Теоретический объем дымовых газов

При сжигании 1 кг топлива в случае неполного горения и при наличии избытка воздуха объем дымовых газов будет состоять из следующих составляющих: углекислого газа и окиси углерода Vсо2, Vсо, образующихся при сжигании углерода; сернистого ангидрида Vso2, избыточного кислорода Vo, азота V_N, введенного с воздухом и водяных паров Vн₂о, полученных при сгорании водорода и испарения влаги содержащейся в топливе.

Объем сухих газов принимают за 100%. При полном сгорании топлива состав сухих продуктов сгорания следующий:

CO₂ +SO₂ + O₂+ N₂ (4)

Газообразные продукты сгорания состоят из трехатомных газов CO₂ и SO_2, сумму которых принято обозначать символом RO₂. Тогда в процентном представлении исходное равенство примет вид:

RO₂ + O₂+ N_2/=100%. (5)

Объем сухих трехатомных газов находится делением масс газов CO₂ и SO₂ на их плотность при нормальных условиях. Объем газов, получающийся при сжигании 1 кг топлива определяется по реакциям горения и их выражениям в киломолях:

V_RO2 =44/12C/100/1,965 + 64/32S/100/2,86=1,866*(С+0,375S)/100=1,866 K^р/100 (6)

м³/ кг, где К^р –приведенное количество углерода.

Теоретический объем азота

V_N = (Vв/100 *79)+N/100/ρ_N =0,79Vв + 0,8N/100 (7),

где Vв – теоретический объем воздуха, необходимого для горения.

Теоретический объем водяных паров состоит из паров полученных в результате сжигания водорода и испарения влаги топлива

36/4* Н/100/ ρ_н2о + W/100/ ρ_н2о = 0,112H +0,0124 W

Объем паров поступающих с воздухом Vв *d/1000/ ρ_в = 0,0161* Vв м3 в расчете на килограмм топлива; d - влагосодержание воздуха 13 г/м3.

Полный теоретический объем водяных паров

V_н2о⁰ = 0,112 Н + 0,0124 W+ 0,0161 Vв (8)

При избытке воздуха α.> 1 объем водяных паров будет

V_н2о = V_н2о +0,0161 Vв. (α-1) (9)

Тогда полный объем газов отходящих будет:

Vг = V_RO2 + V_N + V_н2о + 0,0161Vв. (α-1) (10)

При сжигании газообразного топлива теоретический объем азота, м3/м3

V_N =0,79 Vв₀ + N₂/100 (11)

Объем сухих трехатомных газов, м3/м3

V_RO2 = 0,01 (СО₂ + СО +H₂S + ∑m *CmHn) (12)

Теоретический объем водяных паров м3/м3

V_н2о =0,01 (H₂S + H₂ + ∑n/2 *CmHn + 0,0124 d) + 0,0161 V⁰ (13),

где d= 10 г/м3 влагосодержание газообразного топлива, отнесенное к 1 м3 сухого газа.

Окончательно объем дымовых газов определится суммой объемов

V_o = V_N + V_RO2 + V_н2о (14)