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)

10.10.2006 Spalování paliv - 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)

Složení paliva: 10.10.2006 Spalování paliv - 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 m3 33 310 [kJ/kg]

10.10.2006 Spalování paliv 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 m3 120 580 [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 m3 10 470 [kJ/kg]

Molární hodnoty hořlaviny a zplodin po spalování 10.10.2006 Spalování paliv Molární hodnoty hořlaviny a zplodin po spalování Látka Molární hmotnost [kg/kmol] Objem [m3/kmol] uhlík C 12,01 - vodík H2 2,02 22,43 síra S 32,06 kyslík O2 32,00 22,39 dusík N2 28,16 22,40 argon Ar 39,94 vzduch vz 28,96 oxid uhličitý CO2 44,01 22,26 oxid siřičitý SO2 64,06 21,89 vodní pára H2O 18,02

10.10.2006 Spalování paliv 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 obsahuje 21% O2 určíme minimální spotřebu suchého vzduchu: [m3/kg]

10.10.2006 Spalování paliv 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]

Výpočet objemu spalin vzniklých při dokonalém spalování 10.10.2006 Spalování paliv 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]

10.10.2006 Spalování paliv 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]

10.10.2006 Spalování paliv 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]