6.1 Общие сведения

Для сжигания топлива в топках и горелках используется, как правило, атмосферный воздух.

Состав сухого атмосферного воздуха приведен в табл. 6.1.

Т а б л и ц а 6.1

Состав сухого атмосферного воздуха в нижних слоях атмосферы

Также в атмосферном воздухе содержится некоторое количество водяного пара, которое определяет его влажность. Количество водяного пара в атмосферном воздухе колеблется от 0,1 до 2,8 об. % в зависимости от сезона, климата и погоды.

Во многих теплотехнических расчетах наличием в воздухе Ar, CO2 и т.д. можно пренебречь без существенного снижения точности результата. То есть принимается, что сухой воздух состоит из двух компонентов - азота (N2) и кислорода (O2):

N2 = · 100 = 79%, (6.1)

O2 = · 100 = 21%, (6.2)

где и - объемные доли азота и кислорода (безразмерные величины); N2 и O2 - объемные проценты азота и кислорода в сухом воздухе, %.

Влажность воздуха принимается постоянной и равной 10 г Н2О на 1 кг воздуха [5].

Из (6.1) и (6.2) следует, что в сухом воздухе на один объем О2 приходится: объемов N2; объемов самого воздуха.

Теоретически необходимый объем воздуха - это минимальный объем воздуха, который потребуется для полного сгорания 1 кг или 1 нм3 топлива.

На практике, для достижения полного сгорания топлива воздуха подают больше, чем теоретически необходимо. Это происходит из-за того, что идеально перемешать горючее и окислитель в реальных топках и горелках невозможно. В соответствии с этим фактом вводится важная техническая характеристика горения - коэффициент избытка воздуха б:

, (6.3)

где VO - теоретически необходимый объем воздуха, нм3 /кг (нм3 /нм3); VД - действительный объем воздуха, нм3 / кг (нм3 / нм3).

Значение VO определяется из стехиометрических уравнений химических реакций окисления горючих элементов топлива. Значение VД определяется в результате экспериментальной отработки режимов для конкретных топок и горелок.