Расчет процесса горения топлива

По заданному виду топлива (газ природный (Рудки-Минск) определяем элементарный состав и другие характеристики данного топлива и заносим их в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 — Характеристика топлива

Низшая теплота сгорания .

Плотность газа при нормальных условиях — .

Теоретический объем воздуха, необходимого для полного сгорания 1 м³ топлива, м³/м³:

;

м³/м³.

Теоретический объем водяных паров, м³/м³:

;

м³/м³.

Теоретический объем азота в продуктах сгорания, м³/м³:

;

м³/м³.

Теоретический объем трехатомных газов, м³/м³:

;

м³/м³.

Теоретический объем продуктов сгорания, м³/м³:

;

м³/м³.

Расчет действительных объемов продуктов сгорания приведен ниже в таблице 3.2.

Принимаем коэффициент избытка воздуха на выходе из топки б_т = б^Ч = 1,1 (табл.2.4, [1]).

Коэффициент избытка воздуха перед каждой поверхностью нагрева после топочной камеры подсчитывается прибавлением к б^Ч соответствующих присосов воздуха (табл.3.2, [1]), т. е.:

.

.

.

Рисунок 3.1 — Схема присосов в котельном агрегате.

Таблица 3.2 — Расчет действительных объемов продуктов сгорания

Газоход.	м3/м3; м3/м3; м3/м3; м3/м3
Рассчитываемая величина.
топка.	1,1.	1,1.	2,138.	11,579.	0,0865.	0,185.	0,271.
конвектив. пучек.	1,15.	1,125.	2,142.	11,819.	0,0847.	0,181.	0,266.
водяной экономай-зер	1,25.	1,2.	2,154.	12,539.	0,0798.	0,172.	0,252.
уходящие газы.	1,25.	;	;	;	;	;	;

Где.

— средний коэффициент избытка воздуха в газоходе поверхности нагрева;

— действительный объем водяных паров, м³/м³;

— суммарный объём продуктов сгорания, м³/м³;

— объёмная доля трёхатомных газов;

— объёмная доля водяных паров;

— суммарная объёмная доля.

Масса дымовых газов при сжигании газообразного топлива, кг/м³

где — плотность сухого газообразного топлива, кг/м³;

10 г/м³ — влагосодержание газообразного топлива.

кг/м³

Энтальпия дымовых газов определяется как.

.

где — энтальпия теоретического объёма продуктов сгорания, представляющих собой смесь газов при температуре, определяется как.

кДж/кг.

— энтальпии трехатомных газов, азота и водяных паров;

— температура продуктов сгорания;

— коэффициент избытка воздуха после каждой поверхностью нагрева после топочной камеры подсчитывается прибавлением к соответствующих присосов воздуха;

— энтальпия теоретического количества воздуха, необходимого для горения, определяется как, кДж/кг.

Таблица 3.3 — Энтальпии 1 м³ трехатомных газов, азота, водяных паров и воздуха

оС.
	170,5.	130,2.	151,2.	132,7.
	358,7.	260,8.	305,3.	267,1.
	560,7.	393,1.	464,1.	404,0.
	774,5.	528,4.	628,3.	543,5.
	999,6.	666,1.	797,2.	686,3.
	1226,4.	806,4.	970,2.	832,4.
	1465,8.	949,2.	1150,8.	982,8.
	1709,4.	1096,2.	1339,8.	1134,0.
	1957,2.	1247,4.	1528,8.	1285,2.
	2209,2.	1398,6.	1730,4.	1440,6.
	2465,4.	1549,8.	1932,0.	1600,2.
	2725,8.	1701,0.	2137,8.	1759,8.
	2986,2.	1856,4.		1919,4.
	3250,8.	2016,0.	2566,2.	2083,2.
	3515,4.	2171,4.	2788,8.	2247,0.
	3780,0.	2331,0.	3011,4.	2410,8.
	4048,8.	2490,6.	3238,2.	2574,6.
	4317,6.	2650,2.	3469,2.	2738,4.
	4586,4.		3700,2.	2906,4.
	4859,4.	2973,6.	3939,6.	3074,4.

Таблица 3.4 — Энтальпия дымовых газов.

На основании данных таблицы 3.4 строим Iи-диаграмму.