燃烧产物计算
发生炉煤气烟气量及燃烧产物的成分计算
烟气总体积Vn
Vn=VCO2+VH2O+VN2+VO2+VSO2
烟气量 Nm3 0.279 0.365 1.748 0.056 0.000
发生炉煤气燃烧产物成分计算公式
燃烧产物成分 发生炉煤气燃烧产物成分计算公式 体积百分数 %
H2O CO2
H2O=(VH2O/Vn)100% CO2=(VCO2/Vn)100%
CH4
2.50 VO2=0.267(α-1)L0
C2H6
0.50 VSO2=0.01H2S
N2
50.00
H2S
0.00
100.00
实际空气量Ln 理论空气量L0 空气过剩系数α
1.60 1.39 1.15
Ln=αL0
L0=(0.5H2+0.5CO+2CH4+3.5C2H6+1.5H2S)(4.84/100 )
煤气燃烧产物的成分计算
两段炉发生炉煤气烟气量计算表
煤气中成分 百分比 %
烟气量计算公式
CO
30.00 VH2O=(2CH4+3C2H6+H2+H2S+H2O+0.128Ln)*0.01
H2
14.00 VCO2=(CO+CO2+CH4+2C2H6)*0.01
CO2
3.00 VN2=(N2+78Ln)*0.01
11.40% 14.91%
N2
N2=(VN2/Vn)100%
71.42%
O2
O2=(VO2/Vn)100%2.2Fra bibliotek%合计
100.00%
2.448
煤气中成分百分比烟气量计算公式co3000vh2o2ch43c2h6h2h2sh2o0128ln001h21400vco2coco2ch42c2h6001co2300vn2n278ln001ch4250vo202671l0c2h6050vso2001h2sn25000h2s00010000实际空气量ln160lnl0理论空气量l0139l005h205co2ch435c2h615h2s484100空气过剩系数115烟气总体积vnvnvco2vh2ovn2vo2vso2煤气燃烧产物的成分计算两段炉发生炉煤气烟气量计算表烟气量nm3燃烧产物成分发生炉煤气燃烧产物成分计算公式体积百分数0279h2oh2ovh2ovn10011400365co2co2vco2vn10014911748n2n2vn2vn10071420056o2o2vo2vn1002280000合计100002448发生炉煤气燃烧产物成分计算公式
第四章 燃烧反应计算
实际燃烧时,由于n 1 ,因此就多了一 部分的空气未参与燃烧反应,这样就在燃烧产 物中增加了氧成分(O2’即VO2),且使得N2’ 含量增加,这时的实际燃烧产物生成量可以写 成:
Vn= Vco2+Vh2o+ VSO2+VN2+VO2
值得注意的是,这里的VN2与Vo中的VN2是不相等 的,要多(Ln-Lo)79% !
燃料与燃烧学
燃烧反应计算
概述
燃烧反应的静力学计算,不涉及速度即动 力学 按燃烧反应式进行物质平衡及热平衡计算
目的
合理利用燃料 选择合理的风机 组织合理的燃烧 为炉子设计和管理提供必要的原始数据
假设条件
反应速度无限快,充分混合、接触,氧化剂允许过 剩,燃烧产物包括反应完成后生产物、剩余物 气体体积均为标准状态下体积(0℃,1kmol: 22.4m3) 空气成分:干成分 O2、N2,其中体积比例为:O2: 21%、N2:79%,重量:O2:23.2%、N2:76.8% 水蒸汽按饱和水蒸气计算 燃烧反应计算知道燃料成分,固、液体燃料为应用 成分,气体燃料为湿成分
79 N 2 LnX 100 + 100
因此
Vn=(CO+H2+ (n
m 1 )CnHm +2H S+CO +N +H O)X 2 2 2 2 2 100
+
+(n -0.21)L0+
当n = 1时
0.00124gLn
Vo=(CO+H2+ (n +0.79L0
m 1 )CnHm +2H S+CO +N +H O)X 2 2 2 2 2 100
燃烧化学方程式
燃烧化学方程式燃烧是一种吸收热量的化学反应,它涉及到氧和燃料元素的反应。
它是有机物在受到加热、加压、光照等刺激环境下,经过一系列化学反应而发生的燃烧现象。
燃烧化学方程式描述的是一种化学反应,它可以用来计算出反应物之间的化学反应,而这种化学反应就是燃烧的反应。
燃烧的化学反应可以简述为一个全局的化学方程式,这个全局的化学方程式可以表示出整个反应过程中,化学反应物之间的关系。
简单的表述,燃烧方程式可以表述为:X + Y = Z,其中X代表燃料,Y 代表氧,Z代表产物。
以燃烧甲烷为例,甲烷气体(CH4)和氧气(O2)在火焰中发生化学反应,生成产物CO2和H2O。
此时燃烧方程式可以表示为:CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O。
