2.2. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания.

Для теплотехнических расчетов процессов горения, проводимых при проектировании и контроле за работой котельных установок, нужно знать следующие важные характеристики топлива и процесса горения:

- температуры воспламенения и горения топлива,

- количество воздуха, необходимое для горения топлива,

- состав и количество образующихся газообразных продуктов,

- коэффициент избытка воздуха,

- энтальпии воздуха и продуктов сгорания.

Все объемы воздуха и продуктов сгорания рассчитываются на 1 кг твердого, жидкого или на 1 м³сухого газообразного топлива при нормальных условиях.

2.3Расчет теоретического объема воздуха и продуктов сгорания (при α_т=1,0)

Теоретический объем воздуха, необходимый для горения природного газа (минимальное количество воздуха, необходимое для полного выгорания 1 м³ газа), м³/м³:

V⁰ = 0,0476·[0,5·CO + 0,5·H₂ + 1,5·H₂S + (m + n/4)·C_mH_n – O₂], (5)

V⁰=0,0476(2*93,8+3,25*2+5*0,8+6,5*0,3+8*0,1)=9,72 м³/м³

Теоретический объем продуктов сгорания при сжигании природного газа, м³/м³, состоит из объёма трехатомных газов, объёма водяных паров и объёма азота:

), (6)

При расчете следует учитывать, что диоксид углерода и сернистый газ принято объединять и называть «сухие трехатомные газы», обозначая через RO₂, т.е. RO₂ = СО₂ + SО_2.

Теоретический объём азота:

(7)

Теоретический объем водяных паров, м³/м³:

, (8)

где d_Г – влагосодержание газообразного топлива, отнесенное к 1 м³ сухого газа, г/м³, обычно при расчетной температуре 10 °С принимают d_Г = 10 г/нм³.

Таблица 2.

Объемы продуктов сгорания и объемные доли продуктов сгорания.

Определяемые величины	V0 = , , , ,
	Топка	Конвективный пучок	Водяной экономайзер	Газоходы на каждые 10 м
Присосы Δαi	0,08	0,05	0,1	0,05
Перед газоходом α’	1,1	1,18	1,23	1,33
За газоходом α’’= α’+∆α	1,18	1,23	1,33	1,38
средний αср=( α’+ α’’)/2	1,14	1,21	1,28	1,36
Объем избыточного воздуха, :	1,36	2,04	2,72	3,5
Действительный объем водяных паров, : =	2,04	2,05	2,06	2,08
Действительный объем азота : = +(α-1)	9,07	9,75	10,43	11,21
Действительный полный объем газов, м3/м3:	12,13	12,82	13,5	14,31
Объемная доля трехатомных газов:	0,084	0,079	0,076	0,071
Объемная доля водяных паров:	0,168	0,160	0,153	0,145
Суммарная объемная доля трехатомных газов (сухих и водяных паров)	0,252	0,239	0,229	0,216

Общий теоретический объем, м³/м³ :

=1,02+2,02+7,71=10,75 (9)