Коэффициент избытка воздуха. В реаль­ных условиях для полного сжигания топлива в топку подают количество воздуха VR, все­гда большее теоретически необходимого F0 . Отношение V к Vі называют коэффициен­том избытка воздуха и обозначают а:

A=Va/V°. (8.6)

Оптимальное значение а определяют в ре­зультате режимно-наладочных испытаний котельной установки. При сжигании в камер­ных топках оптимальное значение а, как пра­вило, находится в пределах: 1,15… 1,25 —для твердых топлив; 1,02… 1,1 — для жидких и газообразных топлив.

Объемы воздуха и продуктов сгорания для твердых и жидких топлив. Расчет объе­мов воздуха и продуктов сгорания проводится на основе состава топлива. Указанные вели­чины рассчитывают на 1 кг топлива при нор­мальных условиях (0 °С и 101,3 кПа).

Объемы воздуха и продуктов сгорания при сжигании твердых и жидких топлив в ат­мосферном воздухе определяют по приведен­ным ниже формулам[1].

Теоретическое количество сухого воздуха, необходимого для полного сгорания топлива,

F0, м3/кг, (при коэффициенте избытка возду­ха а = 1) рассчитывают по формуле

F0 = 0,0889( С + 0,375 Sr ) +

+ 0,265 Нг- 0,0333 О’. (8-7)

Теоретические объемы продуктов сгора­ния, полученные при полном сгорании топли­ва с теоретически необходимым количеством воздуха (т. е. при а = 1), определяют следую­щим образом:

Теоретический объем азота, м3/кг,

V$2 = 0,79F° + 0,008Nr; (8.8)

Объем трехатомных газов FRC>2 , м3/кг,

VKOl = 0,0187((Г +0,375Sr); (8.9) теоретический объем водяных паров

VH2o> м3/кг>

Fh2Q = 0,1 ПН’+0,0124^/"+0,016 IF0; (8.10)

При наличии парового дутья или парового распыливания мазута с расходом пара G, p,

Кг/кг, к величине Fh2q добавляется величина 1,24 Оф:

Теоретический объем дымовых газов Fr°, м3/кг,

V? = VR02+V*2 +f/H2o — (8-11)

Для твердых и жидких топлив, состав ко­торых приведен в табл. П.1 и П. З, значения теоретически необходимого количества воз­духа и продуктов сгорания представлены в табл. П. 10.

При избытке воздуха а > 1 расчетные за­висимости таковы:

Объем водяных паров Ущ0, м3/кг, *н2о ~*н20 + 0,0161 (а — 1)F0; (8.12)

Объем дымовых газов Vr, м^кг,

+ (а — 1) F°; (8.13)

Объемные доли трехатомных газов rR02 и водяных паров гНг0, равные парциальным

‘ro-

_ *н2о.

Гн2о —

Ун

И — зл —

Давлениям газов при общем давлении смеси 101,3 кПа,

(8.14)

К

И

(8.15)

К

Концентрация золы в продуктах сгорания

Р зл, кг/кг,

Ага

(8.16)

100Gr

Где йун — доля золы топлива, уносимои газа­ми; при твердом шлакоудалении ауп — 0,95, при жидком — аун = 0,65…0,9; Gr — масса продуктов сгорания, кг/кг, определяется по формуле

Gr = 1 — 0,0L4r + 1,306а V0 . (8.17)

Объемы воздуха и продуктов сгорания для газообразных топлив. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания проводится на основе состава топлива, выраженного в про­центах по объему. При содержании в газооб­разном топливе до 3 % непредельных углево­дородов неизвестного состава их принимают состоящими из этилена С2Н4.

Объемы воздуха и продуктов сгорания рассчитывают на 1 м3 сухого газообразного топлива при нормальных условиях (0 °С и 101,3 кПа).

При сжигании газообразных топлив в ат­мосферном воздухе расчеты производят по приведенным ниже формулам.

Теоретическое количество сухого воздуха, необходимого для полного сгорания топлива,

V0, м3/м3, (при коэффициенте избытка возду­ха а = 1) рассчитывают по формуле

(8.18)

Т —

V0 = 0,0476 [0,5СО + 0,5Н2 + 1,5H2S +

CMH„-o2j.

Теоретические объемы продуктов сгора­ния, полученные при полном сгорании топли­ва с теоретически необходимым количеством воздуха (т. е. при а = 1), определяют следую­щим образом:

Теоретический объем азота, м3/м3,

V§2 = 0,79F° + 0,0 lNr; (8.19)

Объем трехатомных газов FRC,2 , м3/м3,

VRq2 = 0,01(С02 + СО + H2S +

+ 2>СИНП); (8.20)

Теоретический объем водяных паров

Fh2o, м3/м

^н2о =0,01(H2S + H2 +

+ 0,124Jrтл + 0,016IV0 ; (8.21)

Где drT4 — влагосодержание газообразного топлива, отнесенное к 1 м3 сухого газа, г/м

Для газообразных топлив, состав которых приведен в табл. П.5, значения теоретически необходимого количества воздуха и продук-

J

Тов сгорания представлены в табл. П. 11.

При избытке воздуха а > 1 расчет объемов и объемных долей газов производят по фор­мулам (8.12)…(8.15).

(8.22)

Gr = Рг. тл +

Массу дымовых газов рассчитывают по формуле

+ 1,306а V0,

1000

Где ргтл— плотность сухого газа при нор­мальных условиях; определяют по формуле (6.2).

В практике тепловых расчетов результаты подсчета объемов воздуха и продуктов сгора­ния рекомендуется оформлять, согласно табл. 8.1.

Таблица 8.1

Объемы продуктов сгорания, объемные доли трехатомных газов, концентрация золы