但是,有时燃料也可能有其他元素,如硫等,因此燃烧方程式变为:CH4 + O2 + S = CO2 + H2O + SO2。
燃烧方程式能够帮助我们揭示火焰下发生的反应机理,以及不同物质在火焰中的反应性能,并为火的应用和控制提供重要的理论支撑。
比如,矿物燃料中含有一定量的硫成分,燃烧方程式能够帮助我们把硫合成产物SO2,从而引入烟雾排放污染问题;另外,对于汽油和柴油加工,燃烧方程式也能帮助我们更好地掌握和控制反应,实现催化精制技术。
此外,燃烧方程式还可以用来估计反应的最终产物,以及燃烧过程中的能量吸收。
以甲烷燃烧为例,根据化学反应的物质守恒性,可以预测在某一气压、温度下,甲烷燃烧总能量会转化为1444BTU/MOL。
在工业应用中,燃烧方程式也可以用于强化火焰燃烧,并控制火焰温度、速度和发射光谱。
比如加气燃烧,燃料和空气混合,一起反应,产生的火焰温度比单纯燃料和氧气混合反应的火焰温度高出许多。
因此,燃烧方程式可以帮助工业界控制火焰燃烧,实现经济高效的火焰喷射系统。
从上面可以看出,燃烧化学方程式在工业应用中非常重要,它不仅可以让我们更准确地预测反应的产物,还可以控制火焰温度、速度和发射光谱,强化火焰燃烧,降低烟雾排放污染。
燃料燃烧及热平衡计算参考
燃料燃烧及热平衡计算参考L n 湿=(1+0.00124×18.9)×4.35=4.452 Nm 3/Nm 3 2、天然气燃烧产物生成量 (1)燃烧产物中单一成分生成量CO)H 2C CH (CO 0.01V 6242CO 2+++⨯=’(3.4)2O V 0.21(=⨯′0n-1)L(3.5) 22n N V (N 79L )0.01=+⨯′(3.6))L 0.124g H H 3C (2CH 0.01V n 干O H 2624O H 22+++⨯=(3.7)式中CO 、CH 4 、 C 2H 6 、 H 2 ——每100Nm 3湿气体燃料中各成分的体积含量。
则0.475)5222(100.01V 2CO =+⨯++⨯= Nm 3/Nm 34.4131)(1.050.21V 2O ⨯-⨯==0.046 Nm 3/Nm 3 01.0)35.47910(V 2N ⨯⨯+==3.54 Nm 3/Nm 34.35)18.90.124465322(20.01V O H 2⨯⨯++⨯+⨯⨯==1.152 Nm 3/Nm 3(2)燃烧产物总生成量实际燃烧产物量V n = V CO2+V O2+V N2+V H2O Nm 3/Nm 3(3.8)则V n =0.47+0.046+3.54+1.152=5.208 Nm 3/Nm 3 理论燃烧产物量V 0=V n -(n -1)L O(3.9)V 0=5.208-(1.05-1)×4.143=5.0 Nm 3/Nm 3(3) 燃料燃烧产物成分[2]%100V V CO nCO 22⨯=(3.10) %100V V O nO 22⨯=(3.11)%100V V N nN 22⨯=(3.12)100%V V O H nO H 22⨯=(3.13) 则9%%1005.2080.47CO 2=⨯=0.8%%1005.2080.046O 2=⨯=68%%1005.2083.54N 2=⨯=22.2%100%5.2081.152O H 2=⨯= 3.1.3 天然气燃烧产物密度的计算[3] 已知天然气燃烧产物的成分,则:ρ烟=10022.432O 28N O 18H 44CO 2222⨯+++,kg/Nm 3(3.14)式中:CO 2、H 2O 、N 2、O 2——每100Nm 3燃烧产物中各成分的体积含量ρ烟= 217.110022.40.832682822.218944=⨯⨯+⨯+⨯+⨯ Nm 3/Nm 33.1.4 天然气发热量计算 高发热量Q 高=39842CH 4+70351C 2H 6+12745H 2+12636CO (kJ/Nm 3(3.15)低发热量Q 低= 35902CH 4+64397C 2H 6+10786H 2+12636CO (kJ/ Nm 3)(3.16)式中:CH 4、C 2H 6、 H 2、CO ——分别为天然气中可燃气体的体积分数(%)。
《工程燃烧学》
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16
计算Vn.c产
忽略热分解引起Vn.c产的变化 将燃烧产物分为理论燃烧产物和剩余空气两
部分
Vn.c产 =V0.c产+(Ln-L0).c空 =V0.c产+(n-1)L0.c空
V0、L0根据燃料的成分计算
注意:右边c产是理论实燃用文档烧产物的比热 17
V0CO2、V0H2O、V0N2由燃料成分计算(如何计算?)
