ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
33
Аналогично составляются уравнения процесса горения других горю-
чих составляющих природного газа.
По этим уравнениям производят расчеты количества и состав продук-
тов горения и их калориметрическую температуру.
Так при горении 1
м
3
природного газа в холодном воздухе с коэффи-
циентом избытка воздуха
α = 0,3 образуется 5,21 м
3
продуктов сгорания, в
которых содержится 19,0% СО и 34,0% Н
2
О, а их калориметрическая темпе-
ратура будет равна
Т
к
= 1193К (см.табл. 1.14).
Таблица 1.14
Состав, количество (
υ
пр.сг
) и калориметрическая температура (Т
к
)
неполного горения природного газа при избытке воздуха α < 1 и его подогре-
ве до (Т
в
)
Состав продуктов сгорания
(объемн.%)
Т
к
(К) при
температуре
воздуха
Т
в
(К)
α
СО
2
Н
2
О N
2
СО Н
2
О
2
273 673
Количество
продуктов
сгорания на
1м
3
газа,
V
пр.сг.
(м
3
/м
3
)
0,3 1,0 4,0 42,0 19,0 34,0 - 1193 1353 5,21
0,5 4,0 11,0 52,0 13,0 20,0 - 1653 1893 7,01
0,8 8,5 16,0 64,0 5,5 7,0 - 2158 2401 9,11
Полное горение метана в воздухе, обогащенном кислородом
Для интенсификации процесса горения и повышения температуры
горения производят обогащение воздуха кислородом. При этом происходит
уменьшение выхода продуктов сгорания, и, соответственно, увеличивается
их удельное теплосодержание. Данный процесс горения можно описать сле-
дующим химическим уравнением (при
α = 1):
СН
4
+ 2О
2
+ (2 · К
0
) · N
2
= СО
2
+ 2Н
2
О + (2 · К
0
) · N
2
, (1.30)
где К
0
– коэффициент обогащения, учитывающий ввод кислорода в воздух.
Коэффициент обогащения зависит от количества, введенного в воздух
дополнительного кислорода (
О
доп
, объемн.%):
К
0
=
)395,021(
)395,079(
доп
доп
О
О
⋅+
⋅
−
, (1.31)
где
О
доп
– количество введенного в воздух кислорода (объемн.%; свыше
100%).
1.3.6. Основные методы и режимы сжигания газообразного топ-
лива
Основным фактором, лимитирующим деятельность процесса горения
газовоздушной смеси является время, затрачиваемое на смешение горючего
газа с воздухом в определенных соотношениях. От быстроты и качества об-
Аналогично составляются уравнения процесса горения других горю-
чих составляющих природного газа.
По этим уравнениям производят расчеты количества и состав продук-
тов горения и их калориметрическую температуру.
Так при горении 1м3 природного газа в холодном воздухе с коэффи-
циентом избытка воздуха α = 0,3 образуется 5,21 м3 продуктов сгорания, в
которых содержится 19,0% СО и 34,0% Н2О, а их калориметрическая темпе-
ратура будет равна Тк = 1193К (см.табл. 1.14).
Таблица 1.14
Состав, количество (υ пр.сг) и калориметрическая температура (Тк)
неполного горения природного газа при избытке воздуха α < 1 и его подогре-
ве до (Тв)
Тк(К) при Количество
α Состав продуктов сгорания температуре продуктов
(объемн.%) воздуха сгорания на
Тв(К) 1м3 газа,
3 3
СО2 Н2О N2 СО Н2 О2 273 673 Vпр.сг.(м /м )
0,3 1,0 4,0 42,0 19,0 34,0 - 1193 1353 5,21
0,5 4,0 11,0 52,0 13,0 20,0 - 1653 1893 7,01
0,8 8,5 16,0 64,0 5,5 7,0 - 2158 2401 9,11
Полное горение метана в воздухе, обогащенном кислородом
Для интенсификации процесса горения и повышения температуры
горения производят обогащение воздуха кислородом. При этом происходит
уменьшение выхода продуктов сгорания, и, соответственно, увеличивается
их удельное теплосодержание. Данный процесс горения можно описать сле-
дующим химическим уравнением (при α = 1):
СН4 + 2О2 + (2 · К0) · N2 = СО2 + 2Н2О + (2 · К0) · N2, (1.30)
где К0 – коэффициент обогащения, учитывающий ввод кислорода в воздух.
Коэффициент обогащения зависит от количества, введенного в воздух
дополнительного кислорода (Одоп, объемн.%):
(79 − 0,395 ⋅ Одоп )
К0 = , (1.31)
(21 + 0,395 ⋅ Одоп )
где Одоп – количество введенного в воздух кислорода (объемн.%; свыше
100%).
1.3.6. Основные методы и режимы сжигания газообразного топ-
лива
Основным фактором, лимитирующим деятельность процесса горения
газовоздушной смеси является время, затрачиваемое на смешение горючего
газа с воздухом в определенных соотношениях. От быстроты и качества об-
33
