Сухие продукты сгорания большинства каменных углей без избытка воздуха состоят из 18,7—19,0% R02 и 81,0—81,3% N2.
Средний состав сухих продуктов сгорания каменных углей, не разбавленных воздухом, можно принять равным 18,8% R02 и 81,2% N2.
При разбавлении продуктов сгорания воздухом, состоящим из 21% 02 и 79% N2, содержание азота в продуктах сгорания находится в пределах от 79 до 81,2%. В соответствии с этим сумма сухих кислородсодержащих газов, т. е. #02+02, равна 100%—N2 и содержание Я02+02 в продуктах сгорания возрастает по мере их разбавления воздухом. Так, при трехкратном разбавлении воздухом содержание N2 в сухих продуктах сгорания составляет около 80%, а сумма R02 и 02 равна ~20%.
В табл. 83 приведен состав сухих продуктов сгорания каменных углей с R02max == 18,8% при различной степени их разбавления воздухом, а также значения коэффициентов избытка воздуха а и разбавления сухих продуктов сгорания h.
Располагаемое тепло продуктов сгорания каменных углей можно определить по простой формуле
9=0,01 taр. сг z, (XV.1)
Потери тепла с уходящими газами по формулам:
^=0,01 • (tj. r—t») Z; (XV.2)
92=0,01 — it7.T-ltB) Z, (XV.3)
А уменьшение потерь тепла с уходящими газами вследствие понижения их температуры по формуле
Д<?=0,01 • (їу. г-^.г) Z. (XV.4)
Средние значения величины Z для продуктов сгорания каменных углей приведены в табл. 84 [37].
Потери тепла вследствие химической неполноты сгорания можно подсчитать по универсальной формуле (ІХ.4) или по локальной формуле для каменных углей
61СО + 50Н3 + 200СН4
Ч» ~ ЩТсо+Щ %• (XV’5)
Подсчет 1т При сжигании каменного угля получены продукты сгорания, содержащие 14,0% ROz я 2,0% СО. Определить потери тепла вследствие химической неполноты горения.
Первый метод. По формуле (XV.5) для каменных углей
<й = 61 -2/(14 + 2) =7,6%.
Второй метод. По универсальной формуле (IX.2) на основе обобщенных характеристик продуктов горения
Л Qnp. cropft-100 0/
ЧЗ — "" р 70.
Л02 |
О» |
Na |
Ft |
А |
НО* |
О» |
Na |
Л |
А |
18,8 |
0,0 |
81,2 |
1,00 |
1,00 |
Н.8 |
7,9 |
80,3 |
1,59 |
1,57 |
18,6 |
0,2 |
81,2 |
1,01 |
1,01 |
П.6 |
8,1 |
80,3 |
1,62 |
1,60 |
18,4 |
0,4 |
81,2 |
1,02 |
1,02 |
11,4 |
8,3 |
80,3 |
1,65 |
1,63 |
18,2 |
0,6 |
81,2 |
1,03 |
1,03 |
И.2 |
8,5 |
80,3 |
1,68 |
1,66 |
18,0 |
0,9 |
81,1 |
1,04 |
1,04 |
11,0 |
8,8 |
80,2 |
1,71 |
1,69 |
17,8 |
1,1 |
81,1 |
1,05 |
1,05 |
10,8 |
9,0 |
80,2 |
1,74 |
1,72 |
17,6 |
1,3 |
81,1 |
1,06 |
1,06 |
10,6 |
9,2 |
80,2 |
1,77 |
1,76 |
17,4 |
1,6 |
81,0 |
1,07 |
1,07 |
10,4 |
9,4 |
80,2 |
1,81 |
1,78 |
17,2 |
1,8 |
81,0 |
1,08 |
1,08 |
10,2 |
9,7 |
80,1 |
1,84 |
1,81 |
17,0 |
2,0 |
81,0 |
1,10 |
1,10 |
10,0 |
9,9 |
80,1 |
