быть неполным.
Наличие в продуктах горения горючих составляющих (оксида углерода, водорода, метана или сажистого углерода) обусловливает химическую неполноту горения или, как чаще говорят, химический недожог топлива. Последний характеризуется потерями теплоты в процентах от низшей теплоты сгорания топлива.
Чем больше коэффициент расхода воздуха, тем полнее протекает процесс горения. Однако увеличение этого коэффициента приводит к повышенному расходу воздуха и значительным потерям теплоты с газами, уходящими из печи. Температура в печи снижается, что приводит к ухудшению теплоотдачи в рабочем пространстве и усиленному окислению металлов. Поэтому в практике эксплуатации печей стремятся к выбору оптимального коэффициента расхода воздуха a.
Контроль aосуществляют двумя методами. По одному из них измеряют расходы топлива и воздуха и с помощью заранее вычисленных таблиц определяют а.Од-нако этот метод не позволяет учесть воздух, попадающий в печь через рабочие окна и неплотности в кладке печей. Поэтому периодически коэффициент расхода воздуха проверяют по составу продуктов сгорания при помощи газоанализаторов. Химическим анализом определяют содержание в продуктах сгорания RO2, CO, Н2, СН4 и О2, а затем с помощью формулы С. Г. Тройба определяют a:
α = 1+ UO2изб/ ΣRO2.
Здесь O2изб = О2 – 0,5СО – 0,5Н2– 2СН4– содержание избыточного кислорода.
ΣRO2 = RO2+ CO + СН4+…,%;
U– коэффициент, зависящий от вида топлива.
Для мазута U=0,74, для природного газа – 0,5.
Рассмотрим примеры.
Задача.
Определить a,если RO2 14%, СО 4%, СН40,5%; Н2 1%, О2 2%.
O2изб = 2 – 0,5(4 + 1) – 2 О 0,5 = -1,5%;
ΣRO2 = 14 + 4 + 0,5 = 18,5%;
a= 1 – 0,5 О 1,5 / 18,5 = 0,96.
8. Использование энергии
Некоторые положения в области тепловой работы печей могут быть получены непосредственно из классической термодинамики обратимых процессов.
Под тепловой работой печи понимается совокупность происходящих в ней тепловых процессов, конечной целью которых является совершение того или иного технологического процесса.
Представим себе печь как сочетание зон технологического процесса ЗТП и генерации тепла ЗГТ, огражденных от окружающей среды кладкой (футеровкой) К. В зоне технологического процесса сосредоточен материал М. Согласно первому закону термодинамики может быть записано следующее уравнение:
QэηK.И.Э =QM + Qk
где Qэ – введенная мощность, Вт/кг;
ηK.И.Э – коэффициент использования энергии в пределах рабочего пространства печи;
QM, Qk – соответственно мощность, усвоенная материалом М и кладкой К, Вт/кг.
Все величины в уравнении (1) отнесены к 1 кг массы материала М.
Коэффициент использования энергии ηK.И.Э зависит прежде всего от вида энергии. Так, электрическая энергия может
