Вопрос № 62 Характеристический коэффициент β и ro2 мах

Физ. смысл коэффициента β заключается в том, что он показывает отношение расхода кислорода воздуха на окисление свободного водорода топлива (за исключением его части, связанной с кислородом топлива) 0,01 (НР - 0,126) к расходу кислорода на образование трехатомных газов

,

В числителе количество О2 идущего на образование горение свободного Н2, в знаменателе – на образование углекислоты.

или ч/з элементарный состав топлива с помощью уравнения полного горения:

21 = RO2 + O2 + β∙RO2

По известному процентному содержанию O2 в продуктах сгорания и коэффициенту β можно определить содержание трехатомных газов:

При O2 = 0, т.е. при α = 1 содержание RO2 достигает своей максимальной величины:

Вопрос № 63 Энтальпия теоретических объемов газа и воздуха

Расчет энтальпии продуктов сгорания необходим для определения тепловосприятия поверхностей нагрева и изменения теплосодержания газового потока.

Теплота продуктов сгорания I, кДж/кг или кДж/м3, является суммой физической теплоты 3-х атомных газов (RO₂), двухатомных (N₂), и водяных паров (H₂O). Для теоретического избытка воздуха и температуры это:

V_RO2 – теоретический объем 3–х атомных газов;

V⁰_N2 – тоже азота;

V⁰_Н2О – тоже водяных паров.

Теплоемкости С, кДж/(м3∙К), принимаются по табличным данным в зависимости в зависимости от температуры; с ростом температуры теплоемкость неизменно растет.

Энтальпия дымовых газов для действительных объемов воздуха равна:

, или I_г=I⁰_г+ΔIв+Iзл (2)

где - энтальпия теоретического объема воздуха:

. (3)

При пылевидном сжигании топлив, когда имеет место высокий унос летучей золы с газами(высокозольные тл) – (А^рα_ун)/Q^р_н> 1,4 (%*кг/МДж), следует учитывать отдельным членом в формуле (1) физическую теплоту золы I_зл, кДж/кг:

Iзл=((СV)зл*Ар*αун)/100

где (СV)зл – энтальпия 1 кг золовых частиц при данной температуре газов.

Энтальпия дополнительного объема водяных паров из-за своей малости и для упрощения расчетов обычно не учитывается.

Вопрос № 64 Расчет параметров смешивания воздуха с газом.

Воздух и газ подаются по каналам горелки раздельно. Горючая смесь образуется в факеле после выхода из горелки  турбулентного смешения.

Расчет струйного смешивания природного газа с воздухом сводится к расчету проникновения газовых струй в толщу сносящегося воздушного потока. По экспериментальным данным установлено для газовых струй относительная глубина h/d проникновения под прямым углом в поперечный поток воздуха: , где k_S – опытный безразмерный коэффициент, зависящий от s/d.

Скорости истечения в соплах при равных перепадах давлений практически одинаковы. Для данных характеристик сопл относительная глубина проникновения всех струй одинакова:

h₁/d₁= h₂/d₂.

Т.к. h пропорциональна диаметру сопла, то, принимая разный размер сопл, получаем различную глубину проникновения. Опытами установлено, что отношение диаметра струи d_h к h есть величина постоянная d_h / h = 0,75. Шаг между соплами выбирают таким, чтобы исключить слияние газовых струй в воздушном потоке.

Вопрос № 65

Как изменится теоретический объем воздуха при увеличении доли внешнего балласта в тл?

При  внешнего балласта тл, т.е.  % содержание А и W в 1 кг тл., е.т.  % содержание в 1 кг тл. С, Н, S, О и N следовательно для их полного сжигания требуется меньше О₂, т.е. теоретический объем воздуха уменьшится.

Это хорошо видно из формулы для расчета теор. необходимого воздуха:

V⁰=0,0889(С^р+0,375 S^р)+0,265 Н^р–0,0333О^р

Вопрос № 66

Как изменится объем продуктов сгорания при снижении содержания в тл минеральных примесей?

При горении топлива горючие элементы воздействуют с окислителем, т.е. с кислородом, и образуют соответствующие окислы СО2, SO2, H2O. Так как окисление идет в основном за счет кислорода, содержащегося в воздухе (21%), то в продуктах сгорания содержится, кроме указанных окислов азот, входивший ранее в воздух.

При сжигании топлива его минеральная часть под­вергается высокотемпературному преобразованию. Сложные минеральные соединения типа глинистых ми­нералов Al₂0₃×2Si0₂×2H₂0, сульфатов и карбонатов CaS0₄×2H₂0, CaMg(C0₃)₂ и др. подвергаются разрушению с ча­стичным доокислением за счет кислорода воздуха. В результате остаток после сгорания топлива — зола — состоит в основном из ряда окислов: Si0₂, А1₂0₃, Fe₂0₃, CaO и др. и оказывается в среднем на 10% меньше исходной минеральной массы топлива.

При  мин. примесей , т.е.  % содержания А в 1 кг тл,  % содержание H, C, S, O, N и W.

Объем продуктов сгорания определяется по формуле:

Vг=V⁰г+1,0161(α–1)*V⁰, где V⁰г=V_RO2+V_N2+V⁰_H2O, т.к.  % содержание H, C, S, O, N и W, то необходимо подавать больше воздуха для полного сгорания тл, т.е.  теоретически необходимое количество воздуха V⁰, так же  и теор. объем продуктов сгорания V⁰г и  V_RO2, V_N2, V⁰_H2O.

V_RO2=1,866/100*(Ср+0,375Sр) – суммарный теоретический объем 3–х атомных газов (СО2 и SО2), м3/кг

V_N2=0,79 V⁰+0008Nр – теоретический объем азота, м3/кг

V⁰_H2O=0,0124 Wр+0,111Нр+0,0161 V⁰ – теоретический объем водяных паров, м3/кг