4.Расчёт горения топлива

4.1. Перерасчёт заданного топлива на рабочую массу

Содержание во влажном газе определяется по формуле:

(1)

,где влагосодержание газа, .

Пересчёт газа во влажное определяется через коэффициент пересчёта, определяемого по формуле:

(2)

Пересчёт сухого газа на влажный производится по формуле:

(3)

,где содержание компонента во влажном газе, %

содержание компонента в сухом газе, %

коэффициент пересчёта на влажный газ

Проверка правильности расчёта состава газа с учётом влаги:

5,399%+27,291%+13,253%+14,529%+0,196%+0,196%+37,304%+

+1,832%=100%

4.2.Расчёт теплоты сгорания газового топлива

Определим низшую теплоту сгорания газового топлива, которая определяется как сумма тепловых эффектов каждого компонента, содержащегося в одном кубическом метре топлива.

(4)

4.3. Определение расхода воздуха необходимого для сжигания газового топлива

Запишем стехиометрические уравнения окисления компонентов топлива

Для сжигания газового топлива требуется кислорода

(5)

В атмосферном воздухе содержится 79% и21% . Таким образом, азота по объёму в 79/21=3,762 раза больше, чем кислорода. Учитывая это теоретически необходимый расход атмосферного воздуха можно из выражения:

(6)

Поскольку масса влаги, содержащаяся во влажном воздухе , будет занимать объем, равный: , то теоретический необходимый и фактический расходы влажного воздуха для сжигания единицы топлива могут быть определены:

4.4.Определение выхода и состава продуктов горения

При сжигании топлива с коэффициентом расхода воздуха n>1, кроме указанных составляющих, в продуктах горения присутствует избыточный кислород . С целью упрощения расчётов объём заменяется на равновеликий объём , т.е.

(9)

,где эквивалентное количество продуктов сгорания

Объём продуктов горения углерод и серосодержащих компонентов топлива в , определяется формулой:

(10)

Объем продуктов горения водосодержащих компонентов топлива, сопровождается выделением паров воды

Объём азота поступающего из воздуха и топлива определяется по формуле:

Объём избыточного кислорода определяется по формуле:

(13)

Объём продуктов полного горения единицы топлива представляет собой сумму всех четырёх составляющих

Вычислим парциальные давления всех компонентов:

Плотность газовой смеси определяется по правилу аддитивности в соответствии с составом продуктов горения:

(15)

4.5.Определение теоретической и действительной температур горения

Физическая теплота, вносимая влажным воздухом, расходуемым на окисление единицы топлива, определяется по формуле:

(16)

,где теплосодержание воздуха нагретого до температуры , определяемого по формуле:

(17)

,где доля водяных паров содержащихся в влажного воздуха

Так как топливо чаще всего не подогревают, то , тогда теплосодержание топлива равно нулю, т.е. , исходя из величины общей теплоты продуктов горения, отнесённой к их объёма , тогда:

Для определения теоретической температуры необходимо знать содержание свободного воздуха в продуктах горения в, %

Теоретическая температура горения для 2-й группы топлив, теплота сгорания у которых находится в пределах 8400-12500

определяется по формуле:

Проверку полученного значения теоретической температуры горения топлива можно провести по i-t диаграммам С.Г.Тройба (для данного газа прил.2), судя по которой получили верные результаты.

Теоретическая температура горения превосходит максимальную температуру газов в металлургических печах на 10-30%.Поэтому действительная температура может быть получена как произведение и пирометрического коэффициента

(21)

_{Вывод: Сравнив действительную температуру горения с максима-льной температурой печи можно судить о приготности данного топлива для нагрева металла при данных условиях без каких либо тополнительных мер.}