<<
>>

. ТОПЛИВО И ТОПОЧНЫЕ ПРОЦЕССЫ

§ 10

Эффективность проведения топочных процессов, т. с. полнота сжшання топлива, тесно связана с его характеристиками.

Состав и качество топлива зависят от места и способа добычи его.

а также от химического со­става горючей массы. Это учитывают при конструи­ровании топочных устройств и их тепловом расчете. Как правило, принимают усредненные данные тех видов топлива, которые для данного населенного пункта являются предпочтительными. Такие усред­ненные данные называют расчетными параметрами топлива, участвующего в топочном процессе.

В бытовых печах топливо используется как источ­ник тепловой энергии, расходуемой для отопления зданий, приготовления пиши и других хозяйственных нужд.

Топливо состоит из горючих и неї орючих элемен­тов. Горючими являются углерод С. водород Н и летучая сера S..„ которые при сгорании выделяют тепловую энергию. Негорючие компоненты топ­лива - кислород О и азот N — представляют собой внутренний балласт топлива, а зола А и влага W - внешний. Топливо в том состоянии, в котором его получает потребитель, называют рабочим.

Важнейшие теплотехнические параметры твердого топлива — выход летучих горючих веществ и содер­жание кокса.

Летучие горючие вещества - это газо­образная смесь, состоящая из водорода, кислорода, летучей серы, окисленного углерода и различных его соединений с водородом.

Состав и содержание ле­тучих веществ существенно влияет на топочные про­цессы. После удаления летучих веществ из угля образуется кокс, состоящий из углерода и золы.

Интенсивность топочного процесса во многом зависит от теплоты сгорания топлива.

Теплотой сгорания называют количество теплоты, выделившееся при полном сгорании I кг твердого, жидкою или I нм3 газообразного топлива. Разли­чают высшую и низшую теплоту сгорания рабочего топлива.

Высшая теп.юта сгорания QI — это количество теплоты, полученное при сюрании единицы массы рабочего топлива при условии, что влага, содержа­щаяся в топливе, конденсируется.

Выявить можно лишь в лабораторных условиях, іде моделируют юпочный процесс в герметичной калориметрической бомбе.

Низшая теп юта сгорания — это количест во теплоты, полученное при сгорании единицы массы рабочего топлива при условии, что влага, содержа­щаяся в топливе и продуктах горения, не конденси­руется.

Между высшей и низшей іеплотой сгора­ния (кДж/кг) существует следующая зависимость:

і

т. е. низшая теплота сгорания равна высшей за вы­четом теплоты парообразования. В приведенной фор­муле принято, чго на испарение 1 кч влаги расхо­дуется 25000 кДж. а коэффициент 9 показывает, что при I мае. ч. водорода за счет присоединения кисло­рода получается 9 мае. ч. воды.

Низшую теплоту сгорания твердого и жидкого топлива можно вычистить по эмпирической формуле Д. И. Менделеева:

Q* = 339СТ + 1030НР + 109(Ор - Sp) - 25(9НР + Wp).

где (У. Нр. Ор. SH и Wp - компоненты рабочей массы топлива, %.

При эксплуатации печей возникает необходимость вычислить расход топлива В не только в физиче­ских единицах (кг. т), но и привести его к услов­ному топливу. Условным называю! топливо В„ с теп­лотой сгорания, равной приблизительно 3 • 104 кДж/кг. Для пересчета данного топлива в эквивалентное и

обратно пользуются так называемым калорийным эквивалентом Э:

По найденному Э вычисляют В/. Ву = ЭВ, где В - масса топлива, кг.

Топочный процесс представляет собой физико­химическую реакцию соединения горючих элементов топлива с кислородом воздуха, в результате кото­рой выделяется теплота и повышается темпера!ура топочного объема.

Топочный промесс горения поддерживается, когда обеспечиваются гри основных фактора: подвод воз­духа к топливу, высокая температура топочного обьема и непрерывный отвод продуктов сгорания.

Топочные процессы протекают при полном и не­полном сгорании топлива. Полным называют сгора­ние. при котором горючие компоненты, вступив в реакцию с кислородом, сгорают полностью.

При неполном сгорании загруженное в топливник топливо используется лишь частично в результате недоста­точного окисления горючих элементов (химический недожог). Кроме того. час!Ь горючей массы, не всту­пая в реакцию горения, проваливается через колос­ники или уносится с дымом (механический недожог).

Для полного сгорания необходимо обеспечить поступление в топливник воздуха в количестве, соот­ветствующем виду сжшаемого топлива и условиям, в которых протекает топочный процесс.

Теоретический расход воздуха /., (м?/К1) вычис­ляют по формуле Д. И. Менделеева

или по приближенной формуле

Фактический расход воздуха должен несколько превышать теоретический (см. § 8).

Поскольку не вся масса топлива, загруженного в топливник печи, участвует в реакции горения и не все количество теплоты, выделяющееся при го­рении. аккумулируется непосредственно в топлив­нике, топочный процесс протекает с потерей тепло­вой энерпш. Учитывая, что теплота уходящих газов полезно используется В КОНВСК!ИННОЙ части печи, энергетическими потерями топливника в основном считают провал и часть нссгоревшею топлива, уда­ляемого со шлаком.

Отношение количества теплоты, полученной в про­цессе сжигания топлива (полезно используемая теп­лота). к количеству теплоты, заключенной в топливе, которое участвует в топочном процессе (затраченная теплота), называют КПД топливника:

где Qtt - полезно используемая теплота. кДж; В расход топлива, кг: 0% - низшая теплота сгорания топлива. кДж/кг.

КПД топливников современных печей, работаю­щих на твердом топливе, достигает 95%, а топлив­ников печей на газообразном топливе — 98...99%.

<< | >>
Источник: Коллектив. печи и камины. 0000

Еще по теме . ТОПЛИВО И ТОПОЧНЫЕ ПРОЦЕССЫ:

  1. ТОПОЧНЫЕ УСТРОЙСТВА ПЕЧЕЙ
  2. ОСОБЕННОСТИ ГОРЕНИЯ ЖИДКОГО ТОПЛИВА
  3. Тип топлива
  4. ГОРЕЛКИ ДЛЯ ЖИДКОГО ТОПЛИВА
  5. ОСОБЕННОСТИ ГОРЕНИЯ ГАЗООБРАЗНОГО ТОПЛИВА
  6. ОСОБЕННОСТИ ГОРЕНИЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА
  7. Отопительная печь на газообразном топливе
  8. Система автономного отопления на твердом топливе
  9. Перевод печей на газообразное топливо
  10. Разновидности топлива
  11. Топливо для камина
  12. МАТЕРИАЛЫ, ПРИБОРЫ, ПРИСПОСОБЛЕНИЯ, ИНСТРУМЕНТЫ, ТОПЛИВО ДЛЯ ПЕЧЕЙ И КАМИНОВ
  13. Процессы декарбонизации
  14. Состав технологических процессов
  15. Процесс окрашивания