Коэффициент избытка воздуха в топке

При полном сгорании топлива коэффициент избытка воздуха в топке определяется по формуле

α_т = 21/(21 - 79 ) (1.59)

где О₂ и N₂ – содержание кислорода и азота в газах, %.

Задача 1.1. Определить объем продуктов полного сгорания на выходе из топки, а также теоретический и действительный объем воздуха, необходимый для сгорания 1 м³ природного газа Ставропольского месторождения состава: СО₂=0,2%; СН₄=98,2%; С₂Н₆=0,4%; С₃Н₈=0,1%; С₄Н₁₀=0,1%; N₂=1,0%. Коэффициент избытка воздуха в топке α_Т = 1,2.

Ответ: V⁰ = 9,51 м³/м³; V_Д = 11,41 м³/м³; V_Г = 12,59 м³/м³.

Задача 1.2. Определить на выходе из топки объем продуктов полного сорания 1 кг карагандинского угля марки К состава: С^р=54,7%, Н^р=3,3%, S^р_л=0,8%, N^р=0,8%, О^р=4,8%, W^р=8,0% и зольность по сухой массе А^с=30%. Коэффициент избытка воздуха в топке α_Т = 1,3.

Ответ: V_Г = 7,73 м³/кг.

Задача 1.3. Определить объем воздуха, необходимый для сжигания 800 кг/ч ленинградского угля марки Б3 состава: С^р=45%, Н^р=2,6%, S^р_л=1,7%, N^р=0,4%, О^р=9,9%, А^р=11,4%, W^р=29% и 500 кг/ч экибастузкого угля марки СС состава: С^р=43,4%, Н^р=2,9%, S^р_л=0,8%, N^р=0,8%, О^р=7%, А^р=38,1% и W^р=7,0% при коэффициентах избытка воздуха в топочной камере соответственно α_т=1,4 и 1,3.

Ответ: V_д= 7836,6 м³/ч.

Задача 1.4. Определить объем трехатомных газов и содержание в них СО₂ и SО₂ получаемых при полном сгорании 1 кг донецкого угля марки Г состава: С^р=45,4%, Н^р=3,5%, S^р_л=1,3%, N^р=0,9%, О^р=8,9%, А^р=27% и W^р=13,0%, если известно, что дымовые газы содержат RO₂^max = 18,7 %.

Ответ: V_RO2= 0,86 м³/кг; СО₂ = 18,5%; SO₂ = 0,2%.

Задача 1.5. Определить теоретический и действительный объемы воздуха, необходимый для сжигания 2000 м³/ч природного газа Ставропольского месторождения состава СО₂=0,5%; СН₄=92,8%; С₂Н₆=2,8%; С₃Н₈=0,9%; С₄Н₁₀=0,4%; N₂=2,5% и 1000 м³/ч природного газа Ленинградского месторождения состава: СО₂=0,1%; СН₄=89,7%; С₂Н₆=5,2%; С₃Н₈=1,7%; С₄Н₁₀=0,5%; С₅Н₁₂=0,1%; N₂=2,7%, при коэффициентах избытка воздуха в топочной камере соответственно α_т=1,15 и 1,1.

Ответ: V⁰ = 29360 м³/ч, V_д= 33264 м³/ч.

Задача 1.6. Определить теоретический и действительный объемы воздуха, необходимый для слоевого сжигания 2000 кг кузнецкого угля марки Д, если известен состав его горючей массы: С^г = 78,5 %; H^г =5,6 %; S^г_л = 0,4 %; N^г = 2,5 %; О^г = 13,0 %, зольность сухой мас­сы = 15 % и влажность рабочая %, коэффициентах избытка воздуха в топочной камере α_т=1,3.

Ответ: V⁰ = 12040 м³, V_д= 15652 м³.

Задача 1.7. Определить теоретический объем воздух, необходимый для слоевого сжигания 1500 кг ленинградских сланцев, если известен состав их горючей массы: C^г=74%; Н^г=9,5%; S^г_л=6,1%; N^г=0,4%; O^г=10,0%; A^р=46,0%; W^р=11,5% и (CO₂)_к^р=16,4%.

Ответ: V⁰ = 3765 м³.

