Анализ. При стехиометрическом соотношении (А=1) весь кислород расходуется на окисление и

При стехиометрическом соотношении (А=1) весь кислород расходуется на окисление и превращается в твердый оксид. Концентрация кислорода в топочном газе равна 0. Увеличение потока воздуха на входе приводит к появлению кислорода на выходе и росту его концентрации в топочном газе, которая в пределе асимптотически приближается к концентрации кислорода во влажном воздухе

Количество азота на входе и на выходе из печи одинаково. Его концентрация может изменяться только за счет изменения количества смеси. За счет перехода части кислорода в твердый оксид количество газовой смеси уменьшается. Влага из сырья в процессе обжига испаряется. За счет перехода влаги в газообразное состояние количество топочного газа увеличивается. Отмеченные факторы снижения и увеличения количества газообразной смеси в процессе обжига могут приводить как к увеличению концентрации азота по сравнению с воздухом в случае низкой влажности сырья, так и к снижению концентрации азота в случае большой влажности сырья.

Основным источником водяного пара в топочном газе является испаренная влага исходного сырья, количество которой не зависит от потока воздуха на входе в печь. Поэтому, с ростом расхода воздуха на входе в печь при неизменном количестве испаренной влаги ее концентрация в топочном газе будет уменьшаться.

Теплота, выделяемая в процессе обжига в адиабатическом режиме не зависит от избытка воздуха на входе в печь и идет на разогрев газа и твердого огарка, температура которых одинакова. Поэтому с ростом расхода воздуха температура в печи понижается. Однако большая часть теплоты процесса выносится из печи топочным газом, так как температура огарка становится ниже. Эта теплота с топочным газом поступает в котел-утилизатор и идет на получение пара. При фиксированной температуре топочного газа на выходе из котла, больший поток приносит и выносит из котла большую теплоту. Причем, при относительно низкой влажности сырья затраты на ее испарение относительно не велики. По мере роста расхода воздуха на входе в печь, тепловой поток входящего в котел-утилизатор топочного газа растет сильнее, чем тепловой поток, выходящего из котла топочного газа. Это обусловливает экстремальный характер изменения производительности по пару от коэффициента избытка кислорода воздуха на входе в печь. При значительной влажности сырья, затраты на ее испарение возрастают, и максимум удельной паропроизводительности пропадает.

Реакция	2A +	O2 =	2AO	2H2O	N2	Сумма количеств газообразных компонентов
Потребность в кислороде, моль	1-Z	(1-Z)/2	А – коэффициент избытка кислорода воздуха
Исходная смесь, моль	1-Z	(1-Z)*A/2		(1-Z)*A/2/0.21 /(1-w)*w+Z	(1-Z)*A/2* 79/21
Приращение количества, моль	-1+Z	-(1-Z)/2	1-Z
Конечная смесь	Количество, моль		(1-Z)/2* (A-1)	1-Z	(1-Z)*A/2/0.21 /(1-w)*w+Z	(1-Z)*A/2* 79/21	(1-Z)*A/2*(1+79/21 +w/0.21/(1-w))+Z - (1-Z)/2= G(A,Z,w)
Концентрация, доли	----	(1-Z)/2* (A-1)/ G(A,Z,w)	-----	((1-Z)*A/2/ 0.21 /(1-w)*w +Z)/ G(A,Z,w)	(1-Z)*A/2* 79 /21/ G(A,Z,w)

Дата добавления: 2015-07-18