Температур горения
Теоретическая температура горения Тт соответствует наивысшей действительной температуре продуктов горения при реальных значениях объемов продуктов сгорания, образовавшихся при сжигании единицы топлива (QH, qT, qB) при коэффициенте расхода воздуха n=1, а также при идеальных условиях, исключающих теплоотдачу и недожог топлива кроме химического недожога, обусловленного диссоциацией, степень которой соответствует термодинамическому равновесию реакции горения при Tт. Теоретическая температура определяется по величине общей удельной теплоты продуктов горения
(18)
Ввиду сложности определения величин СГ и qдис, которые зависят от искомой температуры горения, непосредственное применение формулы (18) для определения Тт затруднительно. Поэтому при теплотехнических расчетах пользуются i - t диаграммами (прил. 3-5), исходя из величины общей теплоты продуктов горения, отнесенной к 1 м3 их объема iобщ, тогда:
(19)
где qB, qT - физическая теплота подогретых соответственно воздуха
и топлива.
Расчет физической теплоты, вносимой влажным воздухом, расходуемым на окисление единицы топлива, проводится по формуле (20). Данная величина определяется по фактическому расходу Ln, энтальпии при соответствующей температуре его подогрева tB и влагосодержанию dB.
(20)
(21)
где - доля водяных паров, содержащихся в одном кубическом
метре влажного воздуха;
tв – температура подогрева воздуха, 0С.
(22)
где dB – влагосодержание, отнесенное к сухому воздуху, г/м3.
При нагреве газа до 500°С расчет физической теплоты топлива qТ проводится по интерполяционной формуле
(23)
где tT - температура подогрева топлива, °С;
Vn - выход продуктов горения, м3/м3;
CH4, C2H4… - содержание компонентов во влажном газе, %.
При нагреве газа свыше 500°С расчет физической теплоты газа qТ может быть выполнен по выражению
(24)
Теплота, вносимая в зону горения твердым и жидким топливом, весьма мала и ею можно пренебречь.
Рассчитать теоретическую температуру горения Тт, в зависимости от сорта топлива, можно по формулам:
для 1-й группы топлив, теплота сгорания у которых выше 12500 кДж/м3, включая природный и коксовый газы, а также их смеси с доменным газом:
(25)
для 2-й группы топлив, теплота сгорания у которых находится в пределах 8400-12500 кДж/м3, включая коксодоменную смесь, паровоздушный генераторный газ, мазут, каменный уголь, антрацит, кокс:
(26)
для 3-й группы топлив, теплота сгорания у которых ниже 8400 кДж/м3, включая коксодоменную смесь, водяной генераторный газ, бурый уголь, горючие сланцы, торф, дрова:
(27)
где VL – содержание свободного воздуха в продуктах горения, %.
(28)
Вышеприведенные формулы (25)-(28) справедливы при VL<80% и теоретических температурах от 1400 до 2800 °С.
Проверку полученного значения теоретической температуры горения топлива можно провести по I–t диаграммам С.Г. Тройба (прил. 2-4).
Теоретическая температура горения превосходит максимальную температуру газов в металлургических печах на 10¸30%. Поэтому действительная температура может быть получена как произведение Тт и пирометрического коэффициента (ηпир)
(29)
Величина пирометрического коэффициента зависит от интенсивности теплоотдачи газов. Для топочного пространства hпир=0,75¸0,9.
Для рабочего пространства нагревательных печей эта величина ниже и составляет hпир =0,70-0,75.
Найденную tД сравнивают с максимальной температурой печи tэф. Если tД ³ tэф, то делают вывод о пригодности топлива при данных условиях сжигания в проектируемой нагревательной печи. В противном случае, принимают меры к повышению tД за счет подогрева воздуха до более высокой температуры, обогащения дутья кислородом или даже замены топлива.
Дата добавления: 2015-02-13; просмотров: 998;