Коэффициент избытка воздуха это
9 Определение коэффициента избытка воздуха
по газовому анализу продуктов сгорания.
Коэффициент избытка воздуха - есть отношение действительного количества воздуха Vд поданного в топочную камеру котла к теоретически необходимому для горения Vо
(16)
Величина зависит от состава и вида топлива, топочного режима, степени совершенства смешения топлива с воздухом и т.п. Если известен химический состав газов, получаемых при сгорании топлива, коэффициент избытка воздуха может быть определён по "азотной" формуле, которая для случая полного горения топлива записывается следующим образом:
. (17)
где N2 – содержание азота в сухих продуктах горения, %.
При наличии химической неполноты горения формула приобретает следующий вид:
. (18)
Если замерено содержание кислорода О2 в дымовых газах по кислородомеру, то величина может быть определена приближённо по "кислородной" формуле:
. (19)
Количество азота в продуктах сгорания может быть подсчитано по формуле:
, % (20)
В таком виде "азотная" формула справедлива для топлив, в которых содержится азота меньше 3%.
1) Потери тепла с уходящими газами определяются разницей энтальпий газов на выходе из последней поверхности нагрева котла и холодного воздуха, поступающего в котёл.
Величины энтальпий имогут быть определены в соответствии с рекомендациями нормативного расчета котельных агрегатов /1/.
, % (21)
2) Потери тепла от химической неполноты сгорания определяются суммарной теплотой сгорания продуктов неполного горения, остающихся в уходящих газах.
При наличии в продуктах сгорания потери тепла с химической неполнотой сгорания находят по формуле:
, кДж/кг (22)
где - объем сухих газов, м3/кг (м3/м3)
Эта потеря может быть выражена в % от располагаемого тепла
, % (23)
Величина может быть рассчитана по формуле:
Для жидкого топлива:
, м3/кг (24)
Для газового топлива:
,м3/м3 (25)
В формулах (24) и (25) CO2, SO2, CO – содержание в продуктах сгорания двуокиси углерода, сернистого газа и окиси углерода, %; - содержание в исходном топливе двуокиси углерода, окиси углерода, сероводорода и различных углеводородов, %.
Процентное содержание Н2, СО, СН4 определяется на хроматографе.
3) Потери тепла в окружающую среду за счет естественной конвекции и излучения наружными поверхностями агрегата изменяются в зависимости от тепловой нагрузки котла.
Экспериментальное определение потерь тепла от наружного охлаждения представляет значительные трудности. Для стационарных котлов величина q 5 принимается по данным рис. 5 для парового котла и рис.4 для водогрейного котла.
При нагрузках, отличающихся от номинальной более чем на 25 %, величина q5 уточняется по формуле:
, % (26)
При испытании котлов на твердом топливе необходимо производить дополнительные замеры для определения потерь теплоты от механического недожога q4 и физического тепла шлаков q6.
Балансовые испытания на различных нагрузках проводятся после выхода котлоагрегата из ремонта для выявления оптимальных эксплуатационных характеристик. Кроме того, по данным таких испытаний можно судить о качестве ремонта. Результаты измерений этих испытаний заносятся в специальную режимную карту (табл.3).