1,88 |
1,85 |
16,8 |
2,2 |
81,0 |
1,11 |
1,11 |
9,8 |
10.1 |
80,1 |
1,92 |
1,89 |
16,6 |
2,4 |
81,0 |
1,12 |
1,12 |
9.6 |
10,3 |
80,1 |
1,96 |
1,93 |
16,4 |
2,7 |
80,9 |
1,14 |
1,14 |
9,4 |
10,5 |
80,1 |
2,00 |
1,97 |
16,2 |
2,9 |
80,9 |
1,15 |
1,15 |
9.2 |
10,7 |
80,1 |
2,05 |
2,02 |
16,0 |
3,1 |
80,9 |
1.17 |
1,16 |
9,0 |
11,0 |
80,0 |
2,09 |
2,06 |
15,8 |
3,4 |
80,8 |
1,18 |
1,17 |
8,8 |
11,2 |
80,0 |
2,14 |
2,11 |
15,6 |
3,6 |
80,8 |
1,20 |
1,19 |
8,6 |
11,4 |
80,0 |
2,19 |
2,16 |
15,4 |
3,8 |
80,8 |
1,21 |
1,20 |
8,4 |
11,6 |
80,0 |
2,24 |
2,21 |
15,2 |
4,0 |
80,8 |
1,23 |
1,22 |
8,2 |
11,8 |
80,0 |
2,29 |
2,25 |
15,0 |
4,3 |
80,7 |
1,25 |
1,24 |
8,0 |
12,0 |
80,0 |
2,35 |
2,31 |
14,8 |
4,5 |
80,7 |
1,27 |
1,26 |
7.8 |
12,3 |
79,9 |
2,42 |
2,38 |
14,6 |
4,7 |
80,7 |
1,28 |
1,27 |
7.6 |
12,5 |
79,9 |
2,48 |
2,44 |
14,4 |
4,9 |
80,7 |
1,30 |
1,29 |
7.4 |
12,7 |
79,9 |
2,53 |
2,48 |
14,2 |
5,2 |
80,6 |
1,32 |
1,31 |
7.2 |
12,9 |
79,9 |
2,60 |
2,55 |
14,0 |
5,4 |
80,6 |
1,34 |
1,33 |
7.0 |
13,1 |
79,9 |
2,69 |
2,64 |
13,8 |
5,6 |
80,6 |
1,36 |
1,35 |
6.8 |
13,4 |
79,8 |
2,77 |
2,72 |
13,6 |
5,8 |
80,6 |
1,38 |
1,37 |
6,6 |
13,6 |
79,8 |
2,86 |
2,80 |
13,4 |
6,1 |
80,5 |
1,40 |
1,39 |
6,4 |
13,8 |
79,8 |
2,95 |
2,89 |
13,2 |
6,3 |
80,5 |
1.42 |
1,41 |
6,2 |
14,0 |
79,8 |
3,05 |
2,99 |
13,0 |
6,5 |
80,5 |
1,44 |
1,43 |
6,0 |
14,3 |
79,7 |
3,14 |
3,08 |
12,8 |
6,7 |
80,5 |
1,46 |
1,45 |
5,8 |
14,5 |
79,7 |
3,26 |
3,20 |
12,6 |
6,9 |
80,5 |
1,49 |
1.47 |
5,6 |
14,7 |
79,7 |
3,37 |
3,30 |
12,4 |
7,2 |
80,4 |
1,51 |
1,49 |
5,4 |
15,0 |
79,6 |
3,50 |
3,42 |
12,2 |
7,4 |
80,4 |
1,54 |
. 1.52 |
5,2 |
15,2 |
79,6 |
3,62 |
3,54 |
12,0 |
7,6 |
80,4 |
1,56 |
1,54 |
5,0 |
15,4 |
79,6 |
3,77 |
3,68 |
Состав сухих продуктов сгорания, % |
Состав сухих продуктов сгорания, % |
173
Содержание в продуктах сгорания КОз+СО, % |
Z |
Содержание В продуктах сгорания «о2+со, % |
Z |
Содержание в продуктах Сгорания ДОа+СО, % |
Z |
Содержание в продуктах Сгорания ЯОг+СО, % |
Г |
18,8 |
3,95 |
15,2 |
4,75 |
11,6 |
6,04 |
8,0 |
8,52 |
18,7 |
3,96 |
15,1 |
4,78 |
11,5 |
6,08 |
7,9 |
8,60. |
18,6 |
3,98 |
15,0 |
4,80 |
П.4 |
6,13 |
7,8 |
8,70 |
18,5 |
4,00 |
14,9 |
4,83 |
11,3 |
6,17 |
7,7 |
8,80′ |
18,4 |
4,02 |
14,8 |
4,87 |
11,2 |
6,21 |
7,6 |
8,90 |
18,3 |
4,04 |
14,7 |
4,90 |
11,1 |
6,26 |
7,5 |
9,00 |
18,2 |
4,06 |
14,6 |
4,93 |
11,0 |
6,30 |
7,4 |
9,10 |
18,1 |
4,08 |
14,5 |
4,96 |
10,9 |
6,36 |
7,3 |
9,22 |
18,0 |
4,10 |
14,4 |
4,99 |
10,8 |
6,43 |
7,2 |
9,35- |
17,9 |
4,12 |
14,3 |
5,02 |
10,7 |
6,50 |
7,1 |
9,47 |
17,8 |
4,14 |
14,2 |
5,05 |
10,6 |
6,56 |
7,0 |
9,60 |
17,7 |
4,16 |
14,1 |
5,09 |
10,5 |
6,62 |
