Определение жаропроизводительности топлива

Жаропроизводительность топлива t_max определяется при полном сгорании топлива без избытка воздуха при температуре топлива и воздуха равной 0°С.

Жаропроизводительность топлива можно определить тремя Методами. По первому методу Жаропроизводительность топлива определяется по теплоте сгорания топлива и теплоемкости продуктов сгорания, °С

где V_RO2—суммарный выход двуокиси углерода СО₂ и двуокиси серы SO₂, определяемых по формулам (1), (6) и (2), (7); V⁰_N2 и V⁰_H2O-

теоретический выход азота и водяных паров при сжигании топлива в абсолютно сухом воздухе соответственно, определяемый по формулам (3), (9) и (4), (8); С_COг,C_H2O, C_N2 — средневзвешенная теплоемкость СО₂, Н₂O, N₂ соответственно от 0°С до t_max.

Подсчет жаропроизводительности ведут по методу последовательных приближений, определяя каждый раз средневзвешенную теплоемкость продуктов сгорания.

Второй метод основан на том, что подсчет ведут, задаваясь определенной температурой продуктов сгорания t_t (2100° при малом содержании в топливе балласта, переходящего в продукты сгорания, и более низкой температурой при высоком содержании балласта), а затем подсчитывают средневзвешенную теплоемкость продуктов сгорания от нуля до t₁.

Потом подсчитывают, какой теплотой сгорания должно обладать топливо, если продукты его сгорания нагреты до температуры t₁

Если подсчитанная таким путем теплота сгорания топлива Q₁ ниже действительной теплоты сгорания Q^P_H, то задаются температурой t₂ на 100° выше, чем t₁ и аналогичным путем определяют значение Q₂. Если же подсчитанная теплота сгорания выше действительной теплоты сгорания топлива Q^P_H задаются температурой t₂ на 100⁰ ниже, чем t₁ и определяют значение q₂ при этой температуре. После подсчета величин Q₁ и Q₂, между которыми находится действительная теплота сгорания топлива Q^P_H, определяют Жаропроизводительность методом интерполяции..

Т ретий метод определения жаропроизводительности топлива основан на возможности с достаточной для технических расчетов точностью непосредственно пользоваться значениями средневзвешенной теплоемкости продуктов сгорания от 0° до t_max, равное:

1,675 кДж/(м³*К) для продуктов сгорания газообразного топлива;

1,679 кДж/(м³*К) то же для жидкого топлива;

1,696 кДж/(м³*К) для твердого топлива.

В соответствии с этим формула для упрощенного подсчета жаропроизводительности газообразного топлива приобретает следующий вид:

где V⁰_Σ - суммарный объем продуктов полного сгорания без избытка
воздуха, м³/м³ газа.

Аналогичны формулы для подсчета:

жидкого топлива

твердого топлива

Пример расчета t_max пропана по упрощенной методике

1. Низшая теплота сгорания пропана 91260 кДж/м³.
2. Уравнение горения пропана

;

3. Жаропроизводительность пропана

t_max пропана при подсчете по методу последовательных приближений равна 2110°.

При подсчете жаропроизводительности без учета содержания влаги в воздухе и нагрева золы топлива ее обозначают t_max, а при подсчете жаропроизводительности с учетом содержания в воздухе 1мас.% влаги, ' как это принято в теплотехнических расчетах, t’_max; t’_max примерно на 30° ниже, чем t_max.

Значение t’_max можно подсчитать по формуле

При сжигании сланцев и высокозольных углей подсчитывают также величину t’’_max - жаропроизводительность с учетом содержания в воздухе 1 мас. % влаги, а также расхода тепла на расплавление золы топлива и нагрев ее до максимальной температуры продуктов сгорания, т.е. до t’’_max.