При полном сгорании топлива продукты сгорания содержат газы: СО2, S2O, N2, О2 и пары воды Н2О, т. е.
СО2 + S2O + N2 + О2 + Н2О = 100 %.
Полный объем продуктов сгорания Vг (м3/кг) представляет собой сумму объемов сухих газов Vс.г. и водяных паров VН2О :
Vг = Vс.г. + VН2О , (16.11)
при этом Vс.г. = VRO2 + VN2 + VO2 , где VR2O = VCO2 + VSO2 - объем трехатомных газов, м3/кг ; VN2 + VO2 - объем двухатомных газов, м3/кг. 1.При aт = 1 1. Для твердых (кроме сланцев) и жидких топлив теоретические объемы (м3/кг) продуктов полного сгорания определяются по формулам: а). объем двухатомных газов :
VoN2 = 0,79Vo + 0,8No/100 ; (16.12)
б). объем трехатомных газов :
VRO2 = 0,0187(Ср + 0,375 Sрл) ; (16.13)
в). объем сухих газов :
Voс.г. = VRO2 + VoN2 = = 0,0187 (Ср + 0,3753 Sрл) + 0,79Vo + 0,8No/100; (16.14)
г). объем водяных паров :
VoН2О = 0,0124(9Нр + Wр) + 0,0161Vo ; (16.15)
д). полный объем продуктов сгорания : Voг = Voс.г. + VoН2О = 0,0187 (Ср + 0,3753 Sрл) + 0,79Vo + 0,8No/100 +0,0124(9Нр + Wр) + 0,0161Vo ; (16.16) 2. Для сланцев объем трехатомных газов определяется по формуле : VRO2К = VRO2 + [0,509(СО2)рк / 100] К = 0,0187(Ср + 0,375 Sрл) [0,509(СО2)рк / 100] К , (16.17) где К - коэффициент разложения карбонатов: при слоевом сжигании К= 0,7 ; при камерном- 1,0 . 3. Для газообразного топлива теоретические объемы продуктов сгорания (м3/м3) определяются по формулам: а). объем двухатомных газов
VoN2 = 0,79 Vo + N2 / 100 ; (16.18)
б). объем трехатомных газов
VRO2 = 0,01[СO2 + СО + Н2S + SmCmHn] ; (16.19)
в). объем сухих газов :
Voс.г. = VRO2 + VoN2 ; (16.20)
г). объем водяных паров
VoH2O = 0,01[Н2S + Н2 + S(n/2)CmHn + 0,124dг + 0,0161Vo , (16.21) где dг - влагосодержание газообразного топлива, отнесенное к 1 м3 сухого газа, г/м3;
д). полный объем продуктов сгорания
Voг = Voс.г. + VoН2О . (16.22)
Б.При aт 1 1. Для твердых (кроме сланцев), жидких к газообразных топлив объемы продуктов полного сгорания (мД/кг) определяются по формулам: а). объем сухих газов :
Vс.г. = Voс.г. + (aт - 1)Vo = VRO2 + VoN2 + (aт - 1)Vo ; (16.23)
б).объем водяных паров :
VH2O = VoH2O + 0,0161(aт - 1)Vo ; (16.24)
в). полный объем продуктов сгорания определяется по (3.31). 2. Для сланцев полный объем продуктов сгорания (м3/кг) : Vг.к. = VRO2к + VoN2 + VH2O = VRO2к + VoN2 + 0,0124(9Нр + Wр) + 0,0161aтVo . (16.25) Содержание СО2, S2O и RO2 в сухих газах при полном сгорании топлива определяется по формулам:
СО2 = (VCO2 / Vс.г.) ; (16.26) S2O = (VSO2 / Vс.г.) ; (16.27) RO2 = (VRO2 / Vс.г.) . (16.28)
Максимальное содержание (%) трехатомных газов RO2max в сухих газах при полном сгорании топлива:
RO2max = 21 / (1 + b), (16.29)
b - характеристика топлива; для твердого и жидкого :
b = 2,35 (Нр - 0,126Ор + 0,04Nр) / (Ср + 0,375Sрл) ; (16.30)
для газообразного :
b = 0,21 (0,01N2 + 0,79Vo) / VRO2 - 0,79 . (16.31)
Содержание (%) азота N2, и кислорода, в сухих газах и полном сгорании топлива:
N2 = 100 - RO2 - O2 ; (16.32) O2 = 21 - bRO2 - RO2 . (16.33)
Масса продуктов сгорания. а). Для твердого (кроме сланцев) и жидкого топлива (кг/кг) :
Мг = 1 - 0,01Ар + 1,306aтVo ; (16.34)
б). для газообразного топлива (кг/м3) :
Мг = rсг.т. + 0,001d г.т. + 1.306aтVo , (16.35)
rсг.т. - плотность сухого газа, кг/м3 ; d г.т. - содержание влаги в топливе, кг/м3 ; в). для сланцев (кг/кг):
Мг.к. = 1- 0,01Арк + 1,306aтVo + 0,01(СО2) ркК , (16.36)
где Арк - расчетное содержание золы в топливе с учетом неразложившихся карбонатов, %, К - коэффициент разложения карбонатов: при слоевом сжигании К == 0,7, при камерном - 1,0. Расчетное содержание (%) золы в топливе с учетом неразложившихся карбонатов:
Арк = Ар +(1 - К) (СО2) рк . (16.37)
Для твердых топлив концентрация золы в продуктах сгорания определяется по формуле:
hзл = Ар аун / (100 Мг) , (16.38)
где аун - доля золы топлива, уносимой продуктами сгорания. Коэффициент избытка воздуха в топке. При полном сгорании топлива коэффициент избытка воздуха в топке определяется по формуле:
aт = 21 / (21 - 79 O2 / N2) , (16.39)
где O2 и N2 - содержание кислорода и азота в газах, (%).
Тема 17. Компрессорные установки.