Потери теплоты отопительного котла от химической неполноты сгорания

Потери теплоты отопительного котла от химической неполноты сгорания Q_х.н (q_х.н) возникают при неполном сгорании топлива в пределах топочной камеры и появлении в продуктах горения горючих газообразных составляющих — СО, Н₂, СН₄, и др. Догорание же этих горючих газов за пределами топки практически невозможно из-за относительно низкой температуры.

Причинами появления химической неполноты сгорания могут быть:

• общий недостаток количества воздуха;
• плохое смесеобразование, особенно на начальных стадиях горения топлива;
• низкая температура в топочной камере, особенно в зоне догорания топлива;
• недостаточное время пребывания топлива в пределах топочной камеры, в течение которого химическая реакция горения не может завершиться полностью.

При достаточном для полного сгорания топлива количестве воздуха и хорошем смесеобразовании потери q_х.н зависят от объемной плотности тепловыделения, МВт/м³, в топке q_v = BQ_н^р/V_т, где В — расход топлива, кг/с; Q_н^р — низшая рабочая теплота сгорания топлива, МДж/кг; V_т — объем топки, м³. Характер зависимости q_х.н от q_v приведен на рисунке. В области низких значений q_v (левая часть кривой), т.е. при малых расходах топлива В, потери q_х.н увеличиваются в связи со снижением температурного уровня в топочной камере. Увеличение объемной плотности тепловыделения q_v (с увеличением расхода топлива) приводит к повышению температурного уровня в топке и снижению q_х.н. Однако по достижении определенного уровня q_v при дальнейшем увеличении расхода топлива (правая часть кривой) потери q_х.н вновь начинают возрастать, что связано с уменьшением времени пребывания газов в объеме топки и невозможностью в связи с этим завершения реакции горения.

Оптимальное значение q_v, при котором потери q_х.н минимальны, зависит от вида топлива, способа его сжигания и конструкции топки. Для современных котлов, работающих на газообразном и жидком топливе, потери теплоты по причине химической неполноты сгорания достигают 0,5 % и рассчитываются по формуле:

Q_х.н = V_coQ_co + V_H2Q_H2 + V_CH4Q_CH4,

где V_co, V_H2, V_CH4 — объемы горючих газов СО, Н₂ и СН₄ в продуктах горения топлива, м³/кг мазута или м³/м³ газа; Q_co, Q_H2, Q_CH4 — теплоты сгорания соответственно СО, Н₂ и СН₄, МДж/м³, в частности Q_co = 12,64 МДж/м³; Q_H2 = 10,79 МДж/м³; Q_CH4 = 35,82 Дж/м³.

Зависимость потери теплоты от химической неполноты сгорания q_х.н, %, от объемной плотности тепловыделения в топке q_v, МВт/м³

При разработке мероприятий по снижению величины q_х.н следует иметь в виду, что при наличии условий для появления продуктов неполного сгорания в первую очередь образуется СО как наиболее трудносжигаемый компонент, а затем Н₂ и другие газы. Из этого следует, что если в продуктах горения отсутствует СО, то в них нет и Н₂.

Производственная компания «Спецгазпром» готова провести комплексную модернизацию Ваших котлов с установкой высокоэффективных экономичных газовых горелок SF, а также новейшей автоматики регулирования и безопасности котла.

Предварительный подбор газовых горелок SF на типоряд котлов

Каталог газовых горелок SF (технические характеристики)

• Звоните по телефону - 8 (343) 380 23 40
• Пишите на почту -