Азотная, кислородная и углекислотная формула избытка воздуха

Коэффициент избытка воздуха определяется газовым анализом проб продуктов сгорания, отбираемых из газоходов, с после­дующим расчетом по приводным ниже формулам.

Коэффициент избытка воздуха указывает насколько больше количество подаваемого действительного объема воздуха, по сравнению с теоретически необходимым α_т=V_в/V⁰.

Азотная формула:

α=1/(1–79/21*О₂/N₂).

При прикидочных расчетах пользуются более простой приближен­ной формулой для определения α, легко получаемой из формулы азотной формулы.

α=RO2 max/RO2 – углекислотная формула.

Справедлива формула при отсутствии Q3, точность зависит от точности определения .

При полном сгорании топлива объем подаваемого для горения воз­духа приближенно можно считать равным объему су­хих газов V_в= V_с.г., а процент неиспользованного кислорода — содержанию сво­бодного кислорода в сухих газах О2 ΔV_в= V_О2. Тогда коэффициент избытка воз­духа можно выразить как отношение процентного содержания кислорода в воздухе, подаваемом для горения, к проценту использован­ной части кислорода, что дает кислородную формулу в виде:

α≈21/(21–О2).

где О2 – процентное содержание кислорода в продуктах сгорания; 21 – процентное содержание кислорода в воздухе. Формула справедлива при полном сгорании тл. и без учета влажности тл. инче вводятся поправки.

Вопрос № 56

Коэффициент избытка воздуха и методы его определения

В действительных условиях невозможно довести топливо до полного сгорания при тео­ретически необходимом объеме воздуха V⁰вследствие несовершенства перемешивания топлива с воздухом в большом топочном объ­еме за короткое время пребывания газов в нем (1—2 с). Поэтому для обеспечения до­статочно полного сгорания топлива, удо­влетворяющего экономическим показателям работы котлов, действительный объем воздуха всегда несколько больше теоретического. От­ношение этих объемов называют коэффициен­том избытка воздуха в продуктах сгорания:

α=V_в/V°.

Необходимый коэффициент избытка возду­ха в топке α_т зависит от сорта топлива, спо­соба его сжигания и конструкции топочного устройства. Высокореакционное твердое топ­ливо, отличающееся большим выходом лету­чих веществ, легче воспламеняется и быстрее сгорает, поэтому нуждается в меньшем избыт­ке воздуха, чем топливо с малым выходом летучих. Эффективное перемешивание топлива с воздухом достигается в газовоздушных сме­сях, поэтому сжигание мазута и газового топ­лива требует наименьшего избытка воздуха. Разный избыток воздуха нужен при сжигании одного и того же топлива, но в разных топоч­ных устройствах (например, в прямоточной или вихревой топочной камере), отличающих­ся эффективностью перемешивания.

Расчетный коэффициент α_т устанавливает­ся с учетом всех факторов согласно Нормам теплового расчета паровых котлов. Обыч­но его принимают для разных топлив в пре­делах:

При сжигании твердых топлив........1,15—1,25

При сжигании жидких топлив........1,03—1,1

При сжигании газовых топлив. ....... 1,05—1,1

â избытка воздуха дает эконо­мию расхода энергии на привод тягодутьевых машин и á КПД котла, однако его â ниже расчетного значения α_т ведет к быстрому á недожога топлива и â экономичности котла.

На электростанциях используют два метода определения этого по­казателя.

Основным является метод прямого определения остаточного кислорода в потоке дымовых газов кислородомером. Пересчет процентного содержания кислорода на значение избытка воздуха производят по кислородной формуле.

,

где О2 – процентное содержание кислорода в продуктах сгорания; 21 – процентное содержание кислорода в воздухе. Эта формула справедлива, если отсутствует Q3 – химический недожог и минимальная влажность;

Вторым достаточно широко применяемым методом определения избытка воздуха в про­дуктах сгорания является его расчет на осно­ве нахождения процентного содержания сухих трехатомных газов RO2=CO2+SO2, где RO2=V_RO2/V_с.г.*100.

,

где RO2 – текущий объем трехатомных газов; - объем трехатомных газов при α = 1, определяется на основе состава топлива. Справедлива формула при отсутствии Q3, точность зависит от точности определения

Надежность определения коэффициента избытка воздуха а этим методом зависит от того, насколько точно известно для данного топлива значение RО2^max (поскольку на электростанцию топливо поступает не всегда постоянного состава), а также от тщательно­сти выполнения анализа отбираемых дымовых газов на содержание RO2.

Азотная формула:

α=1/(1–79/21*О₂/N₂).

Вопрос № 57