Spalování paliv mění se chemicky vázaná energie v palivu na energii tepelnou pracovními látkami spalovacího procesu jsou: palivo vzduch (okysličovadlo)

Prezentace na téma: "Spalování paliv mění se chemicky vázaná energie v palivu na energii tepelnou pracovními látkami spalovacího procesu jsou: palivo vzduch (okysličovadlo)"— Transkript prezentace:

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 - 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 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 m [kJ/kg]

4 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 m [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 m [kJ/kg]

5 Molární hodnoty hořlaviny a zplodin po spalování
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

6 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]

7 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]

8 Výpočet objemu spalin vzniklých při dokonalém spalování
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]

9 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 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]