说明:此处忽略掉了S
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7
理论发热温度的计算
3、确定烟气比热c产,它强烈相关于温度t产
(1比热近似法) 查表3-3得到各温度下的c产值 (2内插值近似) 查表3-3得各温度下各气体成分
的c值
(3求解方程法) 认为各气体成分c值与温度成2
次级数关系,c=A1+A2t+A3t2,通过查表得到各
系数
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8
比热近似法
产物整体比热近似值法(表3-3)
根据具体的燃料成分计算V0 =(VCO2+VH2O+VN2 +…) ,并根据表3-3确定c产
适用性:燃烧产物的平均比热受温度的影响不 显著,特别是空气作助燃剂
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9
比热近似法求解过程
影响理论燃烧温度的因素
燃料种类和发热量
主要取决于单位体积燃烧产物的热含量
考虑Qt理 低/V0Q ,低 比考QV 虑空 nQ低cQ 产 的燃 影响Q更分符合规律
空气消耗系数n
在n>=1的情况下,n值越大,理论燃烧温度越低。
因此在保证完全燃烧的情况下,尽量减小n
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18
影响理论燃烧温度的因素
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14
高温热分解
温 工度业Q 越炉分 高中,, 分只1 2 解考6 越 虑0 0 强 温V ; 度C O 压 , 力 且1 越 只0 高 有8 0 ,大0 分于V 1解H 82 0较0度弱
《消防燃烧学》第4章 空气需要量和燃烧产物生成量
• CO%+H2%+CH4%+CnHm%+H2S%+CO2%+ O2%+N2%+H2O%=100%
各成分燃烧需要的氧气量之和就是气体燃
烧所需的总氧气量 由于反应方程式中各物质的系数就表示所 需的摩尔数,而认为气体的摩尔体积相同, 因此系数比就等于各气体物质的体积比
35
n>=1时的不完全燃烧
空气过剩,燃烧产物中剩余O2及相应的N2 燃烧产物中每有1m3CO,产物体积就相应
增加0.5m3 同样,燃烧产物中每有1m3H2,产物体积 就相应增加0.5m3,但水分去除将增加 1.5m3 燃烧产物中含有CH4,不会使体积增加。 但如果将水分去除,则燃烧产物中每有 1m3CH4,产物体积就相应增加2m3 36
1m3气体燃料的理论空气需要量(体积)
为
L0
L0 ,O2 21%
16
实际空气需要量
在实际设计和操作中,炉内实际消耗的空
气量与计算的理论空气量会有区别 为保证燃料完全燃烧,会增加空气量,比 理论值多一些 为得到炉内的还原性气氛,会减少空气量, 比理论值少一些
17
实际空气需要量
实际空气消耗量Ln,n值为空气消耗系数,
32
第三节 不完全燃烧产物
33
不完全燃烧
在实际炉中,有很多不完全燃烧的情况 不完全燃烧所发生的反应也是多种情况的 不完全燃烧的计算要根据具体不同的情况
进行分析,然后相应求解 并且并非所有的每一种情况都可以按静力 学方法分析求解,有时要靠实验测定
34
不完全燃烧产物生成量的变化
以成分CO、H2、CH4为例进行分析。在空
计算的实际意义
要设计炉子的燃烧装置和鼓风系统,就必
燃气燃烧所需空气量及燃烧产物.doc
燃气燃烧所需空气量及燃烧产物燃气的燃烧计算,是按照燃气中可燃成分与氧进行化学反应的反应方程式,根据物质平衡和热量平衡的原理,来确定燃烧反应的诸参数,包括:燃烧所需要的空气量、燃烧产物的生成量及成分、燃烧完全程度、燃烧温度和烟气焓。
这些参数是燃气燃烧设备设计、热工管理必要的数据,也是评定生产操作、提高热效率、进行传热和空气动力计算不可缺少的依据。
考虑到燃气、空气和燃烧产物各组成所处的状态,可以相当精确地把它们当作理想气体来处理。
所以,燃烧计算中气体的体积都按标准状态(0℃、101325Pa)计算,其摩尔体积均为22.4L,计算基准可以用1m3的湿燃气,也可以用1m3干燃气。
必须注意的是,后者还要带入所含的饱和水汽量,这就是大多数场合下所使用的基准——含有1m3干燃气的湿燃气。
确定燃气燃烧所需空气量和燃烧产物量,属于燃烧计算的物料平衡的内容。
一、空气需要量(一)理论空气需要量V0V0是指1m3燃气按燃烧反应方程式完全燃烧所需要供给的空气量,m3空气/m3干燃气,它是燃气完全燃烧所需的最小空气量。
V0的计算方法为,先按照燃烧反应方程式和燃烧计算的氧化剂条件(假设干空气体积仅由21%的氧和79%的氮组成),确定燃烧所需的理论氧气量,然后换算成理论空气需要量。
从单一可燃气体着手。
例如,CO的燃烧反应方程式,连同随氧带入的氮,可表示为CO+0.502+3.76×0.5N2=C02+1.88N2 上式表明,1m3的C0完全燃烧,理论需氧量为0.5m3,随氧带入的氮量为1.88m3,相当的理论空气需要量是0.5/0.21=2.38m3。
对气态重碳氢化合物CmHn,燃烧反应方程式为CmHn+(m+n/4)O2+3.76(m+n/4)N2=mC02+ (n/2)H20+3.76(m+n/4)N2 (1—1) 也清楚地表明,1m3的CmHn完全燃烧,需要(m+n/4)m3的理论氧,同时带入3.76(m+n/4)m3的氮,故理论空气需要量为(m+n/4)/0.21=4.76(m+n/4)m3。
