11. Калориметрическая температура горения

Калориметрическая температура горения определяется из уравнения теплового баланса топочного пространства, в котором сжигается топливо:

,		(28)
где	Q^рн – низшая рабочая теплота сгорания топлива, кДж/м^3; определяется по уравнению (7).
	Iт – физическая теплота топлива, вносимого в топочное пространство , кДж/м^3;
	Iв – физическая теплота воздуха, вносимого в топочное пространство , кДж/м^3;
	Iдг – энтальпия дымовых газов при калориметрической температуре сгорания топлива, отнесенная к 1 м^3 газообразного топлива, кДж/м^3.

Таким образом, калориметрическая температура горения может быть записана следующим уравнением:

,		(29)
где	(сV)дг - объемная теплоемкость дымовых газов, кДж/(°С·м^3);
	Qтоп – располагаемая теплота в топочном пространстве, кДж/м^3.

Физическая теплота топлива, вносимого в топочное пространство, определяется из выражения:

,		(30)
где	tт - температура вносимого топлива, °С;
	стi - теплоемкость i-го компонента газообразного топлива, кДж/(°С·м^3); принимается по прил. 5.
	ri - процентное содержание по объему i-го компонента топлива, %.

Физическая теплота воздуха, вносимого в топочное пространство, может быть выражена следующим образом:

,		(31)
где	tв - температура воздуха, подаваемого в топочное пространство, °С;
	св - теплоемкость воздуха, кДж/(°С·м^3);
	V^0 - теоретически необходимое количество воздуха, требуемое для сжигания газообразного топлива, м^3/м^3; определяется по уравнению (12);
	 - коэффициент избытка воздуха.

Для вычисления объемной теплоемкости дымовых газов можно воспользоваться следующей зависимостью:

,		(32)
где	VN2, VСО2, VН2О – объемы продуктов сгорания: азота, углекислого газа и водяных паров соответственно, м^3/м^3;
	сN2, сСО2, сН2О - теплоемкость продуктов сгорания: азота, углекислого газа и водяных паров соответственно, кДж/(°С·м^3);

В виду того, что расчет производится методом приближений, задаваясь изначально какой-либо температурой и определяя погрешность вычислений, то рекомендуется требуемую температуру определять графическим методом. Для этого выбираются две температуры Т₁ и Т₂, и для каждой из них определяются объемные теплоемкости дымовых газов по уравнению (32). Отмечаются значения на графике, как показано на рис., и по значению Q_топ - располагаемой теплоте в топочном пространстве, находится калориметрическая температура горения Т_к.

Рисунок – Графический метод определения калориметрической

температуры горения