СЖИГАНИЕ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА В ТОПКАХ ПАРОГЕНЕРАТОРОВ

ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС

Поля скоростей, температур, состава газа и горючих, полученные при исследовании пылеугольиого факела, позволяют определить также количество выделившегося к данному сечению тепла <7гвыд и тепла, вос­принятого ггзами и пылью <7гВ0СПР, а следовательно, и небаланс в этом элементе, т. е.

Ф = д*ыл-д™пр, кВт. (4-19)

Тепловыделение от сгоревшего углерода, перенесенного в единицу времени через элементарную площадку Д/7*,

СА = (2скВт’ (4"2°)

Где (?с — теплота сгорания углерода при горении в СО2, СО, СН4 СпНщ, кДж/кг.

При окислении летучих теплота выделяется при горении СО, СН4, Н2, СпНт, органических кислот, смол и других продуктов разложения. Каждый компонент этой парогазовой смеси горит со своей теплотой сгорания по определенным законам, которые надо было бы учитывать так же, как и неодновременность воспламенения топлива в поперечном сечении. В данном случае для упрощения рассматривается сжигание

Ппзкореакционного топлива, содержащего сравнительно малый про­

Цент летучих, и поэтому можно не усложнять расчет.

Количество тепла, воспринятого газами, несгоревшим углеродом и золой, проходящими через элементарную площадку, при условии ра­венства температуры пылевых частиц и газа можно записать в виде:

<ГПР=Уг/*1 [<°а (СО,)/+<° (СО),- + С°; (О,),- +

+ срЧ^)/+с„(хг], кВт, (4-21)

Где ср° ср°1^2 и —средние удельные теплоемкости газов при температуре *.1 (при СП), кДж/(м5 • К), Сп — теплоемкость золы и углерода, кДж/(кг-К).

Подставив значения ^ь, д и ^воспр в формулу (4-19), получим:

Я1 — V,, {Ос [рСОа РСОа (СОг)/ + рсо Роз (СО)/ + рСН1 рСН( (СН«)/ 4- “Ь Рс„Нт Рс„Нт (СггНт)/] — [с^1 (С02)/ ~{~ (О,), +

+ <’(М*)/+с*М}. кВт. (4-22)

Количество выделившегося и воспринятого газами тепла к каждо­му сечению факела может быть определено суммированием локальных их значений.

Количество выделившегося тепла, перенесенного через данное сече­ние факела,

<2ВЫД = 2 <7-ыд - 2 <7ГД. кВт. (4-23)

1 1

Суммарное теплосодержание газов и несгоревшего топлива, про­ходящих через данное сечение,

Двоспр = 2 - 2^“пр, кВт. (4-24)

1 1

Небаланс между тепловыделением к данному сечению и теплом, воспринятым газами, проходящими через сечение, дает величину ре­зультирующего количества тепла:

(2рез — выд _ восгтР> кВт. (4-25)

Отрицательный знак небаланса указывает, что теплоотвод к факелу на участке от амбразуры до данного сечения превышал тепловыделе­ние. Это тепло могло вноситься в поток при радиационном нагреве пылевоздушной смеси, а также конвективными потоками в контроль­ной плоскости. Положительный знак небаланса свидетельствует об отводе тепла к корню факела и к экранным поверхностям.

Выполненные расчеты позволяют определить соотношение выделив­шегося и воспринятого тепла в каждом сечении факела при работе различных типов вихревых и прямоточных горелок.