Таблица 3
| РЕЖИМНАЯ КАРТА Котлоагрегата типа___ при сжигании ст№ | "Утверждаю" главный инженер" " | |||||||||||||||
| Наименование величин | Разм. | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |||||||||
| Паропроизводительность | т/ч | |||||||||||||||
| Перегретый пар | Давление | кг/см2 | ||||||||||||||
| Температура | оС | |||||||||||||||
| Топливо | Расход | |||||||||||||||
| Давление | ||||||||||||||||
| Температура | оС | |||||||||||||||
| В О З ДУХ | Сопротивление воздухоподогревателя | ЛЕВ. | мм в.ст. | |||||||||||||
| ПРАВ | -"- | |||||||||||||||
| Давление воздуха | -"- | |||||||||||||||
| Давление воздуха на горелки | -"- | |||||||||||||||
| Температура воздуха за калорифером | оС | |||||||||||||||
| Содержание О2 за | % | |||||||||||||||
| Коэффициент избытка воздуха за | - | |||||||||||||||
| Норма работающих горелок | 1 ярус | |||||||||||||||
| 2 ярус | ||||||||||||||||
| 3 ярус | ||||||||||||||||
| Разряжение | В топке | мм в. | ||||||||||||||
| Перед дымососом | ЛЕВ. | -"- | ||||||||||||||
| ПРАВ | -"- | |||||||||||||||
| Температура дымовых газов | оС | |||||||||||||||
| Уходящих | ЛЕВ. | оС | ||||||||||||||
| ПРАВ | оС | |||||||||||||||
| Температура питательной воды | оС | |||||||||||||||
| Амперная загрузка и скорость вращения электродвигателей | ДС | А | а | |||||||||||||
| Б | а | |||||||||||||||
| ДВ | А | а | ||||||||||||||
| Б | а | |||||||||||||||
| УП Регулирующих клапанов | ДС | А | % | |||||||||||||
| Б | % | |||||||||||||||
| ДВ | А | % | ||||||||||||||
| Б | % | |||||||||||||||
| Примечания: Начальник Начальник ПТО службы наладки Начальник котельного цеха Руководитель Инженер группы режимов котельной группы Руководитель испытаний | ||||||||||||||||
ст.
Коэффициент избытка воздуха для горения
Мы используем cookie (файлы с данными о прошлых посещениях сайта) для персонализации и удобства пользователей.
Так как мы серьезно относимся к защите персональных данных пожалуйста ознакомьтесь с условиями и правилами их обработки. Вы можете запретить сохранение cookie в настройках своего браузера.
Для определения категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности в соответствии с СП 12.13130 со встроенным справочником веществ и материалов
Сервис RiskCalculator предназначен для определения расчетной величины индивидуального пожарного риска для i-го сценария пожара QB,i в соответствии с «Методикой определения величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности», утвержденной приказом МЧС от 30.06.09 № 382 (с изм.)
Сервис RiskCalculator — расчет пожарного риска для производственного объекта предназначен для оценки величины индивидуального пожарного риска R (год-1) для работника при условии его нахождения в здании. Методика утверждена Приказом МЧС России от 10 июля 2009 года № 404 «Об утверждении методики определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах» с изменениями, внесенными приказом МЧС России № 649 от 14.
12.2010
«Пожарная проверка ОНЛАЙН» представляет дополнительный функционал, упрощающий работу с чек-листами. Используя сервис, вы можете провести самопроверку быстро, легко и максимально корректно.
Сервис поиска исполнителя в области пожарной безопасности с лицензией МЧС по регионам
Описание сервиса
Описание сервиса
Описание сервиса
Описание сервиса
Для определения категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности в соответствии с СП 12.13130 со встроенным справочником веществ и материалов
Для определения расчетной величины индивидуального пожарного риска для i-го сценария пожара QB,i в соответствии с «Методикой определения величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности»
Для производственного объекта предназначен для оценки величины индивидуального пожарного риска R (год-1) для работника при условии его нахождения в здании.
«Пожарная проверка ОНЛАЙН» представляет дополнительный функционал, упрощающий работу с чек-листами.
Используя сервис, вы можете провести самопроверку быстро, легко и максимально корректно.
Сервис поиска исполнителя в области пожарной безопасности с лицензией МЧС по регионам
Выбор системы противопожарной защиты (автоматической установки пожарной сигнализации АУПС, автоматической установки пожаротушения АУПТ) для зданий
Выбор системы противопожарной защиты (системы пожарной сигнализации СПС, автоматической установки пожаротушения АУП) для сооружений
Определение требуемого типа системы оповещения и управления эвакуацией
Выбор системы противопожарной защиты (СИСТЕМЫ ПОЖАРНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ (СПС), АВТОМАТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ ПОЖАРОТУШЕНИЯ (АУП)) для оборудования
Определение необходимого уровня звука системы оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре
Понимание воздействия избытка воздуха |
Многие операторы промышленных печей теряют значительное количество энергии из-за слишком большого количества воздуха, поступающего в печь, что приводит к потерям тепла через дымовые газы.
