Отношение реального объема сухих продуктов сгорания Vc. r к тео­ретическому объему сухих газов, получаемому при полном сгорании топлива без избытка воздуха Ус°г, называется коэффициентом измене­ния объема сухих продуктов сгорания

H=Vcy. Vlr.

При полном сгорании топлива Vc. r=Vc. r + ^в*5 и величина h опре­деляет степень разбавления сухих продуктов сгорания избыточным воз­духом:

HMVlr + Vl36)-.Vlr. (V.15)

В соответствии с балансом углерода в продуктах полного сгорания

^.гС02тах=Ус. гС02. Отсюда

Vc.r/V?.r=C02max/C02.

Следовательно, коэффициент разбавления сухих продуктов полного сго­рания равен

Л=С02тах:С02, (V.16)

А для сернистого топлива

H=R02m3X:R02. (V.17)

Отсюда содержание избыточного воздуха в сухих продуктах полного сгорания равно (h—1) мг на 1 лі3 сухих продуктов сгорания, не разбав­ленных воздухом [37].

Обозначив через В отношение йе разбавленных воздухом сухих и влажных продуктов полного сгорания •’ ), содержание избыточ­ного воздуха в пересчете на 1 м3 влажных продуктов полного сгорания можно записать (h—1 )В м3.

69

При неполном сгорании коэффициент изменения объема сухих про­дуктов сгорания h подсчитывают с учетом содержания в них потенци­ального С02, т. е. суммы углеродсодержащих газов С02+С0+СН4. Следовательно, в этом случае

Л=С02тах/(С02 + С0 + СН4), (V.18)

А для сернистого топлива

Л=Я02тахДО2 + СО + СН4). (V.19)

При неполном сгорании величина h может быть меньше единицы.

Коэффициент изменения объема сухих продуктов неполного сгорания обычно условно именуют коэффициентом разбавления сухих продуктов сгорания, т. е. применяют термин, точное наименование которого спра­ведливо лишь при наличии продуктов полного сгорания.

Если теоретический объем сухих продуктов полного сгорания топли­ва У" г мало отличается от объема воздуха, расходуемого в этих усло­виях, т. е. от V2, то величины

H = (Vlr + V?6)-.Vc. r и o = (VS + Vfe):VS также близки между собой.

Подобное положение вещей характерно для антрацита, кокса и дру­гих видов топлива с весьма высоким содержанием углерода в горючей массе и малым расходом кислорода и воздуха на горение водорода.

Величины h и а близки и при сжигании дров, в состав горючей мас­сы которых наряду с водородом входит кислород в количестве, почти эквивалентном стехиометрическому по отношению к водороду.

Однако при сжигании топлива, объем сухих продуктов сгорания ко­торого в теоретических условиях V%.r сильно отличается от объема воз­духа, необходимого для сгорания топлива Ув, имеется значительное раз­личие между величинами h и а. Например, при сжигании доменного га­за с избытком воздуха величина h значительно меньше а, так как вслед­ствие высокого содержания азота в доменном газе объем сухих продук­тов сгорания значительно больше объема воздуха, необходимого для сгорания газа. У генераторных газов объем сухих продуктов сгорания также превышает объем воздуха и, следовательно, Л<а.

При сгорании топлива с высоким содержанием углеводородов или молекулярного водорода (мазут, керосин, бензин, газы — сжиженный, нефтепромысловый, природный, коксовый) объем сухих продуктов сго­рания меньше объема воздуха, расходуемого на горение топлива, и h>a. Так, при сгорании 1 мг пропана с коэффициентом из-бытка воз­духа а=2, по уравнению

С3Н8 + Ю02 + 37,6N2=3C02 + (4Н20) + 502 + 37,6N2 расходуется 47,6 м3 воздуха и образуется 45,6 м3 сухих продуктов сго­рания следующего состава, %: 6,6 С02; 11,0 02; 82,4 N.

СОгюах пропана = 13,8%; h = C02max : С02= 13,8 : 6,6=2,09. Следо­вательно, h~> а.

ПОДСЧЕТ КОЭФФИЦИЕНТА ИЗБЫТКА ВОЗДУХА ПО КОЭФФИЦИЕНТУ РАЗБАВЛЕНИЯ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ

Взаимосвязь коэффициентов избытка воздуха а и разбавления сухих продуктов сгорания h можно установить, выразив объем избыточного воздуха V вЭб через а и h.

Коэффициент избытка воздуха по формуле (V.1) равен

А = (П+Ув3б):У2.

Отсюда

УГб=У°(а-1). > (V.20)

Коэффициент разбавления сухих продуктов сгорания по формуле (V.15) равен

Л = + г-

Следовательно,

V?6=Vlr(h-l). (V.21)

Из уравнений (V.20) и (V.21) следует, что

VS(a—l)==V?.r(A-l). (V.22) Отсюда

(ос-1) = (/г-1)-^: (V.23)

‘в

И

A = l+(A-l)-^L. (V.24)

В

Обозначив через У отношение объема сухих продуктов сгорания к объему воздуха при полном сгорании топлива (У2.г : ^в), получаем

A = l + (/i—1)7. (V.25)

Значення величины У для основных видов твердого, жидкого и га­зообразного топлива даны їв табл. 35. Приводим примерный подсчет ве­личин а и Л.

Продукты полного сгорания природного газа содержат 10,0% С02.

1. По формуле (IV.5) определяем присутствие в сухих продуктах сгорания, кислорода при содержании в них 10% С02:

02=3,2%.

2. Подсчитываем содержание N2 в продуктах полного сгорания: N2=100—(C02+02) =100—(10+3,2) =86,8%.

3. Подсчитываем а по формуле (V.2): _ Оа _ 86,8 Jfi

A — Na—3,760а ~~ 86,8 — 3,76-3,2 ‘

Подсчет a no упрощенной методике

1. По табл. 129 определяем содержание в продуктах сгорания кис­лорода при наличии в них 10,0% С02:

02=3,2%.

2. Подсчитываем а по формуле (V.12): пС02 + 03 _ 2-10+3,2 _, lfi a— пС02 2ЇЇ0

Подсчет h

1. По табл. 32 определяем СОшах для природного газа: С02тах=11,8%.

2. Подсчитываем h по формуле (V.16): С02шах : С02=11,8 : 10,0 = 1,18.

71

Подсчет а по коэффициенту разбавления h По формуле (V.24)

В

Для природного газа по табл. 35

Y = V2=0,9. Следовательно,

A = 1 + (1,18—1) — 0,9 = 1,16.

Если задано значение коэффициента избытка воздуха а, то коэффи­циент разбавления сухих продуктов сгорания h можно подсчитать по формуле

H = ~{ a-)yr. (V.26)