(6.55) для твердого та рідкого палива:
В В В
(6.69)
де - приведений обсяг азоту в димових газах при згорянні 1 м3 палива, за умови, що коефіцієнт надлишку повітря? = 1, нм3/нм3;
- обсяг надлишкового повітря, нм3/нм3.
При розрахунку за рівняннями (6.17) - (6.26) додатково потрібно врахувати, що в 1 нм3 газоподібного палива міститься d грам вологи. Отже, до обсягу парів Н2О, визначеному по реакціях (6.17) - (6.26) потрібно додати два складових:
,
,
де і - обсяги водяної пари, що утворилися в димових газах за рахунок вологи палива і повітря відповідно, нм3 Н2О/нм3 палива;
і - маса вологи в 1 нм3 палива і в дійсному обсязі повітря, кг Н2О/нм3 палива (визначається за аналогією з формулою (6.57), приймаючи, що в 1 кг дійсного повітря міститься 10 г Н2О [5]);
і? В - щільність води і повітря при нормальних умовах, кг/м3;
- молярна маса води, кг/кмоль.
Остаточно, з урахуванням і Наведений обсяг парів води в димових газах складе:
= 0,01 В· (Н2 + 2 В· СН4 + 3 В· С2Н6 + 4 В· С3Н8 + 5 В· С4Н10 +
+ 2 В· С2Н4 + 3 В· С3Н6 + Н2S) + 0,00124 В· d + 0,0161 В·? В·, br/>
нм3/нм3. (6.70)
Або, при застосуванні умовної компактної запису:
= 0,01 В· (Н2 +? В· CmHn + Н2S) + 0,00124 В· d +
+ 0,0161 В·? В·. (6.71)
7. Розрахунок коефіцієнта надлишку повітря по складу димових газів
Як було показано вище, обсяг сухих димових газів в загальному випадку, коли може мати місце неповне згоряння палива, дорівнює по (6.32):
нм3/кг або нм3/нм3.
Склад димових газів (газової суміші) задається об'ємними відсотками компонентів (будемо вважати відомим):
Наприклад,
СО2SO2СОО2N2Сумма,% 18,50,310,012,0079,21100,0
За визначенням (6.3) коефіцієнт надлишку повітря дорівнює:
(7.1)
де,, - дійсний, теоретичний і надмірна витрати повітря відповідно, нм3/кг або нм3/нм3.
Далі висловимо ставлення через дані про склад димових газів.
Спочатку розглянемо випадок повного згоряння палива (СО = 0%).
Очевидно, що об'єм кисню в сухих димових газах пропорційний:
. (7.2)
У свою чергу значення можна визначити за складом сухих димових газів:
. (7.3)
Дорівнявши праві частини (7.2) і (7.3) отримаємо:
. (7.4)
Так як азот є інертним газом, очевидно, що обсяг азоту в сухих димових газах пропорційний (невеликою кількістю азоту, який міститься в паливі нехтуємо):
. (7.5)
У свою чергу значення можна визначити за складом сухих димових газів:
. (7.6)
Дорівнявши праві частини (7.5) і (7.6) отримаємо:
(7.7)
Підставляючи (7.4) і (7.7) в (7.1) остаточно отримаємо:
. (7.8)
У випадку неповного згорання палива (при наявності СО) наведений об'єм кисню в димових газах буде більше обсягу кисню в надмірному повітрі. Це пояснюється тим, що частина кисню, що знаходиться в цьому випадку в димових газах, була призначена для повного окислення СО до СО2 по стехиометрической реакції:
СО + 0,5 В· О2 = СО2. (7.9)
З (7.9) випливає, що обсяг кисню на таке окислення становитиме 0,5 від обсягу СО, який у свою чергу дорівнює:
, нм3/кг або нм3/нм3. (7.10)
Відповідно різниця між обсягами О2 в димових газах і обсягом О2 в надмірному повітрі буде дорівнює:
(7.11)
Висловимо з (7.11):
. (7.12)
Підставляючи (7.12) замість (7.4) в (7.1) отримаємо формулу для обчислення коефіцієнта надлишку повітря для загального випадку, коли може мати місце неповне горіння палива:
. (7.13)
8. Розрахунок температури горіння
.1 Реакції дисоціації в димових газах
Під температурою горіння розуміється та температура, яку будуть мати димові гази в результаті виділення хімічної енергії при згорянні палива.
Процес розкладання речовини в результаті його нагрівання називається термічною дисоціацією [9].
При температурах вище 1500 Вє С в димових газах починаються реакції дисоціації, які знижують температуру цих газів, тобто - температуру горіння. Це відбувається в силу того, що реакції дисоціації протікають з поглинанням теплоти (є ендотермічними). ​​
При спалюванні вуглеводневого палива при температурах, що не перевищують 2200 Вє З мають місце такі реакції дисоціації проду...