第6章 燃料的燃烧计算
6.2.1 理论烟气量和实际烟气量
标准状态下,l kg固体及液体燃料在理论空气 量下完全燃烧时所产生的燃烧产物的体积称为固 体及液体燃料的理论烟气量,用下式表示:
V VCO2 VSO2 V V
0 y 0 N2
0 H2O
Vy0 —标准状态下理论烟气量,m3/kg;
VCO2 —标准状态下 CO2 的体积,m3/kg;
2C+ O2 2CO 9270 kJ/kg(碳)
说明:
燃烧计算即燃烧反应计算,是建立在燃烧化学反应 的基础上的。在进行燃烧计算时,将空气和烟气均 看 作 为 理 想 气 体 , 即 每 kmol 气 体 在 标 准 状 态 ( t =273.15K, P =0.1013MPa)下其体积为 22.4m3,燃 料以 1kg 固体及液体燃料或标准状态下 1m3 干气体 燃料为单位。按照国家质量技术监督局规定,“标准 状态”不标在单位上,而是写在文字中。
VSO2 —标准状态下 SO2 的体积,m3/kg;
0 3 — 标准状态下理论 体积, m /kg; N VN 2 2
V
3 0 H2O —标准状态下理论水蒸气体积,m /kg。
13
22.4 1.866 m3 的 标准状态下,1 kg 的碳完全燃烧后产生 12 22 .4 0.7 m3 的 SO2 。 标准状态下, 1 kg 硫完全燃烧后产生 CO2 。 32
第6章 燃料的燃烧计算
6.1 燃烧所需空气量 燃烧是一种化学反应。
C+ O2 CO2 + 32860 kJ/kg(碳)
2H2 + O2 2H2O+120370
S+ O2 SO2 9050
kJ/kg(氢)
化学反应的燃烧热计算方法
化学反应的燃烧热计算方法燃烧热是指在恒定压力下,物质燃烧时释放或吸收的热量。
它是研究化学反应热力学性质的重要参数之一。
准确计算化学反应的燃烧热,对于理解化学反应的能量变化以及工业生产和环境保护方面具有重要意义。
1. 燃烧热的定义与表达式燃烧热的定义是指在常压条件下,单位物质的完全燃烧所释放的热量。
在反应中,反应物A经过化学反应变成产物B,反应热ΔH与反应物和产物的焓变相关。
表达式如下:ΔH = H(反应物) - H(产物)2. 根据化学方程式计算燃烧热计算燃烧热的常用方法是通过化学方程式。
以燃烧反应为例,假设甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水的反应方程式为:CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O根据燃烧反应方程式,可以得到:ΔH = H(“二氧化碳和水”) - H(“甲烷和氧气”)其中,H(“二氧化碳和水”)表示二氧化碳和水的混合物的焓值,H(“甲烷和氧气”)表示甲烷和氧气的混合物的焓值。
3. 反应物和产物的焓变计算对于计算燃烧热,需要了解反应物和产物的焓变。
焓变是指在恒定压力下,物质在化学反应中吸收或释放的能量。
常见的焓变计算方法有以下几种:(1) 标准生成焓变法:通过测定反应物和产物所需的摩尔生成焓变,计算燃烧热。
这种方法适用于已经测定了物质生成焓变的情况。
(2) 基流体焓法:将物质的生成焓变视为其组成元素的焓变相加。
这种方法在一些无法直接测定生成焓变的物质中有较广泛的应用。
(3) 存在焓法:通过测定物质在不同物态下的焓变,计算燃烧热。
这种方法适用于无法在标准生成焓变法或基流体焓法中得到准确结果的物质。
4. 实例应用以甲烷的燃烧为例,通过标准生成焓变法计算燃烧热。
甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,反应方程式如下:CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O根据已知数据,甲烷的生成焓变为ΔHf(CH4) = -74.86 kJ/mol,二氧化碳的生成焓变为ΔHf(CO2) = -393.5 kJ/mol,水的生成焓变为ΔHf(H2O) = -285.8 kJ/mol。
5(1)-燃烧产物成分分析解析
1 m V0 CO H 2 n Cn H m 2 H 2 S CO2 N 2 H 2O 2 100 79 L0 (m3 / m3 ) 100
只与燃料成分有关
3.燃烧产物体积百分数或摩尔百分比
1.固体燃料的燃烧产物(质量百分数)
C % H % O% N % S % A% W % 100 %
例如:
C%kg
VCO2
得:
C% kmol 12
C% kmol CO2 12
C% 22.4(m 3 ) 12
C 22.4 (m 3 / kg ) 12 100 S 22.4 VSO2 (m 3 / kg ) 32 100 H W 22.4 V H 2O 0.00124 g Ln 2 18 100 N 22.4 79 VN 2 Ln (m 3 / kg ) 28 100 100 21 VO2 ( Ln L0 ) (m 3 / kg ) 100
(m / m
3
3
air
)
产物量:
Vn VCO2 VSO2 VH 2O VN 2 VO2 C S H W N 22.4 12 32 2 18 28 100 21 n L0 0.00124 g Ln 100
固体或液体燃料: Vn VCO2 VSO2 VH 2O VN 2 VO2 (m 3 / kg )
气体燃料: Vn VCO2 VSO2 VH 2O VN 2 VO2 (m 3 / m 3 )
