Расчет рабочей массы топлива

Точный расчет процесса горения топлива на основе физико-химических закономерностей возможен только для случая полного горения при стехиометрических соотношениях топлива и окислителя. На практике же горение топлива происходит с коэффициентом расхода воздуха "n", отличным от 1, и существенно зависит от качества перемешивания компонентов горения - топлива и воздуха.

Целью расчета горения топлива является определение теплоты его сгорания, необходимого количества воздуха для полного горения, количества, состава и плотности продуктов горения, теоретической и действительной температуры горения.

Твердые и жидкие топлива состоят из углеводородов сложного состава и балласта (золы и влаги). Химический состав их обычно представляют поэлементно: C - углерод, H - водород, O – кислород, N - азот и горючая сера – S = S_ОР + S_К, состоящая из органической и колчеданной серы S_К.

В топливе различают органическую, горючую, сухую и рабочую массы.

Газовое топливо состоит из горючей массы - газов CO, H₂, H₂S, углеводородов CH₄, C₂H₄, C₂H₆, C₃H₈ и т.д. и балласта CO₂, N₂, SO₂, H₂0.

Расчет горения жидкого и твердого топлива проводится по рабочей массе. Для пересчета составов из одной массы в другую пользуются коэффициентами-множителями (табл. 2), на которые необходимо умножить содержание того или иного компонента топлива в одной массе для того, чтобы получить содержание этого же компонента в другой

(1)

где M_рас - рассчитываемая масса компонента топлива;

M_зад - заданная масса компонента топлива;

К_m – коэффициент-множитель пересчета одного вида массы

топлива в другой.

Таблица 2

Заданная масса топлива	Масса топлива, на которую ведется пересчет
рабочая	сухая	горючая	органическая
Рабочая		__100__ 100–W^Р	___100__ 100–A^Р–W^Р	_____100____ 100–S^Р–A^Р–W^Р
Сухая	100–W^P		__100__ 100–A^С	_____100____ 100–S^С–A^С
Горючая	100–A^Р–W^Р	100–A^С		_100_ 100–S^Г
Органическая	100–S^Р–A^Р–W^Р	100–S^C–A^С	100–S^Г

Газообразные топлива рассчитываются с учетом содержания в них водяных паров, определяемых по влагосодержанию газа d_Г, г/м³.

Для коксового и доменного газов эта величина может быть определена при условии насыщения для соответствующей температуры газа по табл. 3.

Таблица 3

Парциальное давление водяных паров и влагосодержание газов

в состоянии насыщения

Темпе- ратура, °С	Упругость водяных паров, кПа	Содержание водяных паров, г/м^3	Темпе- ратура, °С	Упругость водяных паров, кПа	Содержание водяных паров, г/м^3
-30	0,037	0,33		1,401	10,7
-28	0,046	0,41		1,597	12,1
-26	0,057	0,51		1,817	13,6
-24	0,069	0,60		2,062	15,4
-22	0,085	0,73		2,337	17,3
-20	0,103	0,88		2,642	19,4
-18	0,125	1,05		2,982	21,8
-16	0,150	1,27		3,360	24,4
-14	0,181	1,51		3,771	27,2
-12	0,217	1,80		4,241	30,3
-10	0,260	2,14		4,753	33,9
-8	0,309	2,54		5,318	37,6
-6	0,368	2,99		5,940	41,8
-4	0,437	3,51		6,240	46,3
-2	0,517	4,13		7,375	51,2
	0,611	4,84		12,330	83,0
	0,705	5,60		19,920	130,0
	0,813	5,40		31,170	198,0
	0,934	7,30		47,360	293,0
	1,072	8,30		70,110	424,0
	1,227	9,40		101,330	598,0

Для природного газа d_Г принимается равным 8…15 г/м³. Содержание H₂O во влажном газе может быть определено по формуле

(2)

где - содержание водяных паров во влажном газе, %;

d_Г – влагосодержание, отнесенное к сухому газу, г/м³.

По полученному значению содержания водяных паров в газе определяется коэффициент пересчета (К_в) состава газа с сухого на влажный (рабочий состав)

(3)

Пересчет состава газа с сухого на влажный производится по формуле

(4)

где - содержание компонента во влажном газе, %;

- содержание компонента в сухом газе, %;

К_в - коэффициент пересчета.

Пересчету подвергаются все компоненты газа, включая балластные составляющие.

Дата добавления: 2015-10-16