1. Теплотехнические характеристики топлива

(2 в — высшая теплота сгорания топлива с учетом образования воды при сгорании водорода, ккал/молъ, ккал/кг или ккал/нм3 для газа И ккал = 4,187 кдж.].

(2ц — низшая теплота сгорания топлива с учетом образования водяного пара при сгорании водорода и расхода тепла на испарение содер­жащейся в топливе влаги, ккал/молъ, ккал/кг или ккал/нм3 для газа.

Лпах — жаропроизводительность топлива, т. е. максимальная температу­ра, развиваемая при полном сгорании топлиеэ в теоретически необ­ходимом объеме сухого воздуха без учета каких-либо потерь тепла. Температура топлива и воздуха О".

^там — максимальная температура, развиваемая при полном сгорании топлива в теоретически необходимом объеме воздуха, содержащем 1 вес.% влаги, без учета каких-либо потерь тепла. Температура топлива и воздуха 0°С.

«теор — теоретическая температура, развиваемая при полном сгорании топ­лива в теоретически необходимом объеме сухого воздуха с учетом по терь тепла вследствие диссоциации продуктов горения. Темпера­тура топлива и воздуха 0°С.

^пр. гор — объем продуктов сгорания, нм3.

^со, — объем двуокиси углерода, нм3.

17нго — объем водяного пара, нм3.

Ук, — объем азота, нм3.

Уог — объем кислорода, нм3.

^со — объем окиси углерода, нм3.

Ун, — объем водорода, нм3.

Усн, — объем метана, нм3.

Ус. г. — объем сухих продуктов сгорания, нм3.

— суммарный объем влажных продуктов сгорания, н. ч3.

Ук, — объем азота в продуктах полного сгорания в теоретически необхо­димом количестве воздуха, нм3.

Ув — объем воздуха, необходимый для сгорания топлива, нм3.

Ц. г — температура уходящих газов, °С.

— температура воздуха, °С.

С — теплоемкость, средняя при постоянном давлении ккал/нм3• °С), в том числе:

Ссо, — двуокиси углерода;

С со — окиси углерода;

Сн„ — иодорода;

Сен, — метана;

Сц, о ~ водяного пара;

— азота;

С о, — кислорода;

^ар. гор — средневзвешенная продуктов сгорания;

Со-;тах— средневзвешенная продуктов сгорания от 0е до 1тах.

Ус. г. — объем сухих продуктов полного сгорания 1 кг твердого и жидкого топлива или 1 нм[11] газа в теоретически необходимом количестве воз­духа, нм3.

В — отношение объемов сухих и влажных (содержащих водяной пар, образующийся в результате сгорания водорода и испарения влаги топлива и переходящий в продукты горения из влажного воздуха) продуктов горения.

Р — низшая теплота сгорания топлива, отнесенная к 1 нм2 сухих про­дуктов полного сгорания в теоретически необходимом количестве воздуха, ккал/нм3.

К — отношение действительного и теоретического объемов сухих про­дуктов горения.

В. — низшая теплота сгорания топлива, отнесенная к 1 нм3 влажных продуктов полного сгорания в теоретически необходимом объеме воздуха, ккал/нм3.

2. Топливо твердое и жидкое (состав) Рабочее ТОПЛИВО Сутля Ма с са Горю» Масса Влага, % Ц/Р — Зола, % Л" — Сера горючая (органическая -|- кол­чеданная сера), % 5Г Углерод, % Ср Сг Водород, % Н[| Нг Кислород, % Ор 0е Ог Азот, % Мр N° Nг Теплота сгорания высшая Теплота сгорания низшая <2£ <2си <2 и

О., ССХ2 М., Ов

Кислород;

Двуокись углерода; азот.

Высшая теплота сгорания сухого газа, икал/моль или ккал/нм3.

Низшая теплота сгорания

Сухого газа, ккал/молъ или ккал/нм3.

Содержание влаги в гаЛ1,г/н. ч3.

С2Н4 — этилен;

СО — окись углерода;

1Ю2 — двуокись углерода + сернистый газ (С02 — Ь Э02);

СОгтал — максимально возможное содержание СОг в сухих продуктах сгора­ния бессернистого топлива (полнота сгорания в теоретически необходимом количестве воздуха);

КОгтах— максимально возможное содержание 1Югв сухих продуктах сгора­ния сернистого топлива (полнота сгорания в теоретически необхо­димом количестве воздуха);

С? пр. гор — низшая теплота сгорания горючих компонентов в продуктах не­полного сгорания, ккал/нм3 сухих продуктов горения;

С’ — отношение теплоемкости продуктов сгорания теоретического соста­ва в интервалах температур от 0° до гу. г и от 0° до <тах;

К — отношение объемной теплоемкости воздуха в интервале температур от 0° до гу. г к объемной теплоемкости продуктов сгорания теоре­тического состава от 0° до £шах.

