Из уравнения теплового баланса процесса горения топлива в стехиометрическом объеме воздуха
^н = ‘max ‘max
Ясна возможность замены в формуле • (VIII.2) весьма малостабильной величины — теплоты сгорания топлива QH значительно более постоянной для определенных классов топлива характеристикой — жаропроиз-1 водительностью (/max).
При полном сгорании топлива в стехиометрическом количестве воздуха физическое тепло продуктов сгорания и потери тепла с уходящими газами можно подсчитать по формуле
?2= ^С*-‘пр. сг’°Р-«г .100%, (VIII.14)
Где Vs — объем продуктов сгорания в стехиометрическом количестве воздуха, м3/кг твердого и жидкого топлива или м3/м3 газа; Со_<пр. сг — теплоемкость продуктов сгорания от нуля до температуры продуктов сгорания, ккал/(м3-°С); C<wmax —средняя теплоемкость продуктов сгорания от нуля до максимальной температуры горения, ккал/(м3-°С).
Соотношение теплоемкости неразбавленных воздухом продуктов сгорания от нуля до температуры продуктов сгорания (/пр. сг) и от 0 до максимальной температуры продуктов сгорания, определяемой жаро — производительностью топлива, легко установить на основе рассмотренного выше постоянства теплоемкостей продуктов сгорания различных видов топлива в определенном температурном интервале.
Это позволяет заменить соотношение C0_tripjC0_tmax в формуле (VIII.14) постоянной величиной С’, зависящей только от температуры продуктов сгорания и жаропроизводительности сжигаемого топлива:
Q2=Jss^c -100%. (VIII. 15)
‘max
Значения величины С’ даны в табл. 40.
При сжигании топлива с коэффициентом расхода воздуха менее единицы в формулу (VIII.14) вводят множитель А:
<72=^Ь=Е_С/1. 100%. (VIII. 16)
‘max
% |
При сжигании топлива с избытком воздуха физическое тепло продуктов сгорания можно подсчитать по формуле
С’ • 100+ ‘y-r(* -»)flff. юо]
L ‘max ‘max J
Или
Q [С’ + (h — 1) В К] • 100 %, (VIII. 17)
‘max
Где h — коэффициент разбавления сухих продуктов сгорания, определяемый по формуле (V.19); В — отношение объемов сухих и влажных продуктов сгорания (значения величины В приведены в табл. 34); (h—1)5 — содержание воздуха, м3/м3 неразбавленных воздухом влажных продуктов полного сгорания; К—отношение средней теплоемкости воздуха в интервале температур от 0 до ty. r к теплоемкости неразбавленных воздухом продуктов полного сгорания в интервале температур от 0 до /щах (см. табл. 40).
При учете температуры поступающего воздуха формула (VIII.17) приобретает вид
Q2 [С" + (А—1)ВК]■ 100%. (VIII. 18)
‘max
Формулы (VIII.15) и (VIII.18) справедливы для условий сжигания топлива в абсолютно сухом воздухе.
При сжигании топлива в воздухе, содержащем 1% (по массе) Н20, как это принято в нормативном методе теплового расчета котельного» агрегата, жаропроизводительность снижается примерно на 30 град [53—55].
ЮТ
Жаропроизводительность топлива с учетом содержания указанного количества влаги в воздухе t’max приведена в гл. XI—XXVII.
В соответствии с этим потери тепла с уходящими газами подсчитывают по формуле
Чш = — [С + (h — 1) ВК] ■ 100%. СVIII. 19)
Rmax
Потери тепла с уходящими газами при внешнем подогреве воздуха и топлива можно подсчитать по жаропроизводительности топлива по формулам
[С’+<Л — ** •100%; <VIIL20> c + (h-i)BK].m%, (viii.21)
Где п — коэффициент, определяющий отношение физического тепла воздуха, нагретого на 1°, к низшей теплоте сгорания топлива; t — температура внешнего нагрева воздуха; р’ — отношение действительного объема нагретого воздуха к теоретически необходимому; т — коэффициент, определяющий отношение физического тепла топлива, нагретого на 1°, к низшей теплоте сгорания; гт — температура топлива, °С.
Для топлива с. высокой жаропрокзіводительностью т=0,00005; п~ = 0,00035.
Формула (VIII. 18) справедлива для ©сех видов топлива и для совместного сжигания различных видов топлива. При сжигании одного вида топлива с мало меняющимся содержанием балласта можно подставить в формулу (VIII.18) значения tma и В для данного вида топлива и значения С’ я К для определенных температурных интервалов продуктов сгорания. Подставляя далее в формулу значения величины (h—1) в зависимости от содержания в продуктах сгорания углерод — содержащих газов, т. е. СО2+СО+СН4, получаем простую формулу для подсчета располагаемого тепла продуктов сгорания и потерь тепла с уходящими газами [37]:
<72=0,01Z(/y. r—g %. (VIII.22)
Значения величины Z для различных температурных интервалов продуктов сгорания в зависимости от степени разбавления их воздухом, т. е. от содержания в продуктах сгорания суммы СО2+СО+СН4, приведены в гл. XI—XXV.
Проф. С. Я. Корницкий предложил для подсчета потерь тепла с уходящими газами формулу
И привел значения коэффициентов К’ и К" для продуктов сгорания, отводимых из паровых котлов [47].
Работы С. Я. Корницкого были развиты Я — Л. Пеккером [56].