

Стехиометрические соотношения горения компонентов топлива

Реакция	На 1кг реагирующего вещества
расход кислорода	подводится азота (из воздуха)	получается
углекислоты или сернистого ангидрида	сухих продуктов сгорания	водяных паров
по весу, кг	по объему, м3	по весу, кг	по объему, м3	по весу, кг	по объему, м3	по весу, кг	по объему, м3	по весу, кг	по объему, м3
Горение углерода С + О2 = СО2	2,67	1,866	8,83	7,024	3,67	1,866	12,5	9,0	-	-
Горение водорода 2Н + О2 = 2Н2О		5,6	26,3	20,9	-	-	26,3	20,9	9,0	11,20
Горение серы (органической) S + О2 = SО2	1,0	0,7	3,3	2,63	2,0	0,7	5,3	3,31	-	-
Горение серы (железного колчедана) 4FeS2+10O2=2Fe2O3+8SO2	1,37	0,96	4,54	3,61	2,0	0,68	6,54	4,3	-	-

Примечание. При составлении таблицы приняты следующие значения плотности газов: кислород – 1,429 кг/м³, углекислота – 1,964 кг/м³, водяные пары – 0,805 кг/м³, сернистый ангидрид – 2,927 кг/м³, азот – 1,257 кг/м³.