Горение топлива и состав продуктов сгорания

ГОРЕНИЕ ТОПЛИВА И СОСТАВ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ [c.22]

В кипящем слое в отличие от плотного слоя температура горения ниже (до 1000—1200° С) и состав продуктов сгорания более равномерен по высоте слоя (рис. 43, б), куски топлива размером 20—25 мм интенсивно обдуваются воздухом, что способствует высокой скорости сжигания топлива. В слой топлива иногда добавляют размолотый материал (например, доломит), который, реагируя с оксидами серы, удерживает их на своей поверхности, снижая соответственно выброс в атмосферу. [c.95]

Расчеты горения топлива выполняют при проектировании установок и контроле действующих установок. Во втором случае некоторые величины бывают известны из показаний приборов (например, объемный состав продуктов сгорания) и поэтому методика расчета отличается от первого случая. [c.241]

Для расчета процесса горения топлива и определения количества продуктов сгорания следует знать вид и элементарный состав топлива. Расчет производится по формулам, приведенным в гл. 15. При этом следует иметь в виду, что тепловой расчет котельного агрегата выполняют, исходя из рабочей массы топлива (твердое и жидкое), для чего необходимы данные о содержании золы и влаги (Ар и WP) в топливе. При определении коэффициента избытка воздуха в сечениях газохода котельного агрегата следует учитывать подсос воздуха через неплотности в элементах, расположенных между топкой и рассматриваемым сечением. При наличии присосов воздуха возрастают полная масса газообразных продуктов сгорания и масса сухих газов по пути газового потока оттопки до его выхода из котельного агрегата. Незначительно увеличивается масса водяных паров за счет их содержания в присосах воздуха. [c.146]

А. Е. Лившиц [77], изучая безокислительный нагрев металла в печах при сжигании газообразного топлива с коэффициентом избытка воздуха Пв < установил, что при плохом перемешивании газа с воздухом в составе продуктов горения уменьшается содержание восстановительных компонентов СО и Нд, одновременно увеличивается содержание СОд, Н2О и непрореагировавшего метана. При хорошем же смешивании газа с воздухом (в тех же соотношениях) состав продуктов сгорания улучшался благодаря увеличению содержания газов-восстановителей СО и Нд и уменьшению содержания СН4. [c.57]

К теплотехнической характеристике топливо-водяных эмульсий относятся такие их показатели, как элементарный состав, теплота сгорания, теоретическая температура горения, количественный состав и энтальпия продуктов сгорания, температура точки росы и некоторые другие, влияющие на процесс горения и теплообмена в тепловых агрегатах. [c.221]

Во время режимной наладки котельной установки в соответствии с установленными правилами измеряют расход, скорость, давление, температуру и состав продуктов горения сжигаемого топлива, а также другие величины, характеризующие протекание физических процессов в котельной установке. В результате испытаний и обработки опытных данных должны быть получены показатели котельной установки, характеризующие экономичность сжигания топлива, интенсивность работы топки и поверхностей нагрева, аэродинамическое сопротивление газового тракта. При обработке результатов испытаний выполняют ряд теплотехнических расчетов, характеризующих топливо и продукты сгорания, определяют коэффициент избытка воздуха и подсос воздуха в газоходы котла, составляют тепловой баланс котла с определением тепловых потерь и КПД. Эксплуатационные и наладочные испытания обычно проводят по П классу точности с определением КПД котельной установки с точностью до 2 %. [c.313]

Смотря по тому, в каком виде дан состав топлива, различают при определении количества воздуха для горения и количества продуктов сгорания следующие случаи [c.649]

Формулы (55) — (57) позволяют по заданному составу топлива подсчитать, сколько кислорода требуется подвести к 1 кг топлива, чтобы осуществить его горение, и сколько и каких газов получится при горении. Нужный для горения кислород имеется в атмосферном воздухе. Таким образом, состав продуктов сгорания зависит от состава сжигаемого топлива и количества воздуха, подводимого для сгорания. [c.121]

Состав продуктов сгорания зависит от полноты сгорания топлива. При полном его сгорании, как было указано выше, продукты сгорания состоят из углекислоты СОа, сернистого ангидрида SOj, водяных паров Н 0, азота Ng и кислорода Оа, не использованного при горении, так называемого избыточного кислорода. Таким образом, при полном сгорании объем продуктов сгорания представляет собой суммарный объем перечисленных выше отдельных газов, т. е. [c.44]