式中:VCO2、VSO2、VH 2O、VN 2、VO2 燃烧产物中所包含的各 产物的成分量 单位:m3 / kg或m3 / m3
焚烧理论计算书
焚烧理论计算书焚烧平衡计算在本项目中,所有设备的规格型号和尺寸大小均以第2节中提供的数据为准。
其中,回转窑焚烧温度需大于850℃,而二燃室焚烧温度则需大于1100℃。
锅炉参数方面,蒸汽压力为1.0Mpa,蒸汽温度为183℃,烟气出口温度为550℃。
给水温度按104℃计算,排污率为5%。
急冷塔参数方面,烟气进口温度为550℃,烟气出口温度为200℃,使用喷水降温。
1.1 工艺参数计算1.1.1 焚烧需要的理论空气量和燃烧产物计算废物完全焚烧需要的理论空气量和燃烧产物计算可通过反应方程式得出。
在完全焚烧的情况下,反应方程式如下:C + O2 = CO24H + O2 = 2H2O2N = N2S + O2 = SO22Cl = Cl22Cl2 + 2H2O = 4HCl + O2H2O = H2O理论空气量可通过元素气量计算得出,其中C、H、O、N的理论空气量分别为2.280Nm3/kg、1.267Nm3/kg、-0.167Nm3/kg、1.801Nm3/kg。
CO2、H2O、N2、SO2、HCl的理论燃烧产物分别为0.479Nm3/kg、0.532Nm3/kg、1.801Nm3/kg、0.092kg/kg、0.025kg/kg。
飞灰、灰渣、S、Cl、F、A、W的理论燃烧产物分别为0.117kg/kg、-0.023kg/kg、0.000kg/kg、3.474kg/kg、0.092kg/kg、0.025kg/kg、0.019kg/kg、0.024kg/kg、0.216kg/kg、-0.009kg/kg、-0.018kg/kg、0.000kg/kg、0.401kg/kg、0.000kg/kg、2.759kg/kg、0.479Nm3/kg、0.924Nm3/kg、0.025Nm3/kg、0.019Nm3/kg、0.024Nm3/kg、0.216Nm3/kg。
在标准状态下,完全燃烧需要的理论空气量为3.5Nm3/kg,完全燃烧后的烟气量为4.2Nm3/kg。
燃烧计算
实际空气量: 实际送入炉内的空气量。 实际空气量: 过量空气系数: 过量空气系数: 实际空气量与理论空气量的比值。
α=
V V
k 0
过量空气系数的计算
完全燃烧时: 完全燃烧时:
α≈
21 21 − o2
漏风系数: 漏风系数:
烟道各段内漏入 的冷空气量∆VΚ 与理论空气量V0 之比
∆α =
∆Байду номын сангаасK
V
0
烟气的组成
2
……
2
2
2
gy
烟气量的计算
方法一:利用烟气成分计算 方法一:
V = V +V H
y gy
2
O
方法一:利用燃料性质计算
烟气焓的计算
燃烧所需氧气量
= 2.667 C ar + 8 H ar + S ar mo2 100 100 100 = 2.667 C ar + 8 H ar + S ar − Oar mo2 100 100 100 100
mO 2 V O2= 1.429
0
1 = (2.667 C ar + 8 H ar + S ar − Oar ) 1.429 100 100 100 100
V = V CO +V SO +V H
燃烧学公式
1.门捷列夫公式Q gr=4.187[81C+300H-26(O-S)]Q net=4.187[81C+246H-26(O-S)-6M]2.干湿成分转换X m%=(100-H2O m)/100*X d% H2O m=0.00124g d H2O/(0.00124 g d H2O+1)3.燃气发热量Q gr=4.187(3040CO%+3050H2%+9530CH4%+14100C2H4%+…+6000H2S%)4.空气中O2:N2=21:79(体积)23.2:76.8(质量)5.对S&L燃料:L0=(8.89C+26.66H+3.33S-3.33O)/100 Lα=αL0(Lαm=(1+0.00124g d h20)αL0)V0=(C/12+S/32+H/2+M/18+N/28)22.4/100+0.79L0Vα=V0+(α-1)L0(Vαm=(C/12+S/32+H/2+M/18+N/28)22.4/100+(α-0.21)L0+0.00124 g d H2O)6.对G燃料完全燃烧情况:L0=4.76[1/2CO2+1/2H2+(n+m/4)C n H m+1.5H2S-O2]/100Lα=αL0V0=[CO+H2(n+m/2)C n H m+2H2S+CO2+N2+H2O]/100+0.79L0Vα=[CO+H2(n+m/2)C n H m+2H2S+CO2+N2+H2O]/100+(α-21/100)L07. S&L燃烧产物成分:CO2%=C ar12×22.4/100Vα×100%SO2%=S ar32×22.4/100Vα×100%H2O%=(H ar2+M18)×22.4/100Vα×100%N2%=N ar28×22.4100+79/100LαVα×100%O2%=21/100(Lα−L0)Vα×100%8.G燃烧产物成分V CO2=(CO+∑nC n H m+CO2)×1/100V H20=(H2+∑m2C n H m+H2S+H2O)×1/100V S02=H2S×1/100V N2=N2100+79/100LαV O2=21/100(Lα−L0)9.