ТЕОРЕТИЧЕСКИ И ПРАКТИЧЕСКИ НЕОБХОДИМОЕ КОЛИЧЕСТВО ВОЗДУХА
Теоретически необходимым для горения топлива называется то количество воздуха, которого достаточно для полного сгорания 1 кг топлива при условии, что весь кислород воздуха будет использован для горения и в дымовых газах его содержаться не будет1.
Определение теоретически необходимого количества воздуха производится следующим образом. По формулам (20), (29) и (33) можно установить, что для полного сгорания 1 кг углерода необходимо 8,89 нм3 воздуха, для 1 кг водорода 26,6 нм3 и для 1 кг серы 3,3 нм3.
С н
В составе рабочего топлива мы имеем кг углерода, кг волозі Op
рода, _JL кг серы и кг кислорода, который также необходимо
2*_ 100 |
использовать при горении топлива. Поэтому объем теоретически необходимого воздуха будет равен
Это выражение необходимо несколько преобразовать. Так как согласно формуле (28) для сжигания 1 кг водорода требуется округленно 8 кг кислорода, то —кг кислорода, содержащегося в 1 кг рабочего топлива, дает возможность сжечь ■ кг водорода. Это количество
о • 1UU
водорода отнимают из общего количества водорода топлива, и формула принимает свой окончательный вид.
Теоретически необходимое количество воздуха
V’0= 0,0889 Ср+ 0,266 (Нр — ^-) + 0,033S; нм3/кг. (34)
Забегая немного вперед, отметим, что при сгорании топлива на колосниковой решетке некоторая его часть провалится сквозь решетку в зольник и не сгорит. Отношение веса провалившегося топлива к весу заброшенного учитывает потерю от так называемого механического недожога топлива и обозначается 94%. Тогда теоретически необходимое количество воздуха с учетом механической неполноты горения выразится
(>- — гаг)
= (1 —Йг) [0,0889Ср+0,266 (н, — %-) +
+ 0,033S^j нм3/кг. (35)
Пример. Определить теоретически необходимое количество воздуха для сжигания 1 кг дров, элементарный состав которых следующий: С, р = 35,0°/0; Н„ = 4,2%; Ор = 29,7°/0; N, = 0,4%; Ар= 0,7»/о; Wp = 30,0%.
Так как потеря от механической неполноты горения для дров достигает 3°/0, то расчет будем вести по формуле (35).
Подставляя значения Ср, И,,, Ор в уравнение, получим
% = (l — [о,0889-35 + 0,266(+2 — = 3,14 нМ»/кг.
Если в топку подавать только теоретически необходимое количество воздуха, то нельзя обеспечить полного сгорания топлива, так как невозможно ко всем частицам топлива равномерно подвести необходимое количество воздуха.
Чтобы обеспечить достаточно полное сгорание, необходимо подавать в топку воздух в избыточном количестве: на 10—80°/0 больше, чем это теоретически необходимо.
Действительно поступающий в топку объем воздуха для сжигания 1 кг топлива будем обозначать Va нм3/кг.
Отношение количества воздуха, действительно поступившего в топку, к теоретически необходимому называется коэфициентом избытка воздуха и обозначается а.
На основании определения можно записать:
а = __2_ . (36)
Коэфициент избытка воздуха для топок паровых котлов имеет величину от 1,1 до 1,8 в зависимости от конструкции топки, рода топлива, нагрузки топки и качества обслуживания. Чем меньше значение коэфи — циента избытка воздуха при достаточно полном сгорании, тем выше будет к. п. д. котла.
Пример. Определить действительный расход воздуха при работе на дровах с коэфициентом избытка воздуха а= 1,3.
Состав топлива и теоретически необходимое количество воздуха по предыдущему примеру данною параграфа: VB — S.4 нм^/кг; а =1,3.
На основании формулы (36) можно написать:
Уа = а■ VB — 1,3-3,14 = 4,08 нм3/’кг.