管式加热炉第四节燃料的燃烧-PPT精选文档

4.2.3 过剩空气系数
⒉影响过剩空气系数的主要因素
①燃料性质：气体燃料：α ＝1.1～1.2 液体燃料：α ＝1.2～1.3，提高雾化 ②燃烧器的性能：自然引风式：α ＝1.2～1.4(国内) 大能量燃烧器α ＝1.1～1.15(国外) 新型平行气流燃烧器α ＜1.05 ③炉体密封性 ④加热炉的测控水平

4.1.2 燃料的组成

元素组成：碳（C）、氢（H）、硫（S）、氧（O）、 氮（N）、水份（W）、灰分（A） 确定方法
元素分析法

经验公式法
20 H 26 15 d 4
C 100 ( H S )
说明：①d420 ：燃料油在20℃时的相对密度－比重； ②C、H、S：质量百分数，如C=86表示86%。
LH WH H q W F 1 a Q Q l l
b.空气已被预热：
③q2/Ql： q2/Ql=f(α ，Tg)，P364：Fig7-38； ④qL/Ql：立式炉、圆筒炉： qL/Ql=0.02～0.05 辐射室：0.01～0.03 对流室：0.01～0.02
4.3.2 燃料用量B的确定
4.1.3 燃料的发热值
定义：指1kg燃料完全燃烧时所放出的热量
⒈发热值基准：气体燃料：kJ/nm3Fuel (0℃、1atm) 液体燃料：kJ/kgFuel ⒉分类：低发热值Ql ：生成的水呈气态 高发热值Qh ：生成的水呈液态 Q h- Q l = r水
√
4.1.3 燃料的发热值
⒊发热值的计算：
√ 说明：各元素放热：C：8100kcal/kg；H： 30000kcal/kg； S：2600kcal/kg；H2O：600kcal/kg； 故C、H、S、O为质量百分数，如C=24，H=70， O=6。
4.2 理论空气用量与过剩空气系数
4.2.1 理论空气用量
4.2.2 燃料的燃烧机理
4.2.3 过剩空气系数α
Qh=Σqhi· yi，kJ/nm3Fuel Ql=Σqli· yi，kJ/nm3Fuel
气体燃料
4.1.#43;300H+26(S-O)]×4.187， 液体燃料kJ/kgFuel 门捷列夫公式 Ql=[81C+246H+26(S-O)-6W]×4.187，kJ/kgFuel
4.2.1 理论空气用量
气体燃料：
V0 = ΣV0i.yi
1 n V [ 0 . 5 y 0 . 5 y ( m ) y 1 . 5 y y ] 0 H co C H H S O 2 m n 2 2 0 . 21 4
nm3air/nm3Fuel
4.2.2 燃烧机理
烃类：键式反应－脱氢、断链 Ⅰ．烃类一般在200-300℃时开始氧化； Ⅱ．T＞400℃时供氧不足，可能发生析碳反应(结焦) 析碳能力： 渣油＞重油＞重柴＞轻柴＞汽油＞液化气 ＞天然气 Ⅲ．燃烧过程：物理扩散－预混式 化学反应－外混式 Ⅳ．实现完全燃烧，必须供给过剩的空气

气体燃料的来源多是生产过程中产生的利用 价值不高或不足利用的轻烃 催化干气、焦化干气、不凝气（烃类）等

主要组成是甲烷、乙烷和少量的C3、C4
4.1.1 燃料的种类
液体燃料：
液体燃料大都是在生产过程中产生的重质油品 常压重油、减压渣油以及原油 在使用液体燃料时，要注意的问题： ①雾化效果要好 ②燃料粘度适中
4.2.3 过剩空气系数
⒈定义：管式炉中实际入炉空气量与理论空气量之比

L V L0 V0
α 对η 的影响： α 太小→O2供应不足→燃料燃烧不充分→热效率η ↓ α 太大→烟气量↑→烟气带走的热量↑→热损失↑→η ↓ →烟气中含氧量↑→炉管表面氧化↑→使用寿命↓ (α 每增加0.1，η 降低1.5%左右) 所以加热炉操作时应在确保燃料完全燃烧的前提下，尽量 降低过剩空气系数。
4.3.1 热平衡确定全炉热效率η
1kg燃料：
q q Q 1 2 q 1 L BQ Q Q Q l l l l
说明：各项热能的确定：
①热负荷Q：a.若有过热蒸汽管：Q包括过热蒸汽吸收的热量； b.反应炉：Q=油品吸热＋反应热； c.纯加热炉： Q G [ eI ( 1 e ) I I ] V L i ②q1/Ql：a.自然通风系统：忽略；
第4节 燃料的燃烧
4.1 燃料的种类、组成和发热值 4.2 理论空气用量与过剩空气系数 4.3 全炉热效率、燃料用量及火嘴 个数的确定 4.4 提高加热炉热效率的方法
4.1 燃料的种类、组成和发热值
4.1.1 燃料的种类
4.1.2 燃料的组成
4.1.3 燃料的发热值
4.1.1 燃料的种类
气体燃料：
4.2.1 理论空气用量
定义：1kg液体燃料或1nm3气体燃料完全燃烧时 理论上需要的空气量 液体燃料：
C O 2 CO 2 12 32
2 H O H O 2 2 2 2 4 32
S O2 SO 2 32 32
每kg液体燃料燃烧所需的理论空气量为： L0 = 1/0.23(0.0267C + 0.08H + 0.01S - 0.01O) = 0.116C + 0.348H + 0.0435(S-O) kg空气/kg燃料
B=Q/Ql
4.3.3 火嘴数量的确定
说明：①总额定喷油能力/实际喷油能力＝1.2～1.35； ②圆筒炉：不采用2个火嘴，火嘴间距＞1m； ③必须由燃料的性质选用合适的火嘴
NF=B/ B额
4.3.4 燃烧产物-烟道气流量的确定
mg=(L+1+0.5)B = B(1.5+ΑL0) 说明：0.5-雾化蒸汽量，kgSteam/kgFuel； 若为机械雾化或用气体燃料，则不计。
4.2.3 过剩空气系数
⒊过剩空气系数的测定：
奥氏分析仪：将烟气中的水蒸气冷凝； 用KOH、C6H3O3(焦性食子酸)测定CO2、O2 含量 计算公式：

100 y y CO O 2 2
100 y 4 . 76 y CO O 2 2
4.3 全炉热效率、燃料用量 及火嘴个数的确定
4.3.1 热平衡确定全炉热效率η 4.3.2 燃料用量B的确定 4.3.3 火嘴数量的确定 4.3.4 燃烧产物－烟道气的流量的确定