Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


Продукты сгорания топлива, определение их объемов




 

Горение представляет реакцию соединения горючих элементов топлива (углерода, водорода, серы) с окислителем – кислородом воздуха. В основном сгорание топлива происходит в парогазовом состоянии. Даже твёрдое топливо вначале в значительной мере газифицируется и затем сгорает.

Процесс окисления исходных веществ до образования конечных продуктов сгорания проходит через ряд промежуточных стадий, связанных в цепь последовательных быстротекущих реакций. Цепочки реакций лавинообразно разветвляются и за короткое время охватывают весь объём готовой горючей смеси. Отдельные цепи реакций, попав в неблагоприятные условия (нехватка кислорода, низкая температура у поверхности) могут обрываться. Таким образом, кроме окончательных соединений в составе продуктов сгорания оказываются и промежуточные.

Полный объем продуктов сгорания представляет собой сумму объемов сухих газов и водяных паров, м3/кг:

 

Объем сухих газов принимают за 100%. При полном сгорании топлива состав сухих продуктов сгорания составляет:

 
 


Объем сухих газов представляет собой сумму:

 

Газообразные продукты сгорания состоят из трехатомных газов CO2 и SO2 , сумму которых принято обозначать RO2, и двухатомных газов – кислорода О2 и азота N2.

Тогда равенство при полном сгорании топлива имеет вид:

Объем сухих газов в общем виде составляет:

 

Для твердых и жидких топлив теоретические объемы (м3/кг) продуктов полного сгорания определяются по формулам.

Объем двухатомных газов:

 
 

 


Объем трехатомных газов:

 

Расход кислорода на горение углерода и серы иногда рассчитывают суммарно, исходя из содержания (условного) углерода:

         
 
 
 
 
 
 
 

 

 


Исходя из выше изложенного, объем сухих газов составляет:

 

 

Объем водяных паров составляет:

 
 


При сжигании твердого топлива приходится считаться с тем, что не весь углерод переходит в продукты сгорания.

Потери вследствие механической неполноты сгорания:

 

 

Для газообразного топлива теоретические объемы продуктов сгорания (м33) определяются по формулам.

Полный объем продуктов сгорания:

Объем сухих газов составляет:

 

Объем двухатомных газов:

 

Объем трехатомных газов:

 

 

Объем водяных паров:

       
 
 
   

 


Для действительного объема , где a - коэффициент избытка воздуха.

Количество кислорода, теоретически необходимое для сжигания 1м3 топлива:

Расчет объемов продуктов сгорания твердого, жидкого и газообразного топлива приведены так же в таблице 1.4.

Максимальное содержание (%) трехатомных газов обозначается RO2max и при полном сгорании топлива определяется:

 

где b – характеристика топлива – показывает отношение расхода кислорода воздуха на окисление свободного водорода топлива к расходу кислорода на образование трехатомных газов.

Для твердого топлива:

 

Для газообразного топлива:

 

 

Содержание (%) СО2, SO2, RO2 и N2 сухих газах при полном сгорании топлива определяется по формулам:

               
       


; ; ; .

 

Основное уравнение полного горения имеет вид:

 

Таблица 1.4 – Теоретические объёмы воздуха и продуктов сгорания (м3/кг или м33)

Объём Топливо Расчётная формула
Теоретический воздуха Твердое и жидкое 0=0,0889(Ср+0,375Sp)+0,265НЗ-0,0333 Ор
Газовое 0=0,0476[2СН4+0,5СО+0,5Н2+ + СmHn-O2]
Трёхатомных сухих газов Твёрдое и жидкое VRO2=0,01866 (Cp+0,375 Sp)
Газовое VRO2=0,01 (СН4+СО+СО2+∑mCmHn)
Водяных паров Твёрдое и жидкое V0H2O=0,111Нр+0,0124Wp+0,0161
Газовое V0H2O=0,01(2СН42+ СmHn+0,124dr)+ +0,0161V0в
Азота Твёрдое и жидкое =0,79 +0,008Np
Газовое =0,79 +0,01N2

 

Примечание: dr – влагосодержание газа, г/кг.

 


Поделиться:

Дата добавления: 2014-12-03; просмотров: 323; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.009 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты