Дать понятие о коэффициенте избытка воздуха

Рассмотрим реакцию горения метана как основного компонента из числа составляющих природного газа:

СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О.

Из уравнения этой реакции следует, что для окисления одной молекулы метана необходимы две молекулы кислорода, т.е. для полного сгорания 1 м3 метана требуется 2 м3 кислорода.

В качестве окислителя при сжигании топлива в котельных агрегатах используется атмосферный воздух, который представляет собой сложную смесь веществ, в числе которых 21 об. % О2, 78 об. % N2 и 1 об. % СО2, инертных газов и др. Для технических расчетов обычно принимают условный состав воздуха из двух компонентов: кислорода (21 об. %) и азота (79 об. %). С учетом такого состава воздуха для проведения любой реакции горения на воздухе для полного сжигания топлива потребуется воздуха по объему в 100/21 = 4,76 раза больше, чем кислорода.

Следовательно, для приведенной реакции горения на полное сгорание 1 м3 метана (природного газа) должно быть израсходовано 2 м3 кислорода или 2 4,76 = 9,52 м3 воздуха. Это количество воздуха называется теоретическим расходом воздуха, необходимым для полного сгорания 1 м3 природного газа, и обозначается Vвo, м3/м3.

Однако на практике для обеспечения полного сгорания природного газа требуется расход воздуха несколько больший, чем теоретический.

Отношение действительного расхода воздуха V, подаваемого на сжигание топлива, к его теоретическому значению Vвд называют коэффициентом избытка воздуха:

α = Vвд / Vвo

Коэффициент избытка воздуха в общем случае зависит от вида сжигаемого топлива, его состава, типа горелок, способа подачивоздуха, конструкции топочного устройства и т.д. Для сжигания природного газа обычно принимают α = 1,05... 1,15.