Нефтяные котлы-утилизаторы (Ефанов) - страница 5

Коэффициент избытка воздуха показывает степень конверсии воздуха в процессе сжигания:

то есть равен отношению действительного количества воздуха к теоретическому по процессу.

Количество избыточного воздуха:

Для теоретического расхода воздуха объем продуктов сгорания:

Избыточный воздух увеличивает количество водяного пара по сравнению с теоретическим количеством на величину Δ:

Теоретически необходимое количество воздуха на сжигание 1 куб.м смеси из утилизируемого с добавляемым топливом (газом) [6]:

В формуле обозначении «СО» и др. указывают объемную долю в % компонента в сухой массе отходящих газов.

показывает воздух для полного сжигания природного газа в объеме 1 куб.м.

Индекс «ПГ» используется для случая применения природного газа, «ОГ» для отходящих газов.

Доля природного газа в единицах объема в смеси [6]:

(суммарный расход газа состоит из газов с индексами «ОГ» и «ПГ»).

Объемы продуктов сгорания [6]:

– действительный объем водяного пара (в куб.м/куб.м):

влагосодержание отходящих газов (в г/куб.м):

(

– объем азота теоретический (в куб.м/куб.м):

– объем трехатомных газов (в куб.м/куб.м):

– объем избыточного воздуха (в куб.м/куб.м):

Суммарно

Объемные доли [6]:

– водяного пара:

– сухих трехатомных газов:

– трехатомных газов

Парциальное давление:

(при отсутствии наддува

Низшая теплота сгорания сухой смеси сжигаемых газов и добавляемого горючего агента (в рассматриваемом примере природный газ):

Числа 12636, 10798 и др. являются низшей теплотой сгорания горючих компонентов отходящих газов в кДж/куб.м.

В котле-утилизаторе процесс течения газа по газоходу котла условно относится к изобарному по данным [6]. В этом случае теплота Q представляет собой разность энтальпий на входе и выходе:

При расчете котла-утилизатора рассчитывается тепло, передаваемое от горячих газов к хладагенту, то есть воде, воздуху, пару, подводимым к газовым смесям.

Для воздуха используются энтальпии при разных значениях температуры воздуха и разных значения энтропии (физической теплоты [6]) газов с температурой на входе в котел. По данным [6] энтальпии продуктов сгорания и воздуха рассчитываются на 1 куб. м горючих газов, поступающих в топку котла-утилизатора.

Тепловой баланс котла-утилизатора [6] аналогичен тепловому балансу химической реакции в методике инженерной химии [4]. Но за некоторыми отличиями.

Теплом приходя является располагаемая теплота:

Из уравнения теплового баланса

То есть равно сумме полезной теплоты (нагрев воды или получение пара), теплоты исходящих газов, теплоты химической неполноты сгорания газовой смеси, потерь теплоты в окружающую среду через наружное ограждение [6].