Для определения объемов продуктов сгорания необходимо знать элементарный состав топлива (твердого – угля или жидкого – мазута). Вид топлива указан в задании. Элементарный состав топлив приведен в таблице 3.
Минимальное количество воздуха, необходимое для полного (стехиометрического) сгорания 1 кг топлива при условии полного использования кислорода, содержащегося в воздухе и топливе, называют теоретически необходимым количеством (объемом) воздуха 
, н.м3/кг (т.е. число "нормальных" кубометров воздуха необходимых для полного сгорания килограмма топлива) и определяют по процентному элементарному составу топлива по его рабочей массе (индекс "р")
, н.м3/кг.
При расчете объемов продуктов сгорания вместо буквенных обозначений элементов подставляют значения их процентного содержания в топливе.
Объемы газообразных продуктов сгорания и воздуха приведены к нормальным условиям: температуре tну = 0 °С и давлению pну = 101325 Па = 760 мм рт.ст.), что показывается обозначением н.м3 – "нормальный" кубометр газа, т.е. кубический метр газа при нормальных условиях. Однако в большинстве случаев при расчетах это обозначение подразумевается.
Таблица 3 – Элементарный состав используемых топлив
| Вид топлива | Состав топлива по его рабочей массе, % | Низшая
теплота
сгорания
 , МДж/кг
| |||||||
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| ||
| Каменный уголь | 13,0 | 19,6 | 2,4 | 1,6 | 50,6 | 3,7 | 1,1 | 8,0 | 20,3 |
| Бурый уголь | 17,0 | 24,9 | 0,7 | 0,5 | 41,8 | 3,0 | 1,0 | 11,1 | 15,8 |
| Мазут 40 | 3,0 | 0,3 | - | 0,5 | 85,3 | 10,2 | 0,3 | 0,4 | 40,7 |
| Мазут 100 | 1,5 | 0,15 | - | 1,5 | 85,1 | 9,5 | 1,75 | 0,5 | 40,5 |
| Антрацит | 8,5 | 22,9 | - | 1,7 | 63,8 | 1,2 | 0,6 | 1,3 | 22,6 |
Теоретические объемы продуктов полного сгорания 1 кг топлива определяются по следующим формулам
1) объем трехатомных газов (CO2, SO2)
, м3/кг; (18)
2) объем азота
, м3/кг; (19)
3) объем водяных паров (вода из воздуха, топлива и от сгорания водорода)
, м3/кг. (20)
Следовательно, объем продуктов полного стехиометрического (теоретического) сгорания топлива равен
, м3/кг. (21)
Для обеспечения полноты реальных процессов сжигания топлива действительное количество (объем) воздуха Vв, м3/кг, подаваемого в топочную камеру (топку) всегда несколько больше теоретического 
, причем отношение этих количеств (объемов) называется коэффициентом избытка воздуха 
.
Коэффициент избытка воздуха на выходе из топочной камеры aт зависит от вида сжигаемого топлива и дан в задании. Если в газоходе котла после топки установлен экономайзер, то вследствие присосов воздуха в области экономайзера (давление в газоходе ниже атмосферного) коэффициент избытка воздуха в выходном сечении экономайзера возрастает на величину Daэ. Следовательно, коэффициент избытка воздуха в уходящих газах будет равен 
. При отсутствии экономайзера 
. Величина присосов воздуха в газоходе в проекте принимается Daэ = 0,1.
Расчет действительных объемов продуктов сгорания в курсовом проекте производится для двух вариантов конструкции котлоагрегата.
1) Вариант "С" – с установкой экономайзера (обозначается индексом "с").
2) Вариант "Б" – без установки экономайзера (обозначается индексом "б").
В курсовом проекте влагосодержание атмосферного воздуха принято равным dв = 10 г/кг (в граммах влаги, т.е. водяного пара на 1 кг сухого воздуха) и учтено третьим слагаемым при определении теоретического объема водяных паров. В связи с тем, что в реальном случае всегда 
, действительный объем водяных паров будет больше теоретического
, м3/кг. (22)
При определении действительного объема продуктов сгорания необходимо учесть объем не участвующего в процессе горения избыточного воздуха
, м3/кг. (23)
