Практическое занятие №1
Тема занятия: Определение расхода окислителя и выход продуктов сгорания при сжигании твердого топлива в котле
Цель занятия: Получение навыков в определении состава топлива, идущего на отопление КУ (пересчет состава и теплоты сгорания твердого топлива при отклонении его состава от табличного).
Задание: По табличному составу заданного топлива и заданным новым значениям
-определить рабочий состав и теплоту сгорания топлива используемого для котла;
-выполнить расчеты материального баланса процесса горения топлива с определением расхода окислителя и выхода продуктов сгорания, м3/кг.
Краткие теоретические сведения
Литература: (1,с.14-30,263,264; 2, с.7-19;5,с.9-11;4,с28-54).
Расчет состава и теплоты сгорания топлива
В реальных условиях при сжигании твердых
и жидких топлив их состав по зольности
и влажности обычно отличается от
табличного (2). Поэтому для определения
рабочего состава заданного топлива
необходимо выполнить пересчет , который
производится умножением табличных
значений
1,
1,
1,
1
и
1
на коэффициент К, т.е.
2 =К* 1 ; Нр 2= К* Нр 1 и т. д.,
где - 2 , 2 , 2 , Nр2 и 2 -компоненты нового (заданного) состава топлива;
К=100-Ар2-Wр2/100-Ар1-Wр1
Необходимо проверить, чтобы после пересчета
2
+
2
+
2
+
2+
2+
2
+
2
=100%.
Пересчет теплоты сгорания топлива с таб.значения Qрн1 на новое Qрн2 производится по формуле:
Qрн2=(Qрн1 +0,025 . Wр1). К-0,025 . Wр2.
Определение расхода окислителя и выхода продуктов сгорания.
Теоретический расход окислителя (при α =1,0)
-для твердых топлив, м3/кг,
Vо ок= 1/ Оок
2[1,866 ( Ср + 0,375Sро
к)
+ 5,56Нр - 0,7 .Ор ] , м3/кг
Здесь Оок 2 ,%-содержание кислорода в окислителе.
При использовании в качестве окислителя воздуха Оок 2 =21% получаем
-для твердых топлив, м3 /кг;
Vо в=0,0476[1,866 ( Ср + 0,375Sро к) + 5,56Нр - 0,7 .Ор ]
Удельный объем трехатомных газов
-для твердых топлив, м3 /кг;
=0,01866
(Ср + 0,375
),
Теоретический объем водяных паров:
-для твердых топлив, м3/кг;
= 0,111 Нр + 0,0124 Wр
+ 0,0161 Vо ок
,
Теоретический объем азота в продуктах сгорания:
-для твердых топлив, м3/кг;
=
100-Оок 2 :100 .Vо
ок + 0,8
При неполном сгорании топлива в топках котлов, чего на практике стараются избегать, продукты неполного горения представлены, как правило, оксидом углерода СО, содержание которого обычно не превышает 0,5-1,0%(2).Содержание СО в продуктах сгорания определяются в результате их химического анализа. Ввиду малого количества СО ее можно не учитывать при определении объема газов. Тогда теоретический объем Vо г , образующийся при сжигании топлива с а = 1,0, равен, м3 /кг .
Vо г=
+
+
,
При сжигании топлива с коэффициентом расхода воздуха аТ>1 в продуктах сгорания появляется кислород, увеличивается содержание азота и водяных паров.
Объем дымовых газов, м3 /кг , в этом случае может быть определен как
V г =Vо г +(аТ -1)Vо ок+0,0161(аТ -1)Vо ок.
Газоходы котлов находятся обычно под
разряжением, поэтому коэффициент расхода
воздуха
и объем продуктов сгорания увеличиваются
по ходу движения газов за счет присосов.
Приняв, что в топке котла
в уходящих газах =
т,
а в уходящих газах
=
уход.газы.
Варианты индивидуальных занятий на практическую работу приведены в таблице 1. Окислителем во всех случаях принят воздух.
Таблица 1.
