Ilości składników spalin powstających przy spalaniu zupełnym i całkowitym nu>*. na wyznaczyć albo przez sumowanie wyników otrzymanych z reakcji spalania każdego gazu wchodzącego w skład paliwa z osobna (analogicznie juk to poku/uno dla paliw stałych i ciekłych), albo też wykorzystując ilości kilomoli poszczególnych pierwiatt-ków palnych, wyliczone uprzednio na podstawie składu paliwa. Poniżej pokażemy ten drugi sposob postępowaniu
Dla składu paliwa określonego równaniem (12 9) przez udziały molowe (równe objętościowym) poszczególnych gazów, ilości kilomoli poszczególnych pierwiastków w paliwie określają zależności od (12.IOa) do (I2.10c) Zatem ilości składników spalin są następujące:
Ilość dwutlenku węglu w spalinach
Jest oczywiste, że przy spalaniu całkowitym i zupełnym cały pierwiastek węgiel z paliwa przechodzi do spalin w postaci C02, zatem:
nco} ™ ne'm CO + CH4 + n\CJtln + CO2 (kmol CO:/kinol g.s.J (12.32)
gdzie nc' - ilość kilomoli pierwiastka węgla w paliwie, wg zależności (12.10a).
Ilość dwutlenku siarki w spalinach
Tak samo jak dla węgla, przy spalaniu całkowitym i zupełnym, cała siarka z paliwa przechodzi do spalin w postaci S02 (nieistotna z energetycznego punktu widzenia ilość powstającego S03 jest w tych rozważaniach pomijana), zatem:
nsOj m nt'm (kmol S02/kmol g.s.J (12.33)
gdzie n/- ilość kilomoli pierwiastka siarki w paliwie, wg zależności (12.lOc).
Ilość pary wodnej w spalinach
Analogicznie jak dla dwóch wyżej omówionych pierwiastków, przy spalaniu całkowitym i zupełnym również cały pierwiastek wodór (wyrażony przez HJ przechodzi do spalin w postaci wody. Należy jednak pamiętać, ze woda w spalinach może pochodzić nie tylko ze spalenia wodoru zawartego w paliwie, ale również z wilgoci wnoszonej do komory spalania z powietrzem oraz ewentualnie z pary wodnej zawartej w gazie (chociaż zazwyczaj ta ostatnia wielkość jest pomijalnic mała). Zatem, ilość pary wodnej w spalinach powstałych ze spalenia paliwa o składzie danym równaniem (12.9) określa zależność będąca sumą ilości H20 ze spalenia wodoru (równej ilości II2 w Pal1* wie określonego wzorem (12. J0b)> oraz wilgoci z powietrza i gazu (jeżeli trzeba ją uwzględnić):
"hp = + 2CH4 + 0.5 nCJ1n +
+H2S + Xlt + LfXtp [kmolłl20/kmol g.s.J (12-34)
(dzie:
(12.36)
(dzie:
zA., - ud/iat molowy azotu w powietrzu (lub utleniaczu) dostarczonym do spala-
(I2.36a)
Ilości poszczególnych składników spalin otrzymane z zależności (12.32) do H2.36a) w [kmol/kmol g.s.] są liczbowo równe ilościom wyrażonym w [mn/mn g.s )
Xrg molowy stopień zawilżcnia gazu. obliczany z zależności (12.11),
Xly molowy stopień zawilżenio powietrza, obliczany z zależności (12.11) dla parametrów powietrza,
rzeczywiste zapotrzebowanie powietrza do spalania, obliczane i zależności (12.17).
nH}' ilość kilomoli wodoru 112 w paliwie, obliczane z (12.1Gb).
Ilość tlenu w spalinach
Ilość tlenu występującego w spalinach oblicza się z zależności o takiej samej po-naci jak pokazana w podrozdziale 12 2.3 zależność (12.24) lub (12.24a), jedynie wy-lik otrzymuje się w innych jednostkach Można zatem napisać.
no; -O, (X-l) = Zo, (>•-*) [kmol O 2/kmol g.s.J (12.35)
O, - stechiomctrycznc zapotrzebowanie tlenu do spalania, wg zależności (12.15),
L, - stechiomctrycznc zapotrzebowanie powietrza (lub innego utleniacza) dostarczanego do spalania,
z0, - udział molowy tlenu Oz w powietrzu (lub utleniaczu) dostarczonym do spalania; gdy utleniaczem jest powietrze atmosferyczne. z0, “0,21.
Ilość azotu w spalinach
Również ilość azotu w spalinach wylicza się z zależności o identycznej postaci, podano w podrozdziale 12.2.3, inne są jedynie jednostki. Zatem wzór na ilość azotu v spalinach ma postać;
nŃ. ~ zn, Lr + ns. “ zN] '"k-L, + N2 [kmol N;/kmol g.s.J
nia (dla powietrza atmosferycznego, tN - 0.79), n'v, - ilość kmol azotu N2 w paliwie, wg zależności (I2.10c).
Zatem dla spalania w powietrzu atmosferycznym wzór powyższy przyjmie postać
riy, a--X O, + iV, [kmol N,/kmol g.s.]
Jednostkowe ilość spalin oblicza się analogicznie jak dla paliw stałych i ciekłych, wyrażając jc tylko w innych jednostkach:
393