Статьи теплового баланса котлов	В к ка л	В %
Используемое л установке тепло	Qi	71
Потери тепла с уходящими газами	Q*	7а
Потери тепла с паром, вдуваемым в форсунку	<?.’	42
Потери тепла вследствие химической пснолноты сгорания.	Qa	Чи
Потери тепла вследствие механической неполноты сгорания	<?*	Я*
Потори тепла в окружающую среду	<?»	7»

Рекуперация тепла

Q — потенциальное тепло сжигаемого в печи топлива без рекуперации теп­ла, ккал/час.

Q1 — потенциальное тепло сжигаемого в печи топлива при рёкуперации теп­ла, ккал/час.

П — количество тепла, используемое в печи и теряемое в окружающее про­странство, ккал/час.

А — суммарные потери тепла с уходящими газами, %.

R — степень рекуперации тепла.

Э — экономия топлива, достигаемая при рекуперации тепла, %.

Т — число калорий потенциального тепла топлива, заменяемое одной калорией тепла, вносимой в печь нагретым в рекуператоре воздухом.

ОСНОВНЫЕ ФОРМУЛЫ Теплота сгорания

Твердое и жидкое топливо (стр. 43):

Qv = МС ЗООН — 26 (О — S) ккал/кг,

= ЫС ЗООН — 26 (О — S) — 6 (Иг — f 9И) ккал/кг.

Газообразное топливо (стр. 45):

<?„ = 30,200 Ч- 30,5Н* — Ь 95С, Н4 -l 166С. Н, +■ 2370,11, + 307С4Н|0 +

-!- 377CSH„ 4 150С2Н4 220Ся1-1 , — f — 290С4Н8 ■+- 360С5Н10 + 35UC„He +

-г- 61H4S ккал/нм3,

Qn = 30,200 4- 25,8Н, + 85,5СН4 + 152СЛ1. ■+- 218С3Н, + 283С4Н10 + 349С6Н12 -f — 141C2tl4 + 205С3Н6 -f 271С4Н8 — f 337Cslil0 — f ■ 335С. Н, +

-f- 56H2S ккал/нм3.

Количество воздуха, необходимого для сгорании топлива

Твердое и жидкое топливо (стр. 49): i_

La =23 (2,67Ср — f — Sr — Ь 8Нр — Ор) кг/кг топлива,

Vb = -^-(2,67Ср — j~ S? — I — 8Нр 0^)нм3/кг топлива.

F* = 0,0889Кр + 0,265Бр — 0,03330р нм3/кг топлива.

Газообразное топливо (стр. 54):

К=*-%~ (0.5Н, 4- 0,5СО f ген* f — 3,5С, Нв f 5CSU4 + 6,5С*Н10 — f — j— 8C5H12 3G2H4 — f — 4,5C33Ie -j — 1,5H2^) нм3/им3 газа.

Расход воздуха с учетом коэффициента избытка воздуха а FB = нм3/кг топлива или нм3/нм3 газообразного топлива.

Содержание избыточного воздуха в продуктах горения

Уиэо = (z _ 1)]^® нмя/кг топлива или н. м3/им3 газообразного топлива.

Объем продуктов сгорания топлива

Твердое и жидкое топливо (стр. 50)

Объем продуктов полного сгорания в стехиометрическом количестве воз­духа:

FCOg = 0.0187GP нм3/кг топлива,

= 0,0187Крнм3/кг топлива,

Vh, o = 0Д11НР 4- 0,012^р + 0,016У“к. к2/кг топлива,

Fn = 0,79Fb — f ь,008Np нм3/кг топлива,

Fe. г = Fro, + W), нм3/кг топлива,

= ^ro, + Vд, + Fh. o н, м3/кг топлива.

Объем сухих продуктов полного сгорания при a 1:

Fc. r = Fro„ — h FNz + F0i = 0,0187K. p — p 0,79KB — f U, Z1 l ‘ь (a — 1) нмэ/кг топ­лива,

Fc. r = 1,S7 R нмэ/кг топлива.

Объем сухих продуктов неполного сгорания:

НОг + Со + СНГ нмг! кг топлива.

Суммарный объем продуктов сгорания:

V = Fc. r + FH, o нмЛ/кг топлива.

Газообразное топливо (стр. 54)

Объем продуктов полного сгорания в стехиометрическом количестве воз­духа:

Fco = 0,01 (СО — f — СО-2 — f — СН4 — j — 2СоН0 — j — ЗС, Н„ — j — 4C4II1U j — + 5С5Н12 4- 2С2Н4 4- ЗСдНе) нм3/нм3 газа,

^но, = ^lo, ~t~ 0,UlHaa»J»3//tJ»3 газа,

Vl = 0,79Т7в — f 0,0lN2 ил43//ш3 газа,

FH,0 = 0,01 (H2 + 2CH4 + 3C2He f 4G3H8 4- 5G4H10 4- 6C5H12 + 2CaH4 +

4- 3C3H6 -f — H2S) + 0,016Fb hm3/hm3 газа,

F°.r = FRo2 У^гнм3/нм3 глза.,

F’s = FROд + FNд -j — Vn& нм3/нм3 таза.

Объем сухих продуктов полного сгорания при а 1:

Fc. r = Г FЯ (а — 1) нм3/нм — газа,

1 с. г = ■ (СО* + СО — j~ СН4 — р 2С2Нв -)- ЗС3Н8 4С4Н10 -)- 2СаН4 4-

К02

4- ЗС3Нв т H2S) нмъ/нм3 газа.