Как было указано выше, при сжигании сланцев содержащиеся в них карбонаты частично или полностью разлагаются. Выделившийся при этом углекислый газ входит в состав продуктов сгорания, увеличивая в них содержание углекислоты. В связи с этим при подсчете объемов сухих трехатомных газов и полного объема продуктов сгорания для сланцев необходимо ввести поправку, учитывающую разложение карбонатов. Для этого необходимо знать содержание в золе топлива углекислоты карбонатов (СО )к в процентах по весу, а также степень ее разложения в процессе горения топлива. [c.55]

Для определения энергетических показателей топлива расчетным путем необходимо знать состав и температуру продуктов сгорания, образующихся в камере сгорания двигателя при заданном давлении. Зная химический состав топлива (горючего) и окислителя, можно написать уравнение реакции горения, протекающей в камере двигателя. Например, при сжигании керосина в жидком кислороде при стехиометрическом соотношении компонентов уравнение реакции горения имеет вид [c.497]

Кроме того, в состав продуктов сгорания входят водяной пар, получающийся при испарении влаги топлива, пар, вносимый в топку с влажным воздухом, и пар, используемый иногда при сжигании мазута для распыления. При температуре продуктов сгорания ниже температуры точки росы водяной пар конденсируется. При полном горении с а = 1 в продуктах сгорания будут содержаться только СО2, SO2, Н2О и N2 если а > 1, то в них будет присутствовать и избыточный воздух, т. е. дополнительное количество кислорода и азота. [c.339]

Расчеты горения топлива выполняют как при проектировании, так и при контроле действующих установок. В этих двух случаях методики расчета различны, так как при контроле действующих установок некоторые величины берут из показания приборов (например, объемный состав продуктов сгорания). [c.215]

С0 = 1,94% HJ = 4,69% Hj = 85,83 /o N = 5,71%. Теплота горения сухого газообразного топлива определяется по формуле (6-6) и составляет = 7 587 ккал нм . Состав уходящих газов по анализу пробы продуктов сгорания RO = 8,65% Oj = 5,2Уо СО = 0,1% Нз = 0,05% СН4 = 0,15% N3 = 85,85%. [c.542]

Состав продуктов горения зависит как от химического состава исходного топлива, так и от условий горения. Газовой смесью являются также естественные и искусственные горючие газы, используемые в качестве топлива для промышленных печей, котельных установок и двигателей внутреннего сгорания. [c.26]

В процессе горения составных горючих частей топлива необходимо подводить в топку определенное количество кислорода воздуха для полного окисления горючих частей. Это количество кислорода воздуха, подсчитанное по вышеуказанным реакциям горения, называется теоретическим количеством кислорода воздуха. Состав воздуха по весу и объему и основные его характеристики представлены в табл. 16. Из реакций горения можно вычислить также количество образовавшихся газообразных продуктов сгорания. [c.32]

Способы сжигания топлива слоевой и факельный, их краткая характеристика. Процессы, происходящие в топке парового котла. Состав воздуха и его роль в горении топлива. Горение полное и неполное. Количество потребного воздуха для сгорания топлива. Состав продуктов горения и их свойства. Коэффициент избытка воздуха. Фазы горения топлива в топке. Условия, необходимые для полного сгорания топлива. Анализ газов и его значение для правильного ведения процесса горения. Способы регулирования процесса горения. [c.649]

Состав и количество образующихся при горении топлива газообразных продуктов сгорания зависят от элементарного состава сжигаемого топлива, количества подаваемого воздуха и условий горения топлива. Если топливо сгорает полностью, то газообразные продукты сгорания состоят из углекислого газа СО 2, сернистого газа SOg, водяного пара HjO, азота Nj и избыточного кислорода О2. [c.90]

Обычно продукты сгорания образуют слабоокислительную газовую среду. При неустойчивом горении пылеугольного топлива возможен контакт факела с экранами топочной камеры. В этом случае металл подвергается действию восстановительной среды. Образование плотного слоя отложений на поверхности нагрева тормозит их высокотемпературную коррозию. Если, однако, в состав отложений входят оксид ванадия, сульфаты и хлориды щелочных металлов, то при температуре более 570 °С образуется расплав, и коррозия резко ускоряется. [c.204]

Таким образом, каждое вещество имеет вполне определенный постоянный химический состав. При этом вес полученной воды будет всегда равен весу водорода и кислорода, пошедших на ее образование. То же будет и при сгорании топлива. Например, для сжигания 1 нм природного газа весом в 0,8 кг требуется примерно 9 нм воздуха, который весит 11,6 кг. Следовательно, продукты сгорания, или топочные газы, будут иметь вес, равный весу газа и воздуха, пошедших на горение, т. е. 0,8 кг + 11,6 = = 12,4 кг. [c.22]

