Как определить расход воздуха, необходимый для сгорания 1кг топлива?

В расчетах принимают следующий состав сухого воздуха: азот – 79,0%, кислород – 21,0% по объему.

Теоретически необходимый для горения расход сухого воздуха(L₀) рассчитывают по следующим формулам:

для твердого и жидкого топлива

для природного газа

Достаточная полнота смешивания потоков топлива и воздуха обеспечиваются при некотором избытке воздуха.

Действительный расход сухого воздуха(L_д) равен:

где a–коэффициент избытка воздуха.

Минимальные допустимые значения aзависят от вида сжигаемого топлива, способа сжигания, конструкции топливосжигающих устройств и условий работы печи. Для газа и мазутаa= 1,05–1,2; для пылевидного твердого топливаa= 1,20–1,25; при слоевом сжигании углей, антрацита и торфа в механических топках с непрерывной подачей топлива и золоудалениемa= 1,3–1,4. Для снижения температуры продуктов горения топлива (ПГТ) по сравнению с теоретической температурой принимаютбóльшиезначенияa: до 1,5 и более.

Пары воды, содержащиеся в атмосферном воздухе, незначительно увеличивают его расход по сравнению с сухим воздухом. Количество этой влаги учитывают с помощью влагосодержания атмосферного воздуха, выраженного в массовых %. Расход атмосферного воздуха (L_д’) при влагосодержанииd(г/кг сухого воздуха) равен:

Влагосодержание d(г/кг сухого воздуха) можно определить поi–d-диаграмме Рамзина или по справочным таблицам [1], зная значения среднегодовой относительной влажности воздуха (j) и температуры для данной местности. Можно принятьd= 10 г/кг сухого воздуха (при 20ºС иj= 60%).

2.4. Как определить расход воздуха, необходимый для сгорания 1 м3 топлива?

Для газообразного топливарасход необходимого воздуха V^оопределяют из объемных долей горючих компонентов газа с использованием стехиометрических реакций:

Н₂+ 0,5 О₂= Н₂О ; СО + 0,5 О₂= СО₂ ; СН₄+ 2 О₂= СО₂+ 2Н₂О ; Н₂S+ 1,5О₂= SО₂+ Н₂О .

Теоретическое количество воздуха (м³/м³), необходимого для сжигания газа, определяют по формуле:

V^о= 0,0476 [0,5СО + 0,5Н₂+ 2СН₄+ + 1,5Н₂S +S(m + n/4)C_mH_n- O₂] . (1)

Количество воздуха V^о, рассчитываемого по формулам и (1), называется теоретически необходимым. То есть V^опредставляет собой минимальное количество воздуха, необходимое для обеспечения полного сгорания 1 кг (1м³) топлива при условии, что при горении используется весь содержащийся в топливе и подаваемый вместе с воздухом кислород. В реальных условиях из-за технических трудностей ощущается местный недостаток или избыток окислителя (воздуха), в результате ухудшается полное горение топлива. Поэтому воздух подается в большем количестве по сравнению с его теоретическим количеством V^о. Отношение действительного количества воздуха (V_д), подаваемого в топку, к теоретически необходимому количеству называетсякоэффициентом избытка воздуха:

a = V_д/ V^о . (16.10)

Каков состав и объем продуктов сгорания твердого топлива?

При полном сгорании любого топлива образуются следующие газообразные продукты: СО₂, Н₂О_газ,N₂,SО₂. Обычно горение происходит с избытком воздуха, поэтому в ПГТ присутствует О₂, содержание которого зависит от коэффициента избытка воздухаa.

Объемы дымовых газов по отдельности рассчитывают по формулам:

для твердого и жидкого топлива

где w_пар– количество пара, вводимого для распыления жидкого топлива в форсунках высокого давления, кг/кг топл.;

Объем кислорода V_О2рассчитывают по формуле (0).

Общий объем продуктов горения топлива рассчитывают по формуле:

Каков состав и объем продуктов сгорания газообразного топлива?

При полном сгорании любого топлива образуются следующие газообразные продукты: СО₂, Н₂О_газ,N₂,SО₂. Обычно горение происходит с избытком воздуха, поэтому в ПГТ присутствует О₂, содержание которого зависит от коэффициента избытка воздухаa.

Объемы дымовых газов по отдельности рассчитывают по формулам:

для природного газа

Как влияют продукты сгорания топлива на окружающую среду?

3.1. Что называют вторичными энергетическими ресурсами? Как они классифицируются по виду энергии?

Вторичные энергетические ресурсы (ВЭР) —энергетический потенциал продукции, отходов, побочных продуктов, образующихся в технологических установках, который не используется в самом агрегате, но может быть использован для других целей.

Рациональное использование вторичных энергетических ресурсов является одним из крупнейших резервов экономии топлива.

По виду энергии ВЭР разделяются на 3 группы: СЛ 30

– Горючие (или топливные) ВЭР(отходы, содержащие углеродные и углеводородные включения: доменный газ, органические отработанные растворители и т.д.);

– Тепловой ВЭР(любые теплоносители, имеющие температуру выше температуры окружающей среды, способные передать тепло для последующего использования: горячие газы и жидкости, являющиеся промежуточными или сбросными в данном технологическом процессе);

– ВЭР избыточного давления(газы и жидкости под давлением, которые можно использовать перед сбросом в окружающую среду).

Какие основные направления использования вторичных энергоресурсов?

Как определить возможную выработку теплоты и экономию топлива в утилизационной установке?