Состав дымовых газов при сжигании газообразного топлива в газовом котле

Процесс горения – процесс окисления горючих составляющих топлива с помощью кислорода воздуха, при этом выделяется тепло. Давайте рассмотрим этот процесс:

Давайте посмотрим, как развивается реакция горения газообразного топлива:

Рисунок 4 Реакция горения газообразного топлива

Как видно из уравнения реакции окисления, в результате мы получаем углекислый газ, водяной пар (дымовые газы) и тепло. Теплота, которая выделяется при сгорании топлива, называется Низшей теплотой сгорания топлива (PCI) Если мы будем охлаждать дымовые газы, то при определенных условиях водяные пары начнут конденсироваться (переходить из газообразного состояния в жидкое).

Рисунок 5 Выделение скрытой теплоты, при конденсации водяных паров

При этом будет выделяться дополнительное количество теплоты (скрытая теплота парообразования/конденсации). Сумма Низшей теплоты сгорания топлива и скрытой теплоты парообразования/конденсации, называется Высшей теплотой сгорания топлива (PCS).

Естественно, что чем больше водяных паров находится в продуктах сгорания, тем больше разница между Высшей и Низшей теплотой сгорания топлива. В свою очередь, количество водяных паров зависит от состава топлива:

Таблица 2 Величины высшей и низшей теплоты сгорания для различных видов топлива

Как видно из вышеприведенной таблицы, наибольшую дополнительную теплоту мы можем получить при сжигании метана. Состав природного газа не постоянен и зависит от месторождения. Средний состав природного газа изображен на рисунке 6.

Рисунок 6 Состав природного газа

Промежуточные выводы:

1. Используя скрытую теплоту парообразования/ конденсации, можно получить больше тепла, чем выделяется при сжигании топлива

2. Наиболее перспективное топливо, в этом отношении – природный газ (разница между высшей и низшей теплотой сгорания составляет более 10%)