Под материальным балансом горения понимают равенство между массой участвующих в процессе горючих элементов топлива и окислителя и массой образовавшихся продуктов сгорания. При составлении материального баланса горения твердого. Жидкого и газообразного топлива используют элементарные реакции окисления горючих элементов и газов, предполагая, что входящие в состав топлива горючие элементы полностью окисляются, превращаясь в инертные газы. [c.36]

Определение оптимальных условий вентиляции картера требует установления расхода прорывающихся газов на различных режимах работы дизеля в зависимости от степени износа его деталей. Установлено, что в состав прорывающихся в картер газов входят продукты сгорания топлива и часть заряда рабочей смеси на такте сжатия до начала горения, количество которых в основном зависит от нагрузки дизеля. Если утечка газов превышает установленный предел, то возможны следующие явления потеря мощности и повышение удельного расхода топлива повышение температуры поршня и поршневых колец, закоксовывание канавок поршня и пригорание колец повышенный износ цилиндровых втулок и колец задиры поршней и цилиндровых втулок ускорение старения масла и увеличение расхода масла. [c.71]

Под материальным балансом процесса горения понимают равенство между массовым количеством участвующих в процессе горючих элементов топлива и окислителя и массовым количеством образовавшихся продуктов сгорания. При составлении материального баланса процесса горения твердого, жидкого и газообразного топлива используются элементарные реакции окисления горючих элементов и газов, входящих в состав топлива. При этом расчеты, связанные с горением топлива, производят, предполагая, что входящие в состав [c.41]

При тепловом расчете котельного агрегата, эксплуатации и контроле его работы необходимо опред( лять количество воздуха, потребного для горения, состав и количество образующихся продуктов сгорания. Эти расчеты могут быть легко выполнены на основании уравнений реакций горючих элементов топлива с кислородом. По этим уравнениям легко определить количество кислорода, теоретически необходимого для сгорания данного элемента топлива, а также полученное при этом количество продуктов сгорания. Зная количество кислорода, потребного для горения, легко определить необходимое количество воздуха. [c.40]

Расчет процессов горения выполняют на основе химических уравнений, по которым, определяют количество воздуха, требующееся для горения, и состав получающихся продуктов сгорания. Горючими элементами в твердом и жидком топливе являются углерод С, водород Н и летучая сера 5д. Химические уравнения, соответствующие реакциям горения этих элементов, пишутся так [c.73]

При полном горении топлива в продуктах сгорания будут присутствовать СО2, 50г, Н2О, и О2 первые три как продукты горения соответственно С, 5, и Н, N2 — поступивший с воздухом и входящий в состав топлива, О2 — избыточный кислород, не принимавший участия в горении. [c.74]

В процессе горения топлива образуются газообразные продукты сгорания — дымовые газы, в состав которых при полном сгорании входят углекислый газ СОо, сер1шстый газ 50. , кислород О. , азот М,, и водяные пары Н.,0. При неполном сгорании топлива, происходящем главным образом при недостатке воздуха и плохом перемешивании топлива с воздухом, в дымовых газах, кроме указанных составляющих, могут содержаться еще горючие газы — окись углерода СО, а иногда водород Иг и метан СН . При нормальном процессе горения топлива в топке в продуктах сгорания содержатся только сравнительно небольшие количества окиси углерода, а водород и метан отсутствуют. [c.31]

Расчетом определяют тспло1у сгорания топлива, расход поздуха, количество и состав продуктов сгорания и температуры горения. [c.72]

Кислород топлива вместе с кислородом воздуха используется для горения углерода, водорода и серы. Азот топлива в горении не участвует и переходит в свободном состоянии в продукты сгорания. Сера входит в состав как горючей массы топлива, так и золового балласта. К первой принадлежит органическая горючая сера Sop, связанная с кислородом, водородом и углеродом топлива в сложных органических соединениях, а также колчеданная сера S (пирит FeaS). Органическая и колчеданная сера окисляются при горении топлива и выделяют тепло. Эта часть серы называется летучей (горючей) серой и обозначается Зл. К золе относится сульфатная сера S , входящая в состав солей серной кислоты ( aS04, FeS04 и т. п.). Количество сульфатной серы в углях и сланцах обычно не превышает 0,1%, поэтому в топливных таблицах данная величина не приводится. [c.49]

