Расчет горения топлива

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящее пособие предназначено для студентов технических специальностей, изучающих тепло- и массообмен и металлургическую теплотехнику.

Авторы, опираясь на свой опыт преподавания, при написании ставили задачу создания пособия небольшого объема, удовлетворяющего требованиям подготовки инженеров, изучающих теплотехнические дисциплины, особенно при подготовке лабораторного практикума, расчетно-графических работ и выполнения курсовых заданий. Именно этим определен порядок изложения материала, который начинается с расчета горения топлива, позволяющего получить исходные данные для всех последующих расчетов. В пособии приведены справочные данные, объем которых вполне достаточен для проведения теплотехнических расчетов.

РАСЧЕТ ГОРЕНИЯ ТОПЛИВА

Топливом, по определению Д.И. Менделеева, называются в технике вещества, используемые для получения тепловой энергии в промышленном масштабе. Превращение химической энергии топлива в тепловую происходит в процессе окисления горючих составляющих топлива кислородом воздуха. Высокотемпературное окисление горючих веществ, сопровождающееся значительным выделением тепловой энергии, называется горением.

В настоящее время для отопления промышленных печей и тепловых устройств наибольшее распространение получили газовые (природный, доменный, коксовый газы) и жидкие (мазут) топлива. Нередко топливо используются не в чистом виде, а в смеси двух и более газов. В некоторых случаях смесь состоит из трех компонентов (например, коксодоменная смесь с добавкой мазута).

В связи с тем, что металлургические процессы требуют теплоту высокотемпературного потенциала, применяемые топлива в этом случае должны при горении развивать высокую температуру, следовательно, иметь высокую температуру горения. При сжигании топлива в промышленных печах в качестве окислителя используют кислород, содержащийся в воздухе. При необходимости воздух может обогащаться кислородом, вырабатываемым в кислородных установках.