Spalování paliv

1. Spalování paliv mění se chemicky vázaná energie v palivu na energii tepelnou pracovními látkami spalovacího procesu jsou: palivo vzduch (okysličovadlo) spaliny (zplodiny spalovacího pochodu - tuhé, kapalné)

2. Spalování paliv 10.10.2006 - vzduch potřebný pro spalování, množství spalin a jejich složení se určuje stechiometrickým výpočtem - výpočet se provádí pomocí stechiometrických rovnic nebo přibližně z výhřevnosti paliva pomocí daných vzorců • může dojít ke dvěma typům spalování • dokonalé - všechny hořlavé složky paliva oxidují (CO2, SO2, H2O) • nedokonalé - v plynných spalinách zůstávají nespálené složky (CO, H2, uhlovodíky CmHn)

3. Spalování paliv 10.10.2006 Složení paliva: - hořlavina (h) - závisí na typu paliva (různý obsah C, H2, S, N2, uhlovodíků) - voda (W) - popel (A) • můžeme tedy pro 1 kg paliva psát: • h + W + A = 1 [kg/kg] Pro dokonalé spalování platí následující rovnice: C + O2 → CO2 + qC 1 kmol 1 kmol 1kmol 405,942 [kJ/kmol] 12 kg 22,4 m3 22,26 m3 1kg 1,865 m3 22,27 m333 310 [kJ/kg]

4. Spalování paliv 10.10.2006 Pro dokonalé spalování platí následující rovnice: 2H2 + O2 → 2H2O + qH 2 kmol 1 kmol 2 kmol 4 kg 22,4 m3 44,81 m3 1kg 5,553 m3 11,11 m3120 580 [kJ/kg] S + O2 → SO2 + qS 1 kmol 1 kmol 1kmol 32 kg 22,4 m3 21,89 m3 1kg 0,699 m3 0,683 m310 470 [kJ/kg]

5. Spalování paliv 10.10.2006 Molární hodnoty hořlaviny a zplodin po spalování

6. Spalování paliv 10.10.2006 Výpočet potřebného množství vzduchu pro spalování: a) použitím výše uvedených rovnic ( podle prvkového rozboru paliva ) b) pomocí empirických vzorců ( podle výhřevnosti paliva ) ad a) minimální spotřeba vzduchu pro spálení 1 kg paliva, které obsahuje C, H2, S, O2: [m3/kg] - ze složení vzduchu, který obsahuje21% O2 určíme minimální spotřebu suchého vzduchu: [m3/kg]

7. Spalování paliv 10.10.2006 • ke spalování se však používá normální atmosférický vzduch, který obsahuje určité množství vodní páry • množství této páry je závislé na teplotě vzduchu a na relativní vlhkosti vzduchu j - relativní vlhkost, ps - tlak vodní páry na mezi sytosti, pc - celkový tlak vzduch (atmosférický) • faktor vyjadřující zvětšení objemu suchého vzduchu • množství vlhkého vzduchu potřebného pro spalování: [m3/kg]

8. Spalování paliv 10.10.2006 • ve spalovacích zařízeních probíhá spalování s přebytkem vzduchu l, aby se zkrátila doba hoření, tedy platí: [m3/kg] l - závisí na typu spalovacího zařízení Výpočet objemu spalin vzniklých při dokonalém spalování [m3/kg]

9. Spalování paliv 10.10.2006 • objem VsnSO2 je dán množstvím plynu vzniklým při spalování: [m3/kg] • objem VsnCO2 je dán množstvím plynu vzniklým při spalování a množstvím plynu obsaženého v suchém vzduchu Vvzs: [m3/kg] • objem VsnN2 je dán množstvím plynu vzniklým při spalování a množstvím plynu obsaženého v suchém vzduchu Vvzs: [m3/kg]

10. Spalování paliv 10.10.2006 • objem VsnH2O je dán množstvím vodní páry vzniklé při spalování, vody obsažené v palivu a vodní páry ve spalovacím vzduchu: [m3/kg] • objem VsnAr je dán množstvím plynu obsaženého v suchém vzduchu Vvzs: [m3/kg] • celkový objem spalin při započítání přebytku vzduchu: [m3/kg] • tento výpočet je při 0 oC a 0,1 MPa, tj. je nutno přepočítat na skutečné parametry: [m3/kg]