Расчёт теплоты сгорания газового топлива

    Определим низшую теплоту сгорания газового топлива, которая определяется как сумма тепловых эффектов каждого компонента, содержащегося в одном кубическом метре топлива.

      (4)

4.3. Определение расхода воздуха необходимого для сжигания   газового топлива

    Запишем стехиометрические уравнения окисления компонентов топлива

    Для сжигания  газового топлива требуется кислорода

                         (5)

В атмосферном воздухе содержится 79%  и21% . Таким образом, азота по объёму в 79/21=3,762 раза больше, чем кислорода. Учитывая это теоретически необходимый расход атмосферного воздуха можно из выражения:

                                                                                          (6)

       Поскольку масса влаги, содержащаяся во влажном воздухе , будет занимать объем, равный: , то теоретический необходимый и фактический расходы влажного воздуха для сжигания единицы топлива могут быть определены:

4.4.Определение выхода и состава продуктов горения

При сжигании топлива с коэффициентом расхода воздуха n>1, кроме указанных составляющих, в продуктах горения присутствует избыточный кислород . С целью упрощения расчётов объём  заменяется на равновеликий объём , т.е.

                                                                       (9)

,где эквивалентное количество продуктов сгорания

Объём продуктов горения углерод и серосодержащих компонентов топлива в , определяется формулой:

                                 (10)

     Объем продуктов горения водосодержащих компонентов топлива, сопровождается выделением паров воды

     Объём азота поступающего из воздуха и топлива определяется по формуле:

     Объём избыточного кислорода определяется по формуле:

          (13)

     Объём продуктов полного горения единицы топлива представляет собой сумму всех четырёх составляющих

     Вычислим парциальные давления всех компонентов:

     Плотность газовой смеси определяется по правилу аддитивности в соответствии с составом продуктов горения:

                                          (15)

     4.5.Определение теоретической и действительной температур горения

     Физическая теплота, вносимая влажным воздухом, расходуемым на окисление единицы топлива, определяется по формуле:

                                                                                   (16)

,где теплосодержание воздуха нагретого до температуры , определяемого по формуле:

              (17)

,где доля водяных паров содержащихся в  влажного воздуха

       Так как топливо чаще всего не подогревают, то , тогда теплосодержание топлива равно нулю, т.е. , исходя из величины общей теплоты продуктов горения, отнесённой к  их объёма , тогда:

     Для определения теоретической температуры необходимо знать содержание свободного воздуха в продуктах горения в, %

     Теоретическая температура горения  для 2-й группы топлив, теплота сгорания у которых находится в пределах 8400-12500  

определяется по формуле:

     Проверку полученного значения теоретической температуры горения топлива можно провести по i-t диаграммам С.Г.Тройба (для данного газа прил.2), судя по которой получили верные результаты.

     Теоретическая температура горения превосходит максимальную температуру газов в металлургических печах на 10-30%.Поэтому действительная температура может быть получена как произведение  и пирометрического коэффициента

                                                                          (21)

Вывод : Сравнив действительную температуру  горения с максима-льной температурой печи  можно судить о приготности данного топлива для нагрева металла при данных условиях без каких либо тополнительных мер.