Quá trình cháy nhiên liệu là quá trình phản ứng hoá học giữa các nguyên tố hoá học với oxy và phát ra một lượng nhiệt lớn. Trong quá trình cháy xảy ra những biến đổi hoá học rất phức tạp nên không thê mô tả bằng những phương trình hoá học đơn giản được. Những phương trình hoá học thông thường của riêng từng thành phần cháy nhiên liệu chí thể hiện cân bằng vật chất của phản ứng chứ không thể hiện cơ cấu xảy ra của quá trình phản ứng cháy. Có rất nhiều chất có thể oxy hoá nhiên liệu. Song trong thực tế các quá trình cháy nhiên liệu người ta đều dùng oxy của không khí. Các chất khí sinh ra trong quá trình phản ứng gọi là sản phẩm cháy hay khói.
Quá trình cháy có thể xảy ra hoàn toàn hay không hoàn toàn. Trong quá trình hoàn toàn các chất cháy được của nhiên liệu đều được oxy hoá hoàn. Còn trong quá trình cháy không hoàn toàn có một số chất cháy của nhiên liệu chưa được oxy hoá hoàn. Trong sản phẩm hoàn toàn có các chất khí C02, S02, H2O và N202. Trong sản phẩm cháy không hoàn toàn ngoài những khí trên còn có các chất khí khác như co, CH4, CmHn....
Khi tính nhiệt độ cần phải tiến hành xác định thể tích lượng không khí lý thuyết cần thiết cho quá trình cháy, thành phần và số lượng sản phẩm cháy trong nhiên liệu cũng tiến hành oxy hoá theo các phản ứng hoá học sau, với đơn vị đo lường là m3 tiêu chuẩn.
Các phản ứng xảy ra:
Cháy metan: CH4 + 20, = C02 + 2H20
lm3tc CH4 + 2m3tc 02 = m3tc C02 + 2m3tc H20 Cháy etan: CH + 3,5 0 = 2C0 + 3H0
Cháy propan: C3H8 + 5 02 = 3C02 + 4H20 lm3tc COH6 + 5m3tc Cb = 3m3tc C02 + 4m3tc H20 Cháy butan: C2H6+ 6,502= 4C02 +5H20 lm3tc C2H6 + 6,5m3tc 02 = 4m3tc co, + 5m3tc H20 Cháy hidrosuníua: H,s + 1,5 02 = S02 + H20 lm3tc H2S+ l,5m3tc 02 = l3tcSƠ2 +lm3tc H20 Các số liệu ban đầu:
Khí thiên nhiên có thành phần sau: CH4 = 92,12%; C2H4 = 1,9%; C3H8=0,8% ; C4H10 = 0,2%; cơ2 = 3%; N2 = 1,8%; H2S = 0,18%.
Hơi quá nhiệt có: p= 40 atm, ở t= 440°c . Nhiệt độ không khí vào lò: tKK = 40°c. Nhiệt độ nước cấp: tnc = 25°c.
Nhiệt độ khói thải: t= 170°c. Nhiệt độ khói lò: tK = 1150°c. Hệ số chỉ không khí: a = 1,05.
Nhiệt thế thể tích buồng đốt: qv = 290.10 w/m3. Vòi phun khí thiên nhiên năng suất: 1500^-2000m3/h.