3.3 Коэффициент избытка воздуха.

Коэффициент избытка воздуха – определяется газовым анализом проб продуктов сгора -ния, отбираемых из газоходов, с последующим расчётом по приводимым ниже формулам.

В уравнении (4) параграфа 3.1 теоретически объём воздуха можно выразить как разность между действительно поданным объёмам воздуха на 1кг топлива и объёмом избыточного воздуха и представить в виде:

= (1)

В формуле (1) объём избыточного воздуха можно выразить через содержание свободного О в сухих газах следующим образом:

= V = V

а пренебрегая очень малым содержанием N в твёрдых и жидких топливах, действительный объём воздуха можно выразить через объём N , который перешёл в продукты сгорания с окислителем:

V = V = V

тогда для коэффициента избытка воздуха получим так называемую азотную формулу:

= (2)

При прикидочных расчётах пользуются более простой приближённой формулой для опре- деления , легко получаемой из формулы (2). Величина О в этом случае определяется из уравнения полного горения (который мы изучим в дальнейшем) и составляет:

O₂ = 21 – RO₂(1 + ) (3)

где: - характеристика топлива т.к. при полном сгорании сухие газы состоят из RO , O и N , то N = 100 - (RO + O ).

Подставив из уравнения полного горения: RO₂ + O₂ = 21 - , получим

N₂ = 79 + (4)

Подставив в выражение (2) величины O и N по формулам (3) и (4) сделав ряд преобразова -ний, получим:

=

Пренебрегая небольшой величиной и учитывая соотношение RO =

получаем приближённую формулу для определения коэффициента избытка воздуха при полном горении:

(5)

При полном сгорании топлива объём подаваемого для горения воздуха согласно формуле

(7) параграфа 3.2 приближённо можно считать равным объёму сухих газов, а процент неисполь- зованного О - содержанию свободного О . Тогда коэффициент избыточного воздуха можно выразить как отношение процентного содержания О в воздухе, подаваемом для горения, к проценту использованной части О , что даёт кислородную формулу в виде:

(6)

Уравнения (5) и (6) позволяют по содержанию трёхатомных газов RO или О₂ в продуктах сгорания оценить избытки воздуха в топке и газоходах парогенератора.Этими величинами также пользуются для экономичного ведения работы парогенераторов.

3.4 Энтальпия продуктов сгорания.

При выполнении как конструкторского, так и поверочного расчёта парогенератора, а также при обработке результатов балансовых испытаний для определения тепловосприятия в отдельных газоходах необходимо вычислять – энтальпию продуктов сгорания, на 1кг твёрдого и жидкого топлива или на 1м газового топлива по формуле:

I = I + ( ) I + I (1)

в которой энтальпия теоретического количества продуктов сгорания I , МДж/кг или МДж/м

( = 1) при температуре ^о, С будет:

I = V (c ) + V (c ) + V (c ) (2)

энтальпия теоретически необходимого количества воздуха I , МДж/кг или МДж/м :

I = V (c ) (3)

Здесь (c ) , (c ) , (c ) и (c ) - энтальпия 1м углекислоты, N , водяного пара и влажного воздуха. Энтальпия золы I , МДж/кг будет определяться по формуле:

I = (с ) (4)

здесь учитывается, если приведённая величина уноса золы из топки: > 1.43 %

где: - доля золы топлива, уносимая газами;

c - теплоёмкость золы твёрдых топлив, включая при высоких температурах теплоту превращения из твёрдого в жидкое состояние.

Все приведённые формулы для подсчёта объёмов и энтальпии относятся к случаю полного сгорания, но они с достаточной для расчётов точностью применимы также при химической неполноты горения.