Коэффициент расхода атмосферного воздуха, кислорода и воздуха, обо­гащенного кислородом, при полноте сгорания можно подсчитать по формуле (У.12), а при неполноте сгорания по формуле (У.14).

При работе на природном газе эти формулы приобретают следующий вид:

А =(2С02 + 02): 2С0Я; (ХХХШ.2)

2СОа “Ь Ог 1,5СО — 0,5Нг /г’У’Уттт "Зч

А= 2 (СОа + СО + СШ) (лЛЛШ. о)

Где С02, 02, СО, Н2 и СН4 — содержание соответствующих компонентов в про­дуктах сгорания природного газа, % по объему.

Необходимо отметить, что теплотехнические константы продуктов сгора­ния природных газов различного состава с колеблющейся теплотой сгорания практически остаются постоянными. Жаропроизводительность, теплота сго­рания, отнесенная к 1 нм3 сухих продуктов сгорания, отношение объемов влажных и сухих продуктов горения и теплоемкость продуктов сгорания природного газа основных месторождений СССР практически однозначно определяются теплотехническими характеристиками метана. Это в значи­тельной степени облегчает проведение теплотехнических расчетов, основан­ных не на теплоте сгорания газа а на обобщенных константах продуктов сгорания.

Поясним методику подсчета потерь тепла с уходящими газами и вследствие имической неполноты сгорания и коэффициента расхода обогащенного кис — ородом воздуха на следующих примерах.

Подсчет 1.

Природный газ сгорает в воздухе, обогащенном до 40% кислородом, по уравнению 10СН4 + 20Оа + ЗОК* = 7С02 СО + 2СШ + Н* + 15На0 + 50* + ЗОИ*.

Зная содержание кислорода в дутье, по заданному уравнению горения нетрудно установить следующее.

. Коэффициент расхода обогащенного кислородом воздуха равен единице, так как на один объем метана расходуется два объема кислорода.

Располагаемое тепло продуктов сгорания при определенной температуре, например при 1000°, равно 28% по отношению к теплоте сгорания газа.

1

Яг = 1 о■ 8500 ~Ь 2-0,05 -4- (30 + о -4-1 + 1)0,34 +

1:374

+ 15-0,41]-1000-100_ — —^— = 28°-‘

Где 0,53; 0,65; 0,34; 0,41 — округленные теплоемкости СОг, СН4, двухатомныхСгазов и НаО.

. Потери тепла вследствие химической неполноты сгорания, исходя из объемов СН?, 10 и Н2 и их теплоты сгорания, равны

(3000 4- 2500 4-2-8500)100 ..,50

‘;э= 10-8500 = 85 =^6’5//

Теперь проведем подсчет в условиях, когда неизвестно уравнение процесса горения [риродного газа и содержание кислорода в обогащенном воздухе, руководствуясь яиш» данными газового анализа продуктов горения.

Состав сухих продуктов сгорания по данным газового анализа следующий: СОг ■» = 15,3%; СО = 2,2%; СН4 = 4,3%; Нг = 2,2%; Ог = 10,8%; Л* = 65,2%. Коэффициент расхода обогащенного кислородом воздуха по формуле (У.14)

2-15,3 + Ю, 8 + 1,5-2,2-0,5-2,2 а 2(15,3 + 2,2 + 4,3) —

Объем сухих продуктов сгорания по формуле (111.38) равен

Кс г = 1С0 : (15,3 + 2,2 + 4,3) = 4,6 им3/нм3 газа.

Объем водяного пара, содержащегося в продуктах сгорания (в % к объему сухнж эодуктов сгорания), равен

Н20 = 2 (15,3 + 2,2) — 2,2 = 32,8%.

Располагаемое тепло продуктов сгорания при 1000° по формуле (Х.2) равно = 115,3-0,53+ 4,3-0,05+ (05,2+10,8 + 2,2 + 2,2)-0,34 +

+ 32,8-0/11] 1000 = 18,0%.

Потери тепла вследствие химической неполноты сгорания по формуле (Х.22) со — вляют

4,6(30-?.. 2 + 25-2,2 +85-4,3)10(1 дз = ^ = -6,5*#.

При подсчете по формуле (Х.24) потери тепла вследствие химической неполнотя анил также равны

0, 54 (30.2,2 + 25-2,2 + 85-4,3) 100

7з =———————— 5000—————— =<-Ь,5%,

|,54 — коэффициент отклонения объема сухих продуктов сгорания от теоретическо — одсчитапный по формуле (У.18)

. = 11,8 : (15,3 + 2,2 + 4,3) = 0,54.

Подсчет 2.

Природный газ сгорает в обогащенном до 50% кислорода воздухе по уравнению

ЗСН4 + ЗОа + ЗГ*2 = С02 + СО + Н2 + СШ + ЗЩО + 3^.

Определяем коэффициент расхода воздуха и потери тепла вследствие химической — неполноты сгорания, пользуясь только данными о составе сухих продуктов горения по результатам газового анализа (в %): С02 = 14,3; СО = 14,3; Н2 = 14,3; СН4 = 14,3; N. = 42,8.

Коэффициент расхода обогащенного воздуха по формуле (У.14)

2.14,3 + 1,5.14,3 — 0,5.14,3

2(14,3 + 14,3 + 14,3) =0’5-

Коэффициент отклонения объема сухих продуктов сгорания от теоретического опре­деляем по формуле (У.18)

Н = 11,8 : (14,3 + 14,3 + 14,3) = 0,276.

Потери тепла вследствие химической неполноты сгорания подсчитываем по формуле (Х.24)

0, 276(30.14,3 + 25-14,3 +85-14,3) 100

9а = 1000 — о5%.

Результат подсчета совпадает с определением потерь тепла на основании заданного уравнения неполного сгорания газа.