При полном сгорании бессернистого газа дымовые газы состоят из углекислого газа СО2, азота N2, кислорода О2, водяных паров Н2О. При наличии в газе серы, что весьма нежелательно, продукты сгорания содержат сернистый SO2 и серный SO3 ангидриды. При неполном сгорании газа образуются продукты химического недожога оксид углерода СО, водород Нд и метан СН4. При серьезных нарушениях режима горения и неудовлетворительной конструкции горелочного устройства могут образовываться сажа, формальдегиды, а также канцерогенное вещество 3,4-бенз (а) пирен. В продуктах сгорания любого вида топлива, в том числе и природного газа, всегда имеется небольшое количество оксидов азота. Естественно, что при контакте с водой возможно растворение в ней какой-то части газов, входящих в состав продуктов сгорания. Количество этих газов зависит от степени растворимости их в воде, в свою очередь зависящей от парциального давления соответствующего газа у водяной пленки и температуры воды. [c.126]

Максимальная работа может быть получена ъ случае, когда процесс горения топлива обратим. Для расчета As — изменения энтропии компонентов реакции горения на 1 кг сжигаемого газа—необходимо знать значения абсолютной энтропии отдельных газов в состоянии начала отсчета (/ о=0,98 бар, /о = 0°С). Эти данные были взяты из таблиц Цайса Л. 53]. Необходимо знать также состав продуктов сгорания, определяемый фактическим коэффициентом избытка воздуха. В данном примере была принята средняя величина А,= 1,4 и расчетным путем получен следующий объемный состав продуктов его рания [c.143]

Е теплотехнике газовая смесь получается в большинстве случаев как продукт процесса горения, представляющего собой химический процесс соединения горючих составных частей топлива с кислородом воздуха. Продукты сгорания в основном состоят из углекислого газа (СОд), водяного пара (Н2О , кислорода (О5), азота (N2), с примесью некоторых других газов. Иногда процесс горения топлива ведут при недостаточном коли-честие воздуха (в газогенераторе). В этом случае в состав продуктов сгорания топлива входят в значительном количестве. водород (И2), окись углерода (СО) и другие про-дукты неполного сгорания. Такие газовые смеси способны к дальнейшему соединению с кислородом (сгоранию) и при этом выделяют тепло, а потому они применяются как горючие газы часто их употребляют как топливо в двигателях внутреннего сгорания. [c.19]

Работу ракетного двигателя можно представить в виде последовательности квазиравновесных процессов, таких как нагревание топлива, его горение, расширение продуктов сгорания до давления истечения из сопла. Особенность их состоит в зависимости химического состава продуктов сгорания от условий проведения процесса. Термодинамика позволяет рассчитать равновесный молекулярный состав газов на каждом из этапов работы двигателя, если известны необходимые свойства исходных веществ и продуктов сгорания. В итоге удается отделить термодинамические задачи от газодинамических и оценить удельную тягу двигателя при заданном топливе или, не прибегая к прямому эксперименту, подобрать горючее и окислитель, обеспечивающие необходимые характеристики двигателя. Другой пример — расчет электропроводности низкотемпературной газовой плазмы, являющейся рабочим телом в устройствах для магнитно-гидродинамического преобразования теплоты в работу. Электропроводность относится к числу важнейших характеристик плазмы она пропорциональна концентрации заряженных частиц, в основном электронов, и их подвижности. Концентрация частиц может сложным образом зависеть от ис- ходного элементного состава газа, температуры, давления и свойств компонентов, но для равновесной плазмы она строго рассчитывается методами термодинамики. Что касается подвижности частиц, то для ее нахождения надо использовать другие, нетермодипамические методы. Сочетание обоих подходов позволяет теоретически определить, какие легкоионизирующиеся вещества и в каких количествах следует добавить в плазму, чтобы обеспечить ее требуемую электропроводность. [c.167]

Чтобы определить параметры плазмы, представляющей собой высокотемпературную равновесно реагирующую газовую смесь, прежде всего необходимо найти ее состав. Очевидно, что точность расчета состава будет определяться не только погрешностью вычислительного процесса, но в первую очередь — полнотой учета физических и химических эффектов, имеющих место в реагирующей смеси. Однако полный учет этих явлений затруднен. В то же время для получения результатов с достаточной для инженерных расчетов точностью можно принять следующие допущения в реакции горения участвует все топливо воздух состоит только из азота и кислорода смесь газов, составляющих продукты сгорания, является идеальным газом в исследуемом диапазоне температур и давлений полностью отсутствует термическая ионизация газовых компонент рассматривается однокомпонентпая легкоионизируемая присадка ее влияние на термодинамические параметры газовой смеси учитывается в приближенной форме введением соответствующих поправочных коэффициентов влияние присадки на вязкость и теплопроводность не учитывается а электропроводность рассчитывается методом малых возмущений. [c.109]