不完全燃烧:1)α>1混合不好:计入水分时不计水分时2)α<1混合好: 计入水分时不计水分时3) α<1混合好:计入水分时不计水分时10.不完全燃烧产物量计算:对L&S燃料:C平衡 H平衡O平衡N平衡水煤气平衡常数K 甲烷分解平衡常数K =对G燃料:C平衡H平衡O平衡N平衡两个常数同上11.实际燃烧温度理论燃烧温度理论发热温度12.理论燃烧温度计算:13.气体分析方程对实际烟气分析RO2max=14.α的检测计算1)按O平衡,α(c)(inc)2)按N平衡对含氮很少的燃料对含氢很少的燃料α15.化学不完全燃烧热损失计算16.着火温度与器壁温度关系17.热自燃感应时间(着火延迟)18.开口体系着火条件由此则19.器壁Tw下点火最小直径20.最小点火能21.层流火焰传播速度S L=√2ατ̅其中α=λρCpτ̅=C f0W̅22.本生灯测S L法:S L23.多燃气与空气混合的S L计算:24.脱火回火条件25.本生灯火焰长度计算,由此本生灯26.R-R粒径分布均匀性指数27.平均粒径计算:1)若考虑喷雾蒸发2)若考虑雾化效率3)通式28.单油滴蒸发燃烧模型29.碳粒燃烧模型其中当气流速度相对较小时Sh=2,动力燃烧区K很小,扩散燃烧区αD很小扩散区动力区,30.碳粒表面灰壳对燃烧时间影响。
燃料燃烧计算程序参考
kJ/kg
1 m3/kg m3/kg
m3/kg m3/kg m3/kg m3/kg m3/kg m3/kg
空气需要量 理论燃烧产物
%
%
%
%
%
实际燃烧产物
CO2量
Vn(CO2) m3/kg
SO2量
Vn(SO2) m3/kg
RO2量(CO2与SO2)
Vn(RO2) m3/kg
H2O量
Vn(H2O) m3/kg
值Q0变化数据 1.6
理论燃烧温度
2039.8829 2198.314197 2356.745494 2515.176792 2673.608089 2832.039387
n的变化数据 10
锅炉总热负荷 kJ/kg
7129.650458 7171.117126 7212.583794 7254.050462
设定值(100℃<tk<500℃) 查表,插值
Qwr=nH0k(忽略冷空气焓) Qr=Qar,net+ir+Qwr
Hash=0.01Aarαfh(cθ)h
消耗单位质量燃料的散热量 各环节热负荷计算
Qash=Hash
插值差分 插值差分 插值差分 插值差分 插值差分
已知条件
已知条件
已知条件
已知条件
已知条件 tmax的计算(令Q1=0时)
1.1
21515.3851 14343.25111
1.2
21627.61431 14420.09905
1.3
21739.84352 14496.94699
1.4
21852.07273 14573.79493
Байду номын сангаас
燃气燃烧所需空气量及燃烧产物(标准版)
( 安全管理 )单位:_________________________姓名:_________________________日期:_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改燃气燃烧所需空气量及燃烧产物(标准版)Safety management is an important part of production management. Safety and production are inthe implementation process燃气燃烧所需空气量及燃烧产物(标准版)燃气的燃烧计算,是按照燃气中可燃成分与氧进行化学反应的反应方程式,根据物质平衡和热量平衡的原理,来确定燃烧反应的诸参数,包括:燃烧所需要的空气量、燃烧产物的生成量及成分、燃烧完全程度、燃烧温度和烟气焓。
这些参数是燃气燃烧设备设计、热工管理必要的数据,也是评定生产操作、提高热效率、进行传热和空气动力计算不可缺少的依据。
考虑到燃气、空气和燃烧产物各组成所处的状态,可以相当精确地把它们当作理想气体来处理。
所以,燃烧计算中气体的体积都按标准状态(0℃、101325Pa)计算,其摩尔体积均为22.4L,计算基准可以用1m3的湿燃气,也可以用1m3干燃气。
必须注意的是,后者还要带入所含的饱和水汽量,这就是大多数场合下所使用的基准——含有1m3干燃气的湿燃气。
确定燃气燃烧所需空气量和燃烧产物量,属于燃烧计算的物料平衡的内容。
一、空气需要量(一)理论空气需要量V0V0是指1m3燃气按燃烧反应方程式完全燃烧所需要供给的空气量,m3空气/m3干燃气,它是燃气完全燃烧所需的最小空气量。
V0的计算方法为,先按照燃烧反应方程式和燃烧计算的氧化剂条件(假设干空气体积仅由21%的氧和79%的氮组成),确定燃烧所需的理论氧气量,然后换算成理论空气需要量。
从单一可燃气体着手。
例如,CO的燃烧反应方程式,连同随氧带入的氮,可表示为CO+0.502+3.76×0.5N2=C02+1.88N2上式表明,1m3的C0完全燃烧,理论需氧量为0.5m3,随氧带入的氮量为1.88m3,相当的理论空气需要量是0.5/0.21=2.38m3 。
燃气燃烧所需空气量及燃烧产物
燃气燃烧所需空气量及燃烧产物燃气的燃烧计算,是按照燃气中可燃成分与氧进行化学反应的反应方程式,根据物质平衡和热量平衡的原理,来确定燃烧反应的诸参数,包括:燃烧所需要的空气量、燃烧产物的生成量及成分、燃烧完全程度、燃烧温度和烟气焓。
这些参数是燃气燃烧设备设计、热工管理必要的数据,也是评定生产操作、提高热效率、进行传热和空气动力计算不可缺少的依据。