Задача 1.8. В топке котла сжигается смесь, состоящая из 2×10³ кг кузнецкого угля марки Д состава: С^р₁=58,7%; Н^р₁=4,2%; (S^р_л)₁=0,3%; N^р₁=1,9%; О^р₁=9,7%; А^р₁=13,2%; W^р₁=12%, и 3×10³ кузнецкого угля марки Г состава: =66,0%; Н^р₂=4,7%; (S^р_л)₂=0,5%; N^р₂=1,8%; О^р₂=7,5%; А^р₂=11,0%; W^р₂=8,5%. Определить теоретический объем сухого воздуха, необходимый для сгорания смеси.

Ответ: V⁰_см = 32700 м³.

Задача 1.9. В топке котла сжигается воркутинский уголь марки Ж состава: С^р = 59,6%; H^р = 3,8%; S^р_л =0,8%; N^p =1,3%; О^р = 5,4%; зольность сухой массы = 25% и влажность рабочая W^р=5,5%. Определить объем сухих газов при полном сгорании топлива. Коэффициент избытка воздуха в топке α_т=1,3.

Ответ: V⁰_с.г. = 7,84 м³/кг.

Задача 1.10. Определить объем водяных паров при полном сгорании в слое 10³ кг/ч фрезерного торфа состава: С^р = 24,7%; Н^р = 2,6%; S^P_л = 0,1%; N^р=1,1%; О^р =15,2%; А^р=6,3%, W^P = 50% при коэффициентах избытка воздуха в топке α_т=1,35 и 1,4.

Ответ: V_Н2О = 963 м³/ч; V_Н2О = 965 м³/ч.

Задача 1.11. В топке котла сжигается 600 м3 природного газа Угерского месторождения состава: СО₂=0,2%; СН₄=98,5%; С₂Н₆=0,2%; С₃Н₈=0,1%; С₄Н₁₀=1,0%; N₂=1,0%. Определить объем продуктов сгорания при коэффициенте избытка воздуха в топке α_т=1,15.

Ответ: V_г = 7210 м³.

Задача 1.12. Определить массу продуктов сгорания и концентрацию золы в продуктах сгорания, получаемых при полном сгорании 1 кг карагандинского угля марки К состава:: С^р = 54,7%; H^р = 3,3%; S^р_л =0,8%; N^p =0,8%; О^р = 4,8%; зольность сухой массы = 30% и влажность рабочая W^р=8%, если известно, что доля золы топлива, уносимой продуктами сгорания, α_ун = 0,85. Коэффициент избытка воздуха в топке α_т=1,3.

Ответ: М_г = 9,25 кг/кг; µ_зл = 0,0253.

Задача 1.13. В топке котла во время испытаний сожжено 3×10³ кг/ч кузнецкого угля марки Д состава: С^р = 58,7%; H^р = 4,2%; S^р_л =0,3%; N^p =1,9%; О^р = 9,7%; зольность сухой массы = 15% и влажность рабочая W^р=12%. В течение первой половины испытаний в продуктах полного сгорания топлива получено RO₂ уменьшилось до 15%. Определить, какой объем воздуха добавлен в топку между первой и второй половинами испытаний.

Ответ: V_в = 4650 м³/ч.

Задача 1.14. Определить теоретический и действительный объемы воздуха, необходимый для слоевого сжигания 1000 кг донецкого угля марки Г состава: по сухой массе С^с=80%, Н^с=5,5%, у остальных элементов топлива известна их рабочая масса S^р_л=3,2%, N^р=1,0%, О^р=5,8%, А^р=23%, W^р=8,0%. Коэффициент избытка воздуха в топке α_Т = 1,3.

Ответ: V⁰ = 5830 м³, V_д= 7579 м³

Задача 1.15. Определить объем сухих газов, получаемых при полном сгорании в слое 800 кг кузнецкого угля марки Д, если известен состав его горючей массы: С^г = 78,5 %; H^г =5,6 %; S^г_л = 0,4 %; N^г = 2,5 %; О^г = 13,0 %, зольность сухой мас­сы = 15 % и влажность рабочая %, коэффициентах избытка воздуха в топочной камере α_т=1,3.

Ответ: V_с.г. = 6141 м³.