Расчет рабочей массы топлива. Точный расчет процесса горения топлива на основе физико-химических закономерностей возможен только для случая полного горения при стехиометрических

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.

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, H₂О.

Расчет горения жидкого и твердого топлива проводится по рабочей массе. Для пересчета составов из одной массы в другую пользуются коэффициентами-множителями (табл. 1), 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 1

Коэффициенты-множители К_m для пересчета состава

твердого и жидкого топлива на различные массы

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 прил. 1.

Для природного газа d_Г принимается равным 8…10 г/м³. Содержание H₂O во влажном газе может быть определено по формуле

(2)

где - содержание водяных паров во влажном газе, %;

d_Г - влагосодержание в граммах отнесенное к одному

кубическому метру сухого газа, 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 на влажный газ.

Пересчету подвергаются все компоненты газа, включая балластные составляющие.