ТЕПЛОФИЗИКА И ОСНОВЫ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ
ТЕПЛОТЕХНИКИ
22
ГЛАВА 2. ГОРЕНИЕ ТОПЛИВА
2.1. Общие сведения
Горением называется процесс взаимодействия горючих составляющих
топлива с окислителем - кислородом, протекающий с такой скоростью, при
которой выделившееся тепло обеспечивает высокую температуру процесса и
продуктов горения. Для осуществления этого необходим хороший контакт
молекул горючих составляющих топлива с кислородом, т.е. необходимо
хорошо смешивать топливо с воздухом.
Горение топлива в промышленных условиях - очень сложный процесс,
состоящий из совокупности следующих основных физических и химических
явлений: смешивания топлива и продуктов его термического разложения с
воздухом; нагрева смеси до температуры воспламенения с одновременным
частичным разложением топлива и выделением газообразных (летучих)
веществ; окисления горючих составляющих топлива кислородом воздуха с
одновременным теплообменом как внутри зоны горения, так и с окружающей
средой; удаления газообразных продуктов горения, нагретых до высокой
температуры. В табл. 2.1 приведены основные уравнения реакций горения
горючих составляющих топлива.
Таблица 2.1
Основные уравнения реакций горения горючих составляющих
№п/п
РЕАКЦИИ С ТЕПЛОВЫМИ ЭФФЕКТАМИ
1
С + О
2
→
←
СО
2
+ 408842 кДж/кмоль (+ 34070 кДж/кг)
1 кмоль + 1 кмоль
→
←
1 кмоль или 12 кг + 32 кг = 44 кг
2
С + 0,5 О
2
→
←
СО + 123217 кДж/кмоль
1 кмоль + 0,5 кмоль
→
←
1 кмоль или 12 кг + 16 кг = 28 кг
3
СО + 0,5 О
2
→
←
СО
2
+ 285625 кДж/кмоль (+ 12645 кДж/кг)
1 кмоль + 0,5 кмоль
→
←
1 кмоль или 28 кг + 16 кг = 44 кг
4
Н
2
+ 0,5 О
2
→
←
Н
2
О
П
+ 242040 кДж/кмоль (+ 121025 кДж/кг или 10760 кДж/м
3
),
Н
2
О
Ж
+ 285791 кДж/кмоль (+ 143112 кДж/кг или 12770 кДж/м
3
)
1 кмоль + 0,5 кмоль
→
←
1 кмоль или 2 кг + 16 кг = 18 кг
5
СО
2
+ С
→
←
2СО - 162405 кДж/кмоль
1 кмоль + 1 кмоль
→
←
2 кмоль или 44 кг + 12 кг = 56 кг
6
С + H
2
О
→
←
СО + H
2
+ 118821 кДж/кмоль (- 9902 кДж/кг)
1 кмоль + 1 кмоль
→
←
1 кмоль + 1 кмоль или 12 кг + 8 кг = 28 кг + 2 кг
