Расчет объемов продуктов сгорания, объемных долей трехатомных газов

Теоретический объем воздуха

Теоретический объем воздуха , необходимый для сжигания 1 нм³ топлива при и нормальных физических условиях , определяем по формуле (4-13) [1], (2.9) [2]:

Теоретические объемы продуктов сгорания

Теоретические объемы продуктов сгорания, полученные при полном сгорании топлива с теоретически необходимым количеством воздуха (α = 1) определяется по следующим формулам:

- теоретический объем азота:

- объем трехатомных газов:

- теоретический объем водяных паров:

где – влагосодержание газообразного топлива, отнесённое к 1м³ сухого воздуха, г/м³, принимаем равным 0.

Теоретический объём продуктов сгорания

результаты расчёта заносятся в таблицу 4.2.

Коэффициент избытка воздуха

Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки для камерной топки принимаем по таблице П 1.

Значение величины присосов воздуха в газоходах котла ДЕ 10-14определяется по таблице П 2.

При сжигании газообразного топлива:

- коэффициент избытка воздуха на выходе из топки для камерных топок при сжигании газообразного топлива (табл. П 1.)

- величина присосов воздуха в топке для камерных газомазутных котлов с обмуровкой и металлической обшивкой принимаем по табл. П 2.

- величина присосов воздуха по конвективным поверхностям нагрева:

Коэффициент избытка воздуха на входе в топку:

В таблице 4.1 приведены основные характеристики котла

Коэффициенты избытка воздуха за поверхностями нагрева:

- за первым конвективным пучком

- за вторым конвективным пучком

- за водяным экономайзером

Таблица 4.1

Параметры	Обозначение	Для котла ДЕ 10-14 ГМ
Размеры топочной камеры по осям труб, м: глубина ширина средняя высота		4,3 1,75 2,4
Объем топки с камерой догорания, м3	VT	18,1
Поверхность нагрева, м2
· лучевоспринимающая	Нл	39,9
· конвективная	Нк	131,6
Наружный диаметр и толщина труб, мм
· экрана	dэ	51*2,5
· конвективного пучка	dкп	61*2,5
· экономайзера	dэк	76*8 с ребрами 150*150
Шаг труб, мм
· экранов	Sэ
· конвективного пучка, продольный	S1
· конвективного пучка, поперечный	S2

Определяем средние коэффициенты избытка воздуха по газоходу для каждой поверхности нагрева, по формуле:

,

для топочной камеры

,

для 1 конвективного пучка

,

для 2 конвективного пучка

,

для водяного экономайзера

.

Объёмы продуктов сгорания

Энтальпии теоретических объёмов воздуха и продуктов сгорания

Энтальпия теоретически необходимого количества воздуха определяется по соотношению:

Таблица 4.2

Величина и расчетная формула	Газоход
топка	1 кон. пучок	2 кон. пучок.	экономайзер
1. Коэффициент избытка воздуха за поверхностью нагрева a ¢¢= a т+ ΣΔa i	1,1	1,15	1,25	1,35
2. Средний коэффициент избытка воздуха в поверхности нагрева a ср=(a ¢+ a ¢¢)/2	1,065	(1,1+1,15) /2=1,125	(1,15++1,25)/2= =1,2	(1,25++1,35)/2= =1,3
3. Объём водяных паров, м3/м3 = +0,0161(a ср-1)∙	2,18	2,19	2,2	2,205
4. Полный объём газов, м3/м3 V Г= +(a ср-1)∙	11,469	12,058	12,874	13,03
5. Объёмная доля водяных паров = / V Г	0,19	0,182	0,171	0,169
6. Объёмная доля трехатом-ных газов = / V Г	0,089	0,085	0,079	0,078
6. Доля трёхатомных газов и доля водяных паров r П= +	0,279	0,267	0,25	0,247

где - теплоёмкость воздуха при соответствующей температуре, определяется по таблице П3, - по таблице 4.2.

Энтальпия теоретического объема продуктов сгорания , определяем по формуле:

,

где , , - объёмы продуктов сгорания, берутся из таблицы 4.2;

, , - теплоёмкости соответственно трехатомных газов, водяных паров и азота при постоянном давлении, кДж/(м³ К), берутся из таблицы П3.

Объемы продуктов сгорания, объемные доли трехатомных газов и по газоходам котла представлены в табл. 4.2.

Энтальпию продуктов сгорания Н _Г, кДж/м³, при коэффициенте избытка воздуха определяем по формуле (4-21) [1], (2.18) [2].

Результаты расчета энтальпий продуктов сгорания при действительных избытках воздуха в газоходах приведены в таблице 4.3.

Строим для удобства проведения расчётов на миллиметровой бумаге Н-θ диаграмму.