_ |
|
17,6 |
4,18 |
14,0 |
5,12 |
10,4 |
6,68 |
— |
|
17,5 |
4,20 |
13,9 |
5,16 |
10,3 |
6,74 |
— |
|
17,4 |
4,22 |
13,8 |
5,20 |
10,2 |
6,80 |
— |
|
17,3 |
4,25 |
13,7 |
5,24 |
10,1 |
6,86 |
— |
|
17,2 |
4,27 |
13,6 |
5,27 |
10,0 |
6,92 |
— |
|
17,1 |
4,29 |
13,5 |
5,30 |
9,9 |
6,98 |
— |
|
17,0 |
4,31 . |
13,4 |
5,34 |
9,8 |
7,05 |
— |
|
16,9 |
4,33 |
13,3 |
5,38 |
9,7 |
7,12 |
— |
_ |
16,8 |
4,36 |
13,2 |
5,41 |
9,6 |
7,20 |
— |
|
16,7 |
4,38 |
13,1 |
5,44 |
9,5 |
7,27 |
— |
|
16,6 |
4,40 |
13,0 |
5,48 |
9,4 |
7,35 |
— |
|
16,5 |
4,42 |
12,9 |
5,52 |
9,3 |
7,42 |
— |
|
16,4 |
4,44 |
12,8 |
5,55 |
9,2 |
7,50 |
— |
|
16,3 |
4,46 |
12,7 |
5,58 |
9,1 |
7,57 |
— |
… |
16,2 |
4,48 |
12,6 |
5,62 |
9,0 |
7,65 |
— |
_ |
16,1 |
4,51 |
12,5 |
5,66 |
8,9 |
7,72 |
— |
|
16,0 |
4,54 |
12,4 |
5,70 |
8,8 |
7,80 |
— |
|
15,9 |
4,56 |
12,3 |
5,74 |
8,7 |
7,87 |
__ |
|
15,8 |
4,58 |
12,2 |
5,78 |
8,6 |
7,95 |
__ |
>4 |
15,7 |
4,61 |
12,1 |
5,82 |
8,5 |
8,05 |
__ |
_ |
15,6 |
4,64 |
12,0 |
5,87 |
8,4 |
8,15 |
||
15,5 |
4,67 |
11,9 |
5,91 |
8,3 |
8,25 |
__ |
… |
15,4 |
4,70 |
11,8 |
5,95 |
8,2 |
8,35 |
__ |
_ |
15,3 |
4,73 |
П,7 |
6,00 |
8,43 |
— |
— |
,, ROa max___________ 18,8
Л~ ROt + CO * 14,0 + 2,0 — І»1/»
Зпр. сгор = ЗО,2-CO =» 30,2-2,0 = 60,4 ккал/м8; qa = 60,4-1,17-100/930 = 7,7%.
Третий метод. При подсчете с учетом теплоты сгорания угля (6750 ккал/кг) и содержания в нем углерода (72,0%) получаем
СО 100 2 100
98~57-С RO. + CO = 57,72 14 + 2’~б750~ = [7]‘6%’
Подсчет 2. При сжигании донецкого каменного угля следующего состава: 77,1% СР; 1,9% S?; 4,0% HP; 2,8% О*; 1,3% Np; 9,4% ЛР; 3,5% W* с низшей теплотой сгорания =7260 ккал/кг получены продукты сгорания, содержащие 12,1% ROt и 2,8% СО. Определить потеря тепла вследствие химической неполноты сгорания.
Первый метод. По формуле (XV.5) для каменных углей (ие прибегая к определению элементарного состава угля и его теплоты сгорания) 61-СО 61-2,8
^"^Ot + CO = 12,1+2,8 -П.5%-
Второй метод. Исходя из элементарного состава топлива Кр=Ср+0,37 Sj? =77,1 + + 0,37-1,9=77,8%, найдем потери тепла вследствие химической неполноты сгорания Q3, ккал/кг угля
СО 2 8
Qg = 56,7/fP цр^ QQ = 59,7-77,8 12 t 4-2.8 1=836 ккал/кг-
Потери тепла вследствие химической неполноты сгорания в процентах к теплоте сгорания угля
03-100 836
= "7260-100= 11,5%.
Подсчет 2. При сжигании промежуточного продукта обогащения кизеловского каменного утля с содержанием 56,82% С, 5,45% S* н низшей теплотой сгорания 5566 ккал/кг получены продукты сгорания, содержащие 13,05% ROt и 1,1% СО. Подсчитать потери тепла вследствие химической неполноты горения. Первый метод. По формуле (XV.5) для каменных углей