Избыток воздуха приводит к образованию кислорода, который не расходуется во время сгорания, и этот кислород поглощает полезное тепло и уносит его из дымовой трубы. Химически идеальное количество воздуха, поступающего в печь, как раз достаточно для того, чтобы израсходовать весь содержащийся в воздухе кислород. Однако этого идеального (известного как стехиометрическое соотношение воздуха и топлива) трудно достичь, потому что топливо и воздух не смешиваются полностью, а это означает, что для полного сгорания всегда будет необходимо определенное количество избыточного воздуха. Фактически, слишком малое количество избыточного воздуха приводит к неэффективному сжиганию топлива, накоплению сажи и ненужным выбросам парниковых газов.
Оптимальный уровень избыточного воздуха будет варьироваться в зависимости от печи и применения, но, как правило, 10-15% избыточного воздуха является достижимой оптимальной целью при поддержании либо текущей температуры на входе, либо уровня производительности, в зависимости от того, что желательно.
Если у вас есть печь с избытком воздуха выше 10-15%, у вас есть явная возможность снизить затраты на электроэнергию за счет уменьшения подачи воздуха в горелку и закрытия любых утечек в печи. Когда соотношение воздух/топливо оптимизировано, результирующая экономия энергии обычно составляет от 5% до >25%.
Количество избыточного воздуха в системе можно определить путем анализа количества кислорода в дымовых газах. В качестве примера используйте сжигание природного газа. Предполагая, что уровень CO в дымовых газах очень низок и неполным сгоранием можно пренебречь, содержание кислорода в дымовых газах можно измерить двумя числами: сухое показание A% или влажное показание B%. С помощью этих измерений можно использовать следующие формулы для расчета избытка воздуха: Например, если показание сухого кислорода в дымовых газах составляет 2,5%, то расчет избытка воздуха будет следующим: 0,895 х 0,025 / (0,21-0,025) = 12,1% избытка воздуха. Избыток воздуха приводит к снижению температуры пламени.
Это означает, что в систему попадает меньше тепла. Кроме того, избыточный воздух должен нагреваться до температуры дымовых газов, на что расходуется дополнительная энергия. Используя диаграмму избытка воздуха (рисунок A), вы можете определить возможное увеличение доступного тепла за счет уменьшения избытка воздуха до самого низкого уровня, при котором все еще достигается полное сгорание в вашей печи. Доступное тепло обычно выражается в процентах, представляющих количество тепла, оставшегося в печи (т. е. не потерянного с дымовыми газами или утечками) как часть подведенного тепла.
Затем вы можете определить экономию средств, которая будет достигнута за счет уменьшения избытка воздуха для увеличения доступного тепла. На общую экономию энергии влияют избыток воздуха, температура воздуха для горения, температура дымовых газов, стоимость топлива и т. д. (рис. B).
На самом деле содержание кислорода в дымовых газах изменяется при изменении расхода топлива. Например, рассмотрим горелку мощностью 100 миллионов БТЕ/ч с динамическим диапазоном 10:1.
Когда он работает со скоростью 100 миллионов британских тепловых единиц в час, избыток воздуха составляет 15%. Однако при минимальной скорости сжигания 10 миллионов БТЕ/час избыток воздуха может составлять 100%. Чтобы получить точную оценку экономии энергии, необходимо проводить систематические измерения и расчеты. Если вам нужна более точная оценка, свяжитесь с Firebridge по адресу [email protected].
Понравилось прочитанное? Будьте в курсе нового контента, подписавшись ниже!
Подписываясь ниже, вы соглашаетесь с нашими Условиями.
- Имя*
Первый Последний
- Компания*
- Email*
Как соотношение воздух-топливо влияет на полноту сгорания?
