Расчет горения топлива

При сжигании топлива в промышленных печах в качестве окислителя используется кислород воздуха, где его содержание около 21%. В некоторых случаях, с целью уменьшения балластного азота и повышения температуры факела, дутьевой воздух обогащают кислородом до 35% от объема дутья.

В процессе горения образуются продукты сгорания, которые необходимо удалять и развивается температура, обеспечивающая необходимый технологический процесс.

Поэтому расчеты процесса горения топлива обычно выполняют с целью определения:

- количества, необходимого для горения, воздуха или обогащенного кислородом дутья;

- количества и состава продуктов сгорания;

- температуры горения.

Теоретически необходимое количество воздуха для полного сгорания жидкого, твердого и газообразного топлива рассчитывается по химическим реакциям горения.

Для жидкого и твердого топлива:

, м/кг

Для газообразного:

, м/ м

Если в воздухе дутья содержание кислорода отличается от среднего 21%, то в знаменателе указывается действительный процент содержания кислорода в дутье.

В реальных условиях, для обеспечения полноты сжигания топлива, в топку подается избыточное количество воздуха, по сравнению с теоретически необходимым:

,

- коэффициент избытка воздуха.

При сжигании любого топлива существует оптимальная величина коэффициента избытка воздуха.

При факельном способе сжигания: газообразного топлива,

жидкого и твердого топлива, .

При слоевом способе сжигания может быть значительно выше.

Подача избыточного воздуха позволяет уменьшить потери от химического и механического недожега но несколько уменьшает температуру ядра факела.

При сжигании каждого из топлив образуются продукты сгорания, объем которых зависит от химического состава топлив.

Для твердых и жидких топлив объемы продуктов сгорания определяются по следующим соотношениям:

и тогда суммарное количество продуктов сгорания будет:

При сжигании газообразного топлива образуется следующий объем продуктов сгорания:

Парциальные давления продуктов сгорания в долях:

;

;

;