燃气的燃烧计算资料

vH 2O(g) 1.20Nm 3 /kg
H O(g) 0.833kg/Nm 3
2
思考： 热值的两个单位kJ/Nm3和kJ/kmol之间如何进行转换？
2、干燃气（混合气体）的热值
H=∑Hiri Hi：燃气中某一可燃组分的热值，kJ/Nm3； ri：燃气中某一可燃组分的容积百分比。
3、燃气的组分表示
方法一：用某一组分所占燃气的容积百分比表示。
∑riw =1
方法二：某一组分占干燃气的容积百分比，外加含湿量。 含湿量dg单位：kg/Nm3干燃气 例： 某一燃气的组分CH4W75%，若该燃气的含湿量12.5g/Nm3， 求CH4在干燃气中的容积成分。
w CH4 CH4 (1 dgvH2O ) 75 (1 0.0125 1.20) 76.125
第二节 燃烧所需的空气量
一、空气的组成
干空气的容积成分：O221%、N279％
N 2 79 3.76 O 2 21
二、理论空气需要量
理论空气需要量V0：含有1Nm3干燃气的湿燃气完全燃烧
所需的干空气量。 单位：Nm3干空气/Nm3干燃气
1、理论公式
V0的计算：求出每Nm3干燃Fra Baidu bibliotek完全燃烧所需要的氧气量， 进而可求出对应的干空气量。
=1 >1
理论烟气量 实际烟气量
思考：完全燃烧时，烟气中的RO2 的体积与供给的 空气量有关吗？
二、烟气量计算的理论公式
1、 =1 时的理论烟气量
VRO2 VCO 2 VSO 2 0.01(CO2 CO mCmHn H2S)
V
0 H 2O
n 0.01[H 2 H 2S Cm H n ] 1.20(d g V0d a ) 2
油制气：热裂解～、催化裂 解～
按组分分类
可燃气体：CmHn、H2、CO、H2S
不可燃气体：N2、CO2、O2、H2O（g）
• 燃气热值的确定
燃气燃烧计 算的内容 • 燃烧所需的空气量 • 燃烧产生的烟气量 • 燃烧温度的确定 • 烟气焓的计算
第一节 燃气的热值
一、燃烧的条件 燃烧：燃气中的可燃成分在一定条件下与氧发生
n w w w w Hh H lw 19.59(H w C H H S H O ) 2 m n 2 2 2 n 1 w w H h H l [19.59(H 2 Cm Hn H 2S) 2352 dg ] 2 1 1.20d g
w Hh 与Hlw的单位： kJ/ Nm3湿燃气
0 VN 0.79V0 0.01N2 2
激烈的氧化反应，并产生大量的热和光的
物理化学过程。
燃烧必须具 2、进行反应所需的能量 备的条件 3、具有完成反应所需的时间
1、燃气和氧气按一定比例呈分子状态混合
二、燃烧反应化学计量式
CH4+2O2=CO2+2H2O+ΔH

表示物质量之间的关系。 由于各种气体的摩尔体积近似相等，故也可表示气体 容积之间的关系。

ΔH称为反应焓、燃烧焓或燃气热值，可由燃烧试验确
定或者由反应前后物系的焓差确定。
各种燃气的化学反应计量式：
n n Cm H n (m )O2 m C O2 H 2O ΔH 4 2 1 C O O 2 C O2 ΔH 2 1 H 2 O 2 H 2O ΔH 2 3 H 2S O 2 S O2 H 2O ΔH 2
V0 1 1 n 3 1 [ H 2 ( m )Cm H n H 2S C O O 2 ] 21 2 4 2 2
2、近似公式 燃气的热值越高，所需的理论空气量越大。
V0 H l
当燃气的Hl<10500kJ/Nm3时，
0.209 V0 Hl 1000
当人造燃气的Hl>10500kJ/Nm3时， 0.26 V0 H l 0.25 1000 烷烃类燃气（天然气、液化石油气）采用
w dr H 与 H ③ h h 之间的关系
1 H ( H 2352 dg ) 1 1.20d g
w h dr h
H
③
dr h
①
H
dr l
④
w h
④ H 与H 之间的关系
1 H H 1 1.20d g
w l dr l
w l
dr l
H
②
H lw
思考：
dr w Hh 与Hlw之间、Hh 与Hldr 之间的关系 ?
燃气燃烧与应用
绪论
本课程的目的：燃烧器的设计计算
燃气的燃烧计算
燃气燃烧反应动力学
燃气燃烧的气流混合过程
内容
燃气燃烧的火焰传播 燃气燃烧方法 燃烧器的设计计算 燃气的互换性
第一章 燃气的燃烧计算
绪论
燃气：各种气体燃料的总称
按 制 备 方 法 分 类 天然气：纯天然气、石油伴生气 液化石油气
人造燃气 煤制气：炼焦煤气、水煤气等
0.268 V0 Hl 1000
三、实际空气需要量
实际空气需要量V>理论空气需要量V0 过剩空气系数：
V V0
工业设备中，＝1.05～1.20 ；民用燃具中＝1.3～1.8。 在保证完全燃烧的情况下，使 →1.0。
第三节 完全燃烧产物的计算
一、烟气量
烟气:燃气燃烧后的产物。 烟气量：含有1Nm3干燃气的湿燃气完全燃烧后产生 的烟气量。 单位：Nm3/ Nm3干燃气 RO2(包括CO2、SO2)、N2、H2O RO2 、N2、H2O、O2
三、燃气热值的确定
1、高热值、低热值
高热值Hh：1Nm3或1kmol燃气完全燃烧后被冷却至 原始温度且水蒸气以凝结水状态排出时所 放出的热量。 所以 高热值Hh －低热值Hl ＝水蒸气的汽化潜热r 单位：kJ/Nm3或kJ/kmol 低热值Hl：～，水蒸气以蒸汽状态排出。
r=1959kJ/Nm3 水蒸气v=21.629m3/kmol 水蒸气M=18.0154kg/kmol ∴ r=2352kJ/kg
3、燃气热值之间的关系 dr 与Hldr 之间的关系 ① Hh
n dr Hh H ldr 19.59(H 2 Cm H n H 2S) 2
H
③
dr h
①
H
dr l
④
w h
H 与H 的单位： kJ/ Nm 干燃气
w w H 与 H ② h l 之间的关系
dr h
dr l
3
H
②
H lw