Определение состава, количества и плотности продуктов полного сгорания топлива

Из реакций горения жидкого топлива видно, что продуктами сгорания являются такие газы как: .

Теоретический объем продуктов горения:

м³/кг, (2.6)

где объемы газов, м³/кг.

При расчете объемов углекислого и сернистого газов необходимо учитывать, что при сжигании 1 кг углерода образуется 1,867 м³/кг углекислого газа, а при сжигании 1 кг серы образуется 0,7 м³/кг сернистого газа. Тогда объем углекислого газа:

м³/кг,

где – содержание углерода в топливе по рабочей массе, %.

м³/кг.

Объем сернистого газа:

м³/кг,

где – содержание серы в топливе по рабочей массе, %.

м³/кг.

На практике чаще всего определяют суммарное количество углекислого и сернистого газов, которое обозначают :

Лист

Изм

№ докум.

Лист

Подп.

Дата

Логочёв

Кабальников

м³/кг;

м³/кг.

Влага в продуктах горения складывается из влаги, образующейся при горении водорода, влаги топлива (), влаги, идущей на распыление мазута () и влаги, вносимой с воздухом. Иными словами:

м³/кг, (2.7)

где – содержание водорода в топливе по рабочей массе, %;

– влага топлива, %;

– влага, идущая на распыление мазута, %;

g – влагосодержание сухого воздуха, г/м³;

– общее количество кислорода, необходимое для полного горения 1 кг топлива.

В данной курсовой работе влагосодержанием сухого воздуха и влагой, идущей на распыление мазута, пренебрегают. В этом случае влага в продуктах горения по упрощенной формуле (2.7) равна:

м³/кг;

м³/кг.

Азот в продуктах горения складывается из азота, входящего в состав топлива и азота, входящего в состав воздуха. Объем одного килограмма азота, содержащегося в топливе: 22,4/28 = 0,8 м³/кг. Объем азота, содержащегося в воздухе равен . Суммарный объем азота определяется следующим образом:

м³/кг,

– содержание азота в топливе по рабочей массе, %;

– общее количество кислорода, необходимое для полного горения 1 кг топлива.

м³/кг.

Таким образом, теоретический объем продуктов горения по формуле (2.6):

Лист

Изм

№ докум.

Лист

Подп.

Дата

Логочёв

Кабальников

м³/кг.

Действительный объем влажных продуктов горения при α_в = 1,2:

(2.8)

Поскольку влагосодержанием сухого воздуха в данной курсовой работе пренебрегают, действительный объем влажных продуктов горения равен по упрощенной формуле (2.8) будет равен:

м³/кг;

м³/кг.

Объем сухих продуктов горения:

м³/кг; (2.9)

По формуле (2.9):

м³/кг.

Избыточный объем кислорода:

м³/кг; (2.10)

По формуле (2.10):

м³/кг.

Избыточный объем азота:

м³/кг; (2.11)

По формуле (2.11):

м³/кг.

Состав продуктов горения определяется исходя из стехиометрических соотношений реакций горения соответствующих компонентов топлива с учетом коэффициента избытка воздуха. Состав влажных продуктов горения:

Лист

Изм

№ докум.

Лист

Подп.

Дата

Логочёв

Кабальников

Сумма процентных содержаний влажных продуктов горения равна нулю, следовательно, расчет произведен правильно.

Состав сухих продуктов горения:

Сумма процентных содержаний сухих продуктов горения равна нулю, следовательно, расчет произведен правильно.

Плотность влажных продуктов горения [4]:

кг/м³, (2.12)

где CO₂, H₂O и т.д. – содержание соответствующих газов в продуктах горения, %.

Плотность влажных продуктов горения по формуле (2.12) равна:

кг/м³.

Лист

Изм

№ докум.

Лист

Подп.

Дата

Логочёв

Кабальников

Правильность расчета горения топлива проверяется составлением материального баланса. Чаще расчет в промышленных целях ведут на 100 кг топлива.

Поступило, кг:

Мазут – 80

Воздух:

O₂

N₂

____________________________________________________________________

Всего 1423,158

Получено, кг:

Продукты сгорания:

CO₂

SO₂

H₂O

N₂

____________________________________________________________

Всего 1423,079

Расхождение, определяемое погрешностью расчета, составляет:

Дата добавления: 2015-08-09