Загрузка ... Загрузка ...

На стадии термического разложения жидкое топливо сначала переходит в парообразные вещества, которые далее претерпевают разложение на более простые. У твердого топлива, содержащего влагу, первой подготовительной стадией является его подсушка, а затем уже разложение с выделением летучих веществ и кокса.

Тепловой эффект реакций горения определяется их скоростью — чем больше скорость реакции, тем выше температура горения.

Согласно известному из химии закону действующих масс, скорость реакции пропорциональна константе скорости данной реакции и концентрации реагирующих веществ. По закону Лррениуса, константа скорости реакции зависит от абсолютной температуры.

Руководствуясь этими положениями, в целях получения высоких температур горения часто прибегают к подогреву вступающих в соединение веществ, например газообразного топлива и воздуха, поступающего на горение. С целью повышения концентрации реагирующих веществ обогащают кислородом воздух или применяют для горения чистый кислород.

Расчет горения топлива

Цель расчета — определить количество воздуха, необходимого для горения топлива, состав и количество образовавшихся продуктов сгорания и их температуру.

Расчет горения принято вести на рабочую массу топлива: 1 кг твердого или жидкого, либо 1 м3 газообразного. Иногда расчет ведут на 100 кг или 100 м3 топлива.

В основу расчета положены стехиометрические уравнения реакций взаимодействия горючих элементов топлива или горючих газов (в случае расчета горения газообразного топлива) с кислородом. По расходу кислорода на горение топлива определяют расход воздуха. Результаты расчета могут быть выражены в разных единицах: в кг, в м3 или в молях. При проектировании печных, котельных установок удобнее иметь данные расчета по объему, так как но ним производят выбор вентиляторов, дымососов, циклонов. При проектировании сушильных установок для подсчета влагосодержанпя газов удобнее иметь массовый состав газов.

По данным реакций горения, написанным в молярных, массовых или объемных соотношениях, выводят для каждого элемента топлива постоянные, с помощью которых можно произвести расчет горения топлива любого состава. К ним относят удельный расход кислорода на окисление каждого элемента и выход продуктов горения.

Как же ведут себя при горении другие составляющие топлива?

Кислород топлива совместно с кислородом воздуха участвует в процессе горения, что позволяет уменьшать подачу воздуха. Азот не окисляется в условиях процесса горения и, выделяясь из топлива, присоединяется к продуктам горения. Влага топлива, испаряясь, переходит в продукты горения в виде водяного пара.

Известно, что воздух в основном состоит из кислорода и азота. В воздухе содержится по массе — 23% кислорода и 77% азота, по объему — 21% кислорода и 79% азота.

Следовательно, содержание азота в воздухе превышает содержание кислорода по массе в N2/02=77/23 = 3,34 раза, а по объему в 79/21=3,76 раза.

В этом случае количество кислорода топлива следует выражать в единицах объема, поделив для этого массу кислорода на его плотность ро, = 1,43 кг/м3.

Количество воздуха, необходимого для полного сгорания топлива, расчитанное точно по реакциям горения, называют теоретическим количеством воздуха и обозначают по массе GTB, или по объему VTB.

Как следует из реакций горения, 1 кг углерода, сгорая, образует 3,67 кг СОг. При содержании в топливе С»/100 кг С образуется 3,67 Ср/100 кг С02. Аналогично этому образуется 2Sp/100 кг S02.

Водяной пар образуется при горении водорода и испарении влаги топлива, т. е. 9№/100+»/р/100.

Азот, содержащийся в топливе, и азот, поступивший из воздуха, переходят в продукты горения: N2 = Np/100 + N2B, причем N2″ = 3,34 Огв кг, или N2E = 3,76 02в м3. Тогда удельное количество всех продуктов горения топлива составит по массе

Характеризуя состав продуктов горения в единицах объема, необходимо количество содержащихся в топливе влаги Wp и азота Np выражать также в единицах объема, тогда как состав твердого и жидкого топлива всегда выражен в процентах по массе.

В графе 1 таблицы записывают состав 1 кг топлива для твердого и жидкого (кг) или 1 м3 для газообразного топлива (м3). В графе 2 подсчитывают количество кислорода, необходимое для окисления каждого горючего элемента топлива, за вычетом кислорода, содержащегося в составе самого топлива. В графе 3 определяют количество азота, поступившего с кислородом воздуха. Теоретическое количество воздуха находят как сумму количеств кислорода и азота и заносят в графу 4. В графах 5, 6, 7, 8, 9 рассчитывают количество газов, образовавшихся при сгорании горючих составляющих топлива с учетом выделившихся из топлива азота и влаги, а также азота, поступившего из воздуха, а при горении с избытком воздуха — еще избыточного кислорода.

отрывки полную версию  см. источник: 3 ( см. список литературы )

ещё:

Комментарии запрещены.

Полезное
Добро пожаловать
На наш новый форум газовиков!

Галерея

images_11 images_12 images_13 images_6