Вместе с тем, если предельно снизить избыток первичного воздуха, то, несмотря на достаточное общее количество воздуха в топке, горение газов может значительно затягиваться и не заканчиваться полностью. Такой случай показан на рис. 7-31, б. При апср = 0,9 и От = 1,3 в газах на выходе из топочной камеры оставались продукты неполного сгорания (СО=1%, Н2 = 0,1% и СН4 = = 0,05%). Отсюда следует, что все же нужно более организованно использовать вторичный воздух и обеспечивать лучшее перемешивание газов. Многое зависит от размеров топочной камеры (ее длины и высоты), а также от таких факторов, как дальность заброса топлива и скорость решетки, оказывающих значительное влияние на состав газов над слоем. При одинаковом воздушном режиме топки химический недожог в одном случае может отсутствовать, а в другом случае получаться значительным. [c.204]

Состав газовой среды печей, работающих на жидком или газообразном топливе, изменяется в зависимости от коэффициента полезного действия процесса горения. При сжигании в избытке кислорода (с хорошим к. п. д.) содержание двуокиси углерода в продуктах сгорания велико, поэтому обработанные термическим путем детали покрываются окалиной. Газовую среду печи можно регулировать таким образом, чтобы сжигать известные по составу естественные или искусственные нейтральные или агрессивные газы с определенным количеством воздуха. Из рис. 131 можно видеть состав газов, вызывающих различные поверхностные реакции, в соотношении с воздухом и пропаном ( sHg). Форма кривых при сжигании других смесей газ — воздух имеет подобный характер. [c.150]

Проведенные Оргресом Министерства электростанций СССР испытания котлов на Московском смешанном газе показали, что, вследствие имеющихся постоянных изменений в количестве отдельных газов, входящих в состав смешанного, СОа максимальное последнего меняется очень значительно (от 10,5 до 12,5%). Поэтому практически невозможно установить и величину определенного, наивыгоднейшего % СОа в продуктах горения, которого следует придержршаться, и работа топки временами происходит или с повышенными избытками воздуха, или со значительной неполнотой сгорания газа. Поэтому Оргрес рекомендует при сжигании смешанных газов определение коэффициента избытка воздуха в топке производить по количеству свободного кислорода О2, т. е. кислорода воздуха, не принявшего участия в горении топлива. Зависимость между содержанием свободного кислорода Ов в продуктах горения и коэффициентом избытка воздуха в топке отражена в табл. 6. [c.128]

При сжигании топлива в теоретических условиях излишний кислород в продуктах сгорания отсутствует, а содержание НОз максимально. Наибольшее возможное содержание КОг в сухих продуктах горения зависит от состава сл игаемого топлива и является характеристикой его горючей части. Значение можно подсчитать по составу топлива или продуктов сгорания. Так, для твердого и жидкого топлива, если известен его состав, имеем (объемн. %) [c.43]

Прн неполном сгорании перерасходуется топливо, а недожженное сгорает в шлаковиках и, что еще хуже, в регенераторах, которые в результате этого интенсивно изнашиваются. Для полного сгорания необходим избыток воздуха против теоретического для горения. Однако с увеличением избытка воздуха больше тепла уносится из рабочего пространства печи и уменьшается доля использования тепла в рабочем пространстве, т. е. понижается использование тепла и ухудшается коэффициент полезного действия печи, что опять же приводит к перерасходу топлива. В связи с этим дают умеренный коэффициент избытка, около 1,15— 1,20. Этого избытка (к нему присоединяется воздух подсоса) хватает для сжигания топлива и выделяющейся из жидкой ванны окиси углерода, так что ее остается в продуктах горения меньше 0,5% и содержание кислорода оказывается 2—3%. Характерный состав продуктов горения мартеновской печи может быть представлен в следующих пределах 7—15% СОа 10—21% НгО 70—74% N2 3% О2 0,5% СО. Нижний предел СО2 и высший Н2О характерны для продуктов сгорания коксового газа. При хорошо организованном факеле температура в отдельных частях его достигает 1830—1870° С. Так как материалы плавки нагреваются от низких температур максимально до 1660° С, то условия передачи тепла от факела оказываются благоприятными. [c.273]

Контроль состава газов. Состав газов обычно определяется при контроле газообразного топлива и продуктов горения. Контроль состава горючего газа позволяет установить его качество, содержание в нем вредных примесей, теплоту сгорания, излучательную способность и т. д. Он также дает возможность оценить работу газогенераторов и изменения состава газа, происходящие по пути его движения, являющиеся результатом присоса во.чдуха, нагрева и сгорания. [c.330]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...