Объем сухих продуктов неполного сгорания:

I/ СО* 4- СО 4- CII4 4- 2C2IIG 4- ЗС^Пв 4- 4С4Ню 4” ^СгН* 4" ЗСэНс 4" H2S..я/., ..а__________

* с г — i ;———————————————- НЛ1 I нм га-

ПО,, 4- СО’ 4- сн4 ‘

За.

Суммарный объем продуктов сгорания:

Т е = Fcr — F11.0 нм3/нм3 газа.

Температура горения, °С

Жаропроизводительность (стр. 87):

Imp*. = Qu V‘tC0-(тах.

Калориметрическая температура горепия (стр. 100):

;нл = Qn (^1^1 + ^2^2)1 /

Тах 0-/тЯу

*кал с-г (к — ) иС2

Теоретическая температура горения (стр. 103):

@ писс

— К16Ч

Расчетная температура горения (стр. 107):

, У|[ — @дпсс

Расч — У, С1 4- УгСг

Теплосодержание продуктов горения (стр. 114) (в ккал/нм3). Теплота сгорания, отнесенная к I нм3 сухих продуктов горения

Р = 0и *’с. Г.

Теплота сгорания, отнесенная к 1 нм3 влажных продуктов горения:

Д = <?Н Гс. г-

СО, так (ИЛИ 1Ю2 тах) СуХИХ продуктов СГОрЭНИЯ (в %):

При полном сгорании топлива (стр. 63)

_ ЮОСОг

Лшах — цх)_ 4,760* ’

При неполном сгорании топлива (стр. 67)

(СО* 4- СО 4* СН4) 100

‘атак — 100 — 4,76(0* — Ь, 4СО — 0.2Щ — 1.6СН*) ‘

CO.>mav —

Коэффициенты избытка воздуха и разбавления продуктов сгорания

Коэффициент избытка воздуха (расхода воздуха) а (стр. 73):

А = 1 + (А — 1) пг-

¥ В

А = (03-{-/г С02) иС02.

Коэффициент разбавления сухих продуктов сгорания (стр. 71): при полном сгорании топлива

H = t-iOjxnax • C02l

При неполном сгорании топлива

H = CCW (СО, + СО + СН4).

Состав продуктов сгорания

Содержание кислорода в продуктах полного сгорания (стр. 63):

О, = A (COzmax — ( 02) %.

Содержание окиси углерода в продуктах сгорания (стр. 00):

СО = (21 — А СОа — 02) (Л—0,4).

Отношение объемов сухих и влажных продуктов сгорания (стр. 75) B = V0.T Vs.

Потери тепла с уходящими газами (в %)

Q, = [С — f (h — i)BK 100, (см. стр. Hi),

^mai

Дг = 0,01 (/у. г — tB) Z (см. стр. 115).

Потери тепла вследствие неполноты сгорания (в %)

Потери тепла вследствие химической неполноты сгорания (стр. 11’О

Г/ _ <Ус,-ор.-*-*М

Уз р

Гуз = (ЗОСО 25На 4- 85СН4) 1г — Щ-

Потери тепла с уносом (стр. 115):

<?уя-/»-10С0

С1ук — 7Г ~

Коэффициент полезного действия (в %):

Паровых и водогрейных котлов (стр. 200) т) = 100 — (я* + <7, + гу4 + <7а), отопительных печей (стр. 122)

1] = 100 — + 9з + Чл)-

[1] — поглотители влаги;

[2] В данной книги все расчеты теплоты сгорания газообразного топлива таны для 1 нм*.

[3] Так, от 0 до 1000° теплоемкость С02 0,526 ккал/пм3 *С, а 304 0,534 ккал/нм* °С.

[4] Упрощенный метод определения жаропроизводительности, топлива. Он основан на возможности с достаточной для технических подсчетов точностью непосредственно пользоваться значениями средневзвешенной теплоемкости продуктов сгорания от 0° ДО ^пах, приведенными в табл. 24.

В соответствии с этим жаропроизводительность топлива можно подсчи­тать по формуле (УШ.5), подставляя в знаменатель значение средней теп — еикости продуктов сгорания от 0 до tmЮІ, равное:

[5] Меньшие значении потерь — для нотлов паропроияводителыгостью О > 50 т/час. Большие зна­чения — при Х)<50т/тос. При сжигании антрацита и полуаитрацита в котлах паропрошводи — телыюетыо менее Л5 7п/'[«г, ж Т°/

[6] За исключением тавричанского бурого угля (3,5%).

[7] За исключением бабаевских углей (18,6%).

[8] «Известия», 16 января 1970 г.

[9] Вязкость условная выражается в градусах В У (°ВУ).

[10] а

[11] Топливо газообразное

Состав в объемных процентах:

Н2 — водород;

СО — окись углерода;

СН4 — метан;

С.211„ — этап;

С:1Н8 — пропан;

С4Г110 — бутан; *2п

С2Н4 — этилен;

С„Ит — непредельные угле­водороды; ^

П23 — сероводород;