考虑到燃气、空气和燃烧产物各组成所处的状态,可以相当精确地把它们当作理想气体来处理。
所以,燃烧计算中气体的体积都按标准状态(0℃、101325Pa)计算,其摩尔体积均为22.4L,计算基准可以用1m3的湿燃气,也可以用1m3干燃气。
必须注意的是,后者还要带入所含的饱和水汽量,这就是大多数场合下所使用的基准——含有1m3干燃气的湿燃气。
确定燃气燃烧所需空气量和燃烧产物量,属于燃烧计算的物料平衡的内容。
一、空气需要量(一)理论空气需要量V0V0是指1m3燃气按燃烧反应方程式完全燃烧所需要供给的空气量,m3空气/m3干燃气,它是燃气完全燃烧所需的最小空气量。
V0的计算方法为,先按照燃烧反应方程式和燃烧计算的氧化剂条件(假设干空气体积仅由21%的氧和79%的氮组成),确定燃烧所需的理论氧气量,然后换算成理论空气需要量。
从单一可燃气体着手。
例如,CO的燃烧反应方程式,连同随氧带入的氮,可表示为CO+0.502+3.76×0.5N2=C02+1.88N2上式表明,1m3的C0完全燃烧,理论需氧量为0.5m3,随氧带入的氮量为1.88m3,相当的理论空气需要量是0.5/0.21=2.38m3。
对气态重碳氢化合物CmHn,燃烧反应方程式为CmHn+(m+n/4)O2+3.76(m+n/4)N2=mC02+ (n/2)H20+3.76(m+n/4)N2 (1—1)也清楚地表明,1m3的CmHn完全燃烧,需要(m+n/4)m3的理论氧,同时带入3.76(m+n/4)m3的氮,故理论空气需要量为(m+n/4)/0.21=4.76(m+n/4)m3。
消防工程 - 火灾燃烧的有关计算
第三节 火灾燃烧的有关计算
一、火灾燃烧所需要的空气量计算 二、火灾燃烧产物的体积、组成和密度* 三、火灾燃烧热、释热速率和燃烧温度计算
二、火灾燃烧产物的体积、组成和密度 由于燃烧而生成的气体、液体和固体物质,叫做燃烧产物。燃烧产物分 为完全燃烧产物和不完全燃烧产物。所谓完全燃烧产物是指可燃物中 C 变成 CO2(气)、H变成H2O(气)、S变成SO2(气)、N变成N2(气);而CO、NH3、 醇类、酮类、醛类等是不完全燃烧产物。 燃烧产物主要以气态形式存在,其组成主要取决于可燃物的组成和燃烧 条件。大部分可燃物属于有机化合物,它们主要由碳、氢、氧、氮、硫、磷 等元素组成。在空气充足的条件下,燃烧产物主要是完全燃烧产物,不完全 燃烧产物量很少;如果空气不足或温度较低,不完全燃烧产物量相对增多。 氮在一般条件下不参加燃烧反应,而呈游离态(N2 )析出。在特定条件下, 氮也能被氧化生成NO或与一些中间产物结合生成HCN等。
44 C 。表示为标准状况下的体 kg 12 100
积为
同理可得出标准状况下燃烧产生的SO2的体积为: V0,SO 22.4 S (m3 / kg ) 2 32 100
44 22.4 C ,即: m3 12 44 100
V0 ,CO2
22 .4 C ,式中“ 0”代表标准状况。 ( m 3 / kg ) 12 100
(1-27) (1-28)
对气体可燃物:
V0, N2 N 2 102 0.79 V0,air (m3 / m3 )
(1-29) (1-30) (1-31)
V ,O2 ( 1) 0.21 V0,air (m3 / m3 )
V ,P V0, P ( 1) V0,air (m3 / m3 )
燃烧上限计算公式
燃烧上限计算公式燃烧上限是指在一定条件下,燃烧所能达到的最大限度。
在工业生产和安全管理中,燃烧上限的计算是非常重要的,它可以帮助我们评估燃烧过程中的风险,并制定相应的预防措施。
下面我们将介绍燃烧上限的计算公式及其应用。
燃烧上限的计算公式通常是根据燃烧的化学反应来推导的。
在燃烧过程中,燃料和氧气发生化学反应,产生热量和二氧化碳等产物。
燃烧上限即为燃料和氧气的最大比例,超过这个比例就无法维持燃烧反应。
燃烧上限的计算公式如下:燃烧上限 = (燃料的分子量 / (燃料的分子量 + 氧气的分子量)) 100%。
其中,燃料的分子量和氧气的分子量可以通过化学式来确定。
例如,对于甲烷(CH4)和氧气(O2)的燃烧反应,可以得到如下的计算公式:CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O。
根据这个化学反应式,我们可以得到甲烷和氧气的分子量,进而计算出燃烧上限。
燃烧上限的计算公式可以帮助我们评估燃烧过程中的风险。
在工业生产中,燃料和氧气的混合比例可能会受到各种因素的影响,如温度、压力、湿度等。
如果燃烧过程中的混合比例超过了燃烧上限,就可能导致燃烧不完全或者爆炸等安全问题。
因此,通过燃烧上限的计算,我们可以及时发现潜在的安全隐患,并采取相应的措施来预防事故的发生。
除了在工业生产中的应用,燃烧上限的计算公式还可以在环境保护和火灾预防等领域得到应用。
例如,在建筑设计中,我们需要考虑建筑材料的燃烧性能,以及在火灾发生时燃烧产物的排放情况。
通过燃烧上限的计算,我们可以评估建筑材料在火灾情况下的燃烧性能,从而选择合适的材料和设计方案来提高建筑的火灾安全性。
在环境保护方面,燃烧上限的计算也可以帮助我们评估燃烧过程中产生的污染物的排放情况。
通过控制燃料和氧气的混合比例,我们可以减少燃烧产物中有害物质的排放,从而保护环境和人类健康。
总之,燃烧上限的计算公式是工业生产和安全管理中的重要工具,它可以帮助我们评估燃烧过程中的风险,并制定相应的预防措施。
完全燃烧公式
