14.2. Расчет продуктов сгорания древесного топлива

Рассмотрим только химически полное (бездымное) сгорание топлива. Продукты химически неполного сгорания не допускаются к использованию в сушильных установках.

Коэффициент избытка воздуха α — основной показатель процесса горения представляет собой отношение действительного объема воздуха V, поступающего в топку, к теоретически необходимому его объему VT: α=V/VT,(54). В нормально действующих топках всегда α>1.

Чем больше α, тем выше содержание несгоревшего кислорода в продуктах сгорания и тем ниже содержание СO2.

Влажность W — основная характеристика древесного топлива. Так как элементарный химический состав сухой массы древесины постоянен, остаются неизменными соотношения Ор: Нр: Ор .при различной ее влажности.

В теоретическом процессе (а=1) необходимое количество G0 (кг/кг) воздуха для сгорания 1 кг твердого топлива, не содержащего серы, определяется по формуле

Масса абсолютно сухого воздуха G0 (кг/кг), необходимого для теоретического сгорания 1 кг древесины в зависимости только от ее влажности W определится учетом значений Ор=49,2(100— W)/100, Нр=6,1 (100—W)/100 и так далее и составит

Объем воздуха V'0 (м3/кг) в расчетах топочных процессов приводят к нормальным условиям [при его давлении 101300 Па (760 мм рт. ст.) и 0°С]. Для теоретического сгорания 1 кг древесины

Масса водяного пара Gп (кг/кг), образующегося при сгорании 1 кг древесины, также устанавливается в зависимости только от ее влажности.Если иметь в виду, что Нр =6,1 (100—W)/100, то

Объем пара V'п(м3/кг) в нормальных условиях равен

где 0,804 — приведенная плотность пара при p=101300 Па (760 мм рт. ст.) и t=0°С.

В продуктах сгорания, кроме того, будет находиться пар, поступивший в топку с воздухом, имевшим влагосодержание d0. Масса этого пара G"п кг/кг топлива равна

Общая масса пара Gи (кг/кг) в продуктах сгорания на 1 кг топлива определится (кг/кг):

Масса продуктов сгорания (без пара) Gс.г. на 1 кг сжигаемой древесины складывается из массы сгоревшего топлива (1 кг) и поступившего в топку воздуха αG0 за вычетом золы А и отдельно учитываемого пара (9Н+ W)/100, кг/кг

Подставляя значения A =2 (100—W)/100 и (9Н+W)/100=0,549+ 0,0045W в последнюю формулу и преобразуя ее получим

Если вместо 100—W подставить 10000/(100+ω) из (50), получим более простое соотношение для массы продуктов сгорания из 1 кг топлива, как функции α и ω: