Тепловой баланс процесса горения 1 кг или 1 нм3 топлива в условиях пол­ного сгорания и использования всего тепла для нагрева продуктов сгорания определяется уравнением

<22 + сут + к/’а — (Ик.’,1Р. сг + КГТГ)

Где — низшая теплота сгорания топлива, ккал/кг или ккал/нмэ;

Ст — средняя теплоемкость топлива от 0 до 1Г ккал/кг-град или ккал/нм3- • град;

Уъ — объем воздуха, поступающего для сжигания 1 кг или 1 ил3 топлива, нм3;

£в — температура воздуха, поступающего в топку, сС;

У“ — суммарный объем неразбавленных воздухом продуктов сгорания 1 кг или 1 нм3 топлива, им’л;

6’пр, — средневзвешенная теплоемкость неразбавленных воздухом про­

Дуктов сгорания от 0 до г1!ал, ккал/нм3-град;

V" П объем избыточного воздуха, содержащегося в продуктах сгорания., им’3;

СГ — средняя теплоемкость избыточного воздуха ОТ О ДО ккал/нл3-

Град.

<1;ал — калориметрическая температура гореиип, С.

В соответствии с уравнением теплового баланса калориметрическую тем­пературу горения можно определить по формуле

. + Ст /т + УВСИ1В

‘нал— ,, , ,,иаб/.из0 "

У Е^Гф. СГ "Г* о и

Поскольку теплоемкость продуктов сгорания н избыточного воздуха, на­гретых до £кал, зависит от калориметрической температуры горения, подсчет ведут по методу последовательных приближений.

Спр. сг подсчитывают по составу продуктов сгорания по формуле (VII.1) или для упрощения расчета применяют табулированные значения теплоем­костей продуктов сгорания и воздуха, приведенные в табл. 24.

Теплоемкость топлива приведена в гл. VII.

Температуру нагрева воздуха (£„), необходимую для достижения задан­ной калориметрической температуры горения, можно установить по формуле

. нал’ ^ пр. СГ 1 В D * ‘■H Т Т on /TV rvv

T-в— VC

В в

При сгорании неподогретого топлива и воздуха с температурой, близкой к 0°, формула (IX. 1) принимает следующий вид

«кал = QPH : (Vicnp. сг + Ff бС3б) °с. (I Х. З)

Калориметрическую температуру горения можно определить также на основе жаропроизводительности топлива. Так, при сжигании топлива и воз­духа с температурой 0° С тепловые балансы процесса горения без избытка и С избытком воздуха определяются уравнениями теплового баланса про­цесса горения

Qh = ^Е^о-(тах ‘^тах

И

= (V’zCnp. cr + FBH36Cf6) w Отсюда

F°E. V(max-W = (F°ECnp. cr — f Ff66TR) tKал, vlcn_

(IX.4)

УУл t ^ 0_rmax

Нал тах у® £ уизб^изб

Для упрощения подсчета делим числитель и знаменатель на Полу­чаем

£„ал = ^па* ———————- °С. (1Х.5)

П 1 в риоО ^пр. сг “г уО и

Заменяя в этой формуле отношение объемов избыточного воздуха, содер­жащегося в продуктах сгорания, к суммарному стехиометрическому объему продуктов сгорания выражением (к— 1 ) В, где (к— 1) — объем избыточного воздуха (в нм3) на 1 нм3 неразбавленных сухих продуктов полного сгорания, В — отношение объемов сухих и влажных продуктов сгорания), получим

(IX.6)

При подсчете по формуле (IX.6) отпадает необходимость в определении объема продуктов сгорания, а следовательно, и состава сжигаемого топлива, ва основе которого фиксируют объем продуктов сгорания.

При подогреве воздуха калориметрическую температуру горения можно приближенно подсчитать на основе жаропроизводительности топлива по фор­муле

*кал = *п. ах——- ~+^КМ° С, (1Х.7)

0-(гпах

Г + (ft — 1) ВС“3 пр. СГ 1 4 ‘ D

Где К — отношение теплоемкости воздуха в интервале температур от 0 до к теплоемкости неразбавленных воздухом продуктов сгорания в интервале температур от 0 до £тах (значения величины К приведены в табл. 28); М — отношение объемов воздуха и продуктов сгорания (см. табл. 18).

Подобно жаропроизводительности калориметрическую температуру под^ считывают с учетом сгорания топлива в абсолютно сухом воздухе £кал и в воздухе, содержащем 1% влаги по массе, £кал.

Значения £кал различных видов топлива, в зависимости от коэффициента избытка воздуха, приведены в гл. XI—XXVI.

Величина <нал в сопоставимых условиях примерно на 30° выше, чем /„ал Приведем пример подсчета <1:ал.

Подсчет.

Определить калориметрическую температуру горения природного rasa, если состав

Сухих продуктов сгорания: СО., — 11,2%; 02 — 1,1%; N2 — 87,7%; температура газа ~0°, температура воздуха 300° С; fmax природного газа 2010°С; С02тах природного газа —

11, 8%; В — 0,8; М — 0,9; Спрсг при температуре от 1800 до 2000° — 0,40; 6’в при тем­пературе от 1800 до 2000° — 0,30; К при 300° — 0,79; h — 11,8 11,2 = 1,05

;ал = 2010 0,4+ (1,05—1)-0,8-О.31> + 300-0,9-0,79 ^2150°