Во второй части этой серии статей, посвященной управлению горением промышленных источников тепла, мы рассматриваем соотношение воздух-топливо и баланс использования избыточного воздуха для сжигания горючих материалов при минимизации энергии от подъема дымовой трубы в промышленных источниках тепла.
В части I «Стехиометрическое сгорание и его влияние на КПД котла» мы обсудили стехиометрическое сгорание, теоретическое положение об оптимальном количестве смеси кислорода и топлива для производства максимально возможного тепла при достижении максимальной эффективности сгорания.
Узнайте, как наш расходомер может улучшить управление энергопотреблением.
Соотношение воздух-топливо и избыток воздуха
Эффективность сгорания зависит от использования правильного количества воздуха для потребления топлива.При технологическом нагреве на топливе крупнейшим источником потерь энергии является выхлопная труба, поэтому управление воздушным потоком имеет важное значение для эффективности сгорания. Когда топливо сгорает в присутствии кислорода, оно превращается в углекислый газ, воду и тепло. Рассмотрим сжигание метана (CH 4 ).
CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O + Тепло (1,013 БТЕ/фут 3 )
Воздух содержит приблизительно 21% азота и 71% кислорода.
В этом случае реакция полного сгорания принимает вид:
СН 4 + 2O 2 + 7,53N 2 → CO 2 + 2H 2 O + 3 Btu + 7,53 N 2 Heat /фут 3 )
Требуемое количество воздуха зависит от типа топлива. В идеале вы хотели бы добавить достаточное количество кислорода, чтобы потреблять все топливо, чтобы выбрасывалось мало горючих веществ или вообще не выбрасывалось, при этом сводя к минимуму избыток воздуха, чтобы предотвратить потерю энергии из дымовой трубы.
Соотношение воздух-топливо определяет количество воздуха, необходимое для сжигания определенного топлива. Соотношение воздух-топливо определяет количество воздуха, необходимого для сжигания определенного топлива. Обычными видами топлива, используемыми в процессе сжигания, являются нефть (№ 2, 4 и 6), дизельное топливо, бензин, природный газ, пропан и древесина — соотношения для обычных газов, жидкого и твердого топлива указаны в таблицах 1.
1 и 1.2.
Оптимизация соотношения воздух-топливо
Существует баланс между потерями энергии из-за использования слишком большого количества воздуха и потерями энергии из-за слишком богатой работы в любом процессе сгорания. Наилучшая эффективность сгорания достигается при оптимальном соотношении воздуха и топлива, и контроль этого обеспечивает максимальную эффективность. Горелка на жидком и газовом топливе достигает этого желаемого баланса в большинстве сценариев, работая при 105–120 % оптимального теоретического воздуха. Для горелок, работающих на природном газе, требуется стехиометрический воздух 90,4–11 футов 3 / 1,0 фута 3 природного газа или соотношение воздух-газ примерно 10:1. В этом случае имеется избыточный уровень кислорода 2%.
В зоне горения трудно измерить избыток воздуха. Однако в стеке его можно легко измерить с помощью анализаторов кислорода. Работа с 5%-20% избытка воздуха будет соответствовать измерению содержания кислорода в дымовой трубе от 1% до 3%.
Идеальное соотношение воздух-топливо зависит от различных рабочих нагрузок. Тюнинг — это действие по установлению желаемого соотношения воздух-топливо при различных условиях эксплуатации. Это может быть выполнено при оценке специфики дымовой трубы: температуры, концентрации кислорода, угарного газа и выбросов NO x .
В третьей части этой серии из пяти частей мы рассматриваем анализ кислорода и горючих газов в дымовых газах, а также различные потоки воздуха и топлива перед сжиганием, чтобы повысить эффективность сгорания промышленных котлов, парогенераторов, печей, печей, плавильных печей, и технологические нагреватели.
Если вам интересно прочитать технический документ Sage Metering по этой теме, см. раздел Эффективность сгорания и тепловые массовые расходомеры.
Эффективность сгорания котлов объяснена
Стоихиометрическое воздействие сгорания на эффективность котла
Анализ дымового газа и воздушный поток - Эффективность сгорания
Массовый поток, и воздушный поток.
