IMG!94

Procesach 1*2% _Sllfł,v .1 Sj*” ^SO»-J^cdnaŁ J*8° ^,IoŚĆ. nicprzckrac/ająca w iypo*_ycb gctycziiego aspekt u n, ^Cnku'* *'f^{rki <SO}* * ^soJ>- ^w nwwaźaniach dotyczących ener mogą być kon«^L ^pr°*t^e*^<iv' *l*^a,an,ł mozc być pominięta, jakkolwiek bord/o istotne Z cfcolosiczneim ^WCf^CJC P^OW*^Uwan“ związku dla środowiska naturalncwo również pown* P^unłc*u widzenia, bardzo istotne (niekorzystne dla środowiska) _M za produkr* .1^ią^⁹ * Procoic spalania tlenki azotu, chociai związki te trudno uzna*. Zazwyczm * n _ł^en*^an“ P^rwiaslkow palnych z paliwa w sensie powyższych definicji w rzeczywiści,* ^U!^Ck. ^n,cdo‘^konał>‘^;h warunków procesu spalania wysięp_UJVych wiłeit tl • ^unf^^u^^c,,,jch. produkty spalania zawierają oprócz produktów całko-<2enia ^U| ?^nJCn,a równieź substancje palne, co oczywiście przyczynia się do zmnicj-jd_ . ¹ użytecznie wykorzystanej energii chemicznej paliwu (zmniejszenia . . ^OSCI P^roccsu spalania). Zc względu na skutki, niedoskonałości rzeczywistego icgu procesu spalania możemy podzielić na dwa rodzaje:

I i spalanie niezupełne - jeżeli w produktach spalania występują gazy palne |np Hj, lub węglowodory);

-ł spalanie niecałkowite - jeżeli produkty spalania zawierają stałe składniki palne (np. niespalony węgiel zawarty w żużlu usuwanym z paleniska.

Rzecz jasna, oprócz każdego z dwóch powyższych przypadków spalania z osobna, tnogą one występować (i niejednokrotnie występują) łącznie Wówczas mamy do czynienia zc spalaniem niezupełnym i niecałkowitym, najczęściej pojawiającym się przy spalaniu paliw stałych.

Ogół zagadnień związanych z procesami spalania jest niezwykle obszerny 1 podobnie jak wymiana ciepła stanowi odrębną, rozwiniętą z termodynamiki dziedzinę wiedzy ^ niniejszym skrypcie ograniczymy się jednak do zagadnień najprostszych, omawiając jedynie podstawowe właściwości energetyczne paliw (ciepło spalania t wartość opalowa), stechiometrię spalania zupełnego i całkowitego oraz temperaturę spalania

12.1. CIEPŁO SPALANIA

I WARTOŚĆ OPAŁOWA PALIW

Ogólne definicje ciepła spalania i wartości opałowej, pomijające elementy wynikające z techniki pomiarowej stosou'ancj do ich wyznaczenia, można sformułować następująco:

Ciepło spalania Q_m - jest to ilość ciepła, jaką można uzyskać zc spalenia całkowite):"

1 zupełnego jednostki (tnasy, objętości lub ilości substancji) paliwa, przy stałym ciśnieniu i ochłodzeniu produktów spalania do temperatury początkowej substratów 1 wykroplensu całej ilości pary wodnej zawartej w spalinach.

Wartość opałowa Q, - jest to ilość ciepła, jaką można uzyskać ze spalenia całkowitego 1 zupełnego jednostki (masy, objętości lub ilości substancji) paliwa, przy stałym ciśnieniu 1 ochłodzeniu produktów spalania do temperatury początkowej substia tów. lecz bez wykroplema pary wodnej zawartej w spalinach.

12.1 1. PALIWA STALE I CIEKLE

i wartości opałowej, dla

<12.1)

Q>~ Qo~ ^r~ Mn-o

gdzie:

^ _{lub wo04r}.

. wartość

o wartość ciepła kotuknucji cal-» pochodzącej właiiue ze tpalcma

r - ciepło kondensacji wody w temperaturze substratów, w (kJ/Wl w z*, leznosci od stosowanych warunków obliczeniowych przyjmuje’** następujące wartości: dla f - 0°C r - 2500 kJAtg. dla t ~ 20°C r« 2453 kj/kg.

^MHfi - masa wody w produktach spalania jednostki maiy paliwa

Jeśli skład paliwa określi się przez podanie udziałów masowych jego składników, to dla przybliżonych (całkowitych) wartości mas cząsteczkowych wody t wodoru, równanie (12.1) przyjmie postać.

(122)

W powyższym równaniu, H oznacza udział masowy wodoru H₂ w paliwie, natomiast W oznacza udział masowy wilgoci (wody) w paliwie.

Dokładne oznaczenie ciepła spalania i wartości opałowej paliw stałych i ciekłych powinno opierać się wyłącznie na pomiarach kalorymetrycznych. Jeżeli jednak me ma możliwości wykonania pomiaru Q_a w laboratorium, a skład paliwa (udziały masowe poszczególnych składników) jest znany, można się również posłużyć przybliżanymi wzorami obliczeniowymi. Obliczone z tych wzorów wartości ciepła spalania i wartości opałowej (według danych o składzie chemicznym paliw) są przybliżone, ponieważ paliwa stałe i ciekłe są mieszaninami bardzo wielu, często nieznanych zwią/kow, na dodatek o złożonych powiązaniach fizykochemicznych Dwie przykładowe żale/nowi du obliczenia wartości opałowej podano poniżej.

1) Do przybliżonych obliczeń wartości opałowej paliw stałych często u/ywany )« tzw. „wzór związkowy" (VDI).

Q_t = 33 900-C ♦ 144 030 (// - 0/8) +10 470 S - 2500 (9 II • W) JWJ-kjtl <L