Реакции при сжигании топлива

При сжигании топлива происходят реакции:

СО+O₂=CO₂+q_{экз СО2}

H₂+1/2 О₂=H₂O+q_{дrp H2O}

В качестве окислителя используется воздух: 21%O₂+79%N₂

Дымовые газы представляют собой смесь из СО₂-10%, H₂O-20% и N₂- 70%. При высокой температуре СО₂ и H₂O обладают способностью излучать и поглощать тепло, а также создавать конвективную составляющую.

В рабочем пространстве мы можем развить температуру »1500°C-

Q_н^р- теплотворная способность топлива (низшая рабочая).

Она идет с учетом влажности. Q_н^с -сухое топливо.

Q_н^р <Q_н^с, т.к. пары воды займут часть объема

- физические теплоты воздуха и топлива

Если t°C воздуха =0, то Q_ф^в и Q_ф^т=0

С_п.г.- теплоемкость продуктов горения

-объем продуктов горения.

Т_{действительная}=bТ_кал (на основе закона о сохранении энергии)

b- пирометрический коэффициент, учитывающий безвозвратные потери теплоты данной системы.

b= 0.65-0.75- для камерных печей

b= 0.75-0.85- для печей непрерывного действия.

Если воздух будет холодным, по Т_кал падает, а Т_действ увеличивается.

При горячем воздухе снижается потребление горючего.

Пути повышения калометрической температуры горения топлива:

­Q_ф^в - за счет подогрева

­Q_ф^т - за счет подогрева

¯V_п.г. -за счёт обогощения дутья кислородом (снижение сожержания N₂ в воздухе и дымовых газах).

Реакции, происходящие в печи: С+О₂=СО₂+q_{экзотерм} и Н₂+0.5О₂=Н₂О+q_{экзотерм}

Содержания природного газа 90- 95%.

В качестве окислителя в обычных условиях используется воздух, который состоит из 21% - кислорода и 79% - азота.

Дымовые газы представляют собой смесь из СО₂ – 10% , Н₂О – 20% и N₂ – 70%. При высокой температуре СО₂ и Н₂О обладают способностью излучать и поглощать тепло, а также создавать конвективную составляющую.

В рабочем пространстве печи можем развить температуру примерно до 1500 ⁰С. Действительная температура будет примерно равна 1800К. Действительная температура связана с каллометрической:

Т_кал=(Q_н^р+Q_ф^в+Q_ф^т)/(С_пгV_пт) (применили закон сохранения энергии)

Q_н^р – теплота сгорания топлива, низшая, рабочая (химическая теплота топлива). Разница между Q_н^р и Q_в^р заключается в том, что Q_н^р < Q_в^р.

Q_н^с – теплота сгорания сухого топлива. Q_н^р < Q_н^с

Q_ф^в и Q_ф^т – физические теплоты воздуха и топлива. Если температуры воздуха и топлива равны 0 ⁰С, то и Q_ф^в и Q_ф^т соответственно равны нулю.

С_пг – теплоемкось продуктов горения.

V_пг – объем продуктов горения.

Закон сохранения энергии, если С_пг и V_пг перенести в левую часть:

- пирометрический коэффициент, учитывающий безвозвратные потери теплоты в данной системе (в рабочем пространстве печи). определяют опытным путем.

=0.65…0.75- для печей периодического действия.

=0.75…0.85-для печей непрерывного действия.

Регулератор в печи предназначен для увеличения Q_ф^в за счет теплоты отходящих дымовых газов. За счет увеличения Q_ф^в увеличивается и Т_кал и Т_действ, а это нежелательно. Следовательно нужно уменьшить подачу топлива для поддержания требуемого технологического режима. Если регулератор прогорит , то может произойти взрыв.

Т_кал может быть увеличено за счет обогащения дутья кислородом.

Мазут подогревают (особенно в зимнее время) до 300 ⁰С (не более, так как может произойти спекание).

Шибер предназначен для регулирования давления в рабочем пространстве печи. В печи должно быть небольшое избыточное давление. При работе печи с переменной тепловой нагрузкой меняется расход топлива, а следовательно и объем (выход) продуктов горения.