По заданному топливу и паропроизводительности котельного агрегата выбрать тип топки и коэффициент избытка воздуха

По справочным данным определяем состав газа для газопровода «Карбулак-Грозный»:
, , , , , , , низшая теплота сгорания сухого газа .
В соответствии с рекомендациями для паропроизводительности принимаем камерную топку. Для данной топки при сжигании газообразных топлив следует принять:
- коэффициент избытка воздуха ;
- потери тепла от химической неполноты сгорания;
- потери тепла от механической неполноты сгорания;
- потери тепла через наружные ограждения.
Теоретически необходимое количество воздуха (приведенное к нормальным условиям):
(1)
Уравнение теплового баланса:
(2)
где
(3)
- теплота воспринятая водой и паром, ;
- потеря теплоты с уходящими газами, ;
- потеря теплоты от химической неполноты сгорания, ;
- потеря теплоты от механической неполноты сгорания, ;
- потеря теплоты через ограждения, ;
Из уравнения теплового баланса найдем, теплоту, воспринимаемую водой и паром:
(4)
Коэффициент полезного действия котла (брутто):
(5)
Часовой расход натурального топлива:
(6)
где - энтальпия перегретого пара при и , ;
- энтальпия питательной воды при , ;
Часовой расход условного топлива:
(7)
Коэффициент избытка воздуха зависит от вида сжигаемого топлива, способа его сжигания, конструкции топки котла . Если воздуха в топку котла будет поступать мало, то кислорода не будет хватать для полного сгорания топлива, и часть горючих газов, образующихся в топке котла и несгоревшие частицы угля будут уноситься с продуктами горения в дымовую трубу. Такое сжигание вызывает излишнюю трату топлива.
Чтобы обеспечить полное сгорание топлива, практически приходиться подавать воздуха в топку в несколько раз больше, чем требуется по расчету. Но чрезмерный избыток воздуха в топке котла недопустим, так как много тепла при этом тратится на нагревание излишнего воздуха перед его подачей в топку котла, а также много тепла уносится в дымовую трубу.
Действительное количество воздуха, необходимое для полного сгорания 1 кг топлива, должно быть несколько большим теоретического, так как при практическом сжигании топлива не все количество теоретически необходимого воздуха используется для горения топлива; часть его не участвует в реакции горения в результате недостаточного перемешивания воздуха с топливом, а также из-за того, что воздух не успевает вступить в соприкосновение с углеродом топлива и уходит в газоходы котла в свободном состоянии