完全燃烧公式完全燃烧公式,也被称为化学方程式,是描述燃烧反应过程的一种方式。
在化学反应中,燃料和氧气发生反应,产生二氧化碳和水,释放出能量。
这个过程被称为完全燃烧,它是一种高效的燃烧方式,能够充分利用燃料的能量。
完全燃烧公式中的化学符号和数字代表了不同元素和它们的比例关系。
以燃料甲烷(CH4)和氧气(O2)为例,它们的完全燃烧公式可以表示为:CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O在这个方程式中,甲烷和氧气发生反应,生成二氧化碳和水。
方程式中的数字表示了每个分子之间的比例关系,例如一个甲烷分子需要两个氧气分子才能完全燃烧。
完全燃烧公式不仅可以用于描述甲烷和氧气的反应,还可以用于描述其他燃料和氧气的反应。
无论是燃烧木材、煤炭、石油还是天然气,它们的燃烧过程都可以用化学方程式进行描述。
完全燃烧公式的应用不仅仅局限于理论计算,它还可以用于工程设计和环境保护。
在工程设计中,通过分析燃料的完全燃烧公式,可以确定所需的氧气量和燃料供给量,从而设计出高效的燃烧设备。
在环境保护方面,完全燃烧公式也发挥着重要的作用。
通过分析燃料的完全燃烧公式,可以确定燃烧产生的气体成分,从而评估其对环境的影响。
例如,燃烧柴油会产生大量的二氧化碳和氮氧化物,这些气体会对大气造成污染,导致全球变暖和酸雨等问题。
为了减少对环境的影响,人们正在研究开发更加清洁和高效的燃烧技术。
通过改进燃烧设备和控制燃烧条件,可以实现更完全的燃烧,减少污染物的生成。
除了在燃烧反应中的应用,完全燃烧公式还可以用于其他化学反应的描述。
例如,在冶金工艺中,金属和氧气的反应也可以用完全燃烧公式进行描述。
完全燃烧公式是描述燃烧反应过程的一种重要方式。
通过分析燃料和氧气的完全燃烧公式,可以了解燃烧过程中产生的产物和释放的能量。
这对于工程设计和环境保护都具有重要意义。
通过不断改进燃烧技术,我们可以实现更加高效和清洁的能源利用,减少对环境的影响。
完全燃烧公式的研究和应用将继续推动科学和工程领域的发展。
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Nm3/kg
3.理论水蒸气体积 V 由以下四部分组成: (1)燃料中的氢完全燃烧生成的水蒸气体积:
H ar H ar 2 22 .4 11.1 2 2.016 100 100
0 H2O
,Nm3/kg
(2)标准状态下燃料中的水汽化生成的水蒸气 体积:
M ar M ar 22 .4 1.24 18 100 100
V
0 y
C ar Sar N ar 1.866 0.7 0.8 0.79V 0 100 100 100
11.1
H ar M 1.24 ar 0.0161V 0 1.24Wwh , Nm 3 / kg 100 100
这种含有水蒸汽的烟气称为湿烟汽,扣 除水蒸后的烟气称为干烟气,理论干 烟气量Vgy0为 :
,Nm3/kg
(3)理论干空气量带入的水蒸汽体积:
1 d 0.00161 d 1.293 0.804
,Nm3/kg
(4)蒸汽雾化燃油时带入的水蒸汽体积:
当采用蒸汽雾化设备时,喷入的水 蒸汽的质量为Wwh,水蒸汽的体积为:
22 .4 Wwh 1.24Wwh 18
由此可得理论烟气量 Vy0为 :
2
VCO 1.8 66
Car,CO 1 00
,Nm3/kg (3-31)
VCO 2 1.866
Car,CO 100
2
,Nm3/kg (3-32)
RO2和CO占干烟气的体积百分数为
RO 2 VRO 2 Vgy 100 %
(3-35)
则
VCO CO 100% Vgy
(3-36)
Vgy
1.866(C ar 0.375S ar ) 3/kg (3-38) , Nm RO 2 CO
§3-2 烟气量的计算
一、理论烟气量计算 理论烟气量:1kg(或1Nm3)收到基燃料 完全燃烧又没有剩余氧存在时,生成的烟气体 积称为理论烟气量,用符号Vy0表示,单位是 (Nm3/kg)或(Nm3/Nm3)。理论烟气的主 要成分有:可燃元素燃烧后生成的CO2、H2O 和SO2;燃料和空气中所含的N2;水蒸气。
V
0 gy
VRO2 V
0 N2
(3-22)
理论烟气量也可写成
V
0 y
Vgy
0
0 VH 2O
(3-23)
二、完全燃烧且1时的燃烧产物
Vy包括Vy0与完全燃烧所剩余的干空气 量及这部分干空气所携带的水蒸汽之和, 即此时的烟气体积为:
Vy Vy ( 1)V 0 0.0161 ( 1)V 0 Vy0 1.061( 1)V 0
Nm3/kg (3-14)
1.理论烟气中二氧化碳和二氧化硫的体积
,Nm3/kg (3-15) ,Nm3/kg (3-16)
Nm3/kg (3-17)
2.理论氮气体积
在标准状态下, 由两部分组成:燃料 中的氮所占体积和理论空气量中的氮所占的体 积:
0 N2
V
N ar 22.4 N ar 0 0.79V 0.8 0.79V 0 28 100 100
0
Nm3/kg (3-24)
三、不完全燃烧时的燃烧产物 当供给的空气量不足( < 1 ),或空 气量虽 1,但与燃料混合不好时,都 会发生不完全燃烧。这时燃料中的一部 分可燃物质未经燃烧而进入燃烧产物中, 如CO。
假定l kg燃料中含碳(Car/100)kg,其中 有(Car,CO2/100)kg的碳燃烧生成CO2,有 (Car,CO/100)kg的碳燃烧生成CO,则标准 状态下这两部分碳燃烧生成的CO和CO2 的体积 VCO 、 VCO 为: