燃气燃烧与设备设计
燃烧原理及设备 教学大纲
燃烧原理及设备一、课程说明课程编号：100217Z10课程名称：燃烧原理及设备/ Combustion Principle and Equipments课程类别：专业教育课程学时/学分：32/2先修课程：工程热力学、传热学、流体力学适用专业：建筑环境与能源应用工程教材、教学参考书：1.同济大学主编.燃气燃烧与应用. 北京：中国建筑工业出版社.2011；2.吕瀛主编.燃气燃烧设备.重庆：重庆大学出版社.2011。
二、课程设置的目的意义利用燃气代替固体燃料不仅能够节约能源，提高产品质量及数量，实现生产自动化，改善劳动条件，同时能够减轻城市交通运输负担及提高人民生活水平，而且还能防止大气污染，保护城市环境。
所以城市燃气化是城市现代化的重要标志之一。
本课程要求掌握燃气燃烧原理、燃烧器设计、民用燃具设计、燃气在工业炉及锅炉设备中的合理利用与节能措施、热力计算和空气动力计算方法，同时还要求掌握燃气燃烧的自动调节、运行管理和安全技术措施。
三、课程的基本要求知识: 课程要求掌握燃气燃烧原理、燃烧器设计、民用燃具设计、燃气在工业炉及锅炉设备中的合理利用与节能措施、热力计算和空气动力计算方法，同时还要求掌握燃气燃烧的自动调节、运行管理和安全技术措施。
能力: 培养学生将所学专业理论与知识融会贯通，灵活应用于专业实践之中的基本工作能力，获取知识能力、自学能力和创新能力。
素质: 通过课程中的分析讨论辩论培养分析沟通交流素质，建立从燃气燃烧基本原理到工程设计与应用的思维模式，提升理解工程管理基本素质。
通过课外导学的模式，提升自主学习和终身学习的意识，形成不断学习和适应发展素质。
四、教学内容、重点难点及教学设计注：实践包括实验、上机等五、考核方式及成绩评定考核方式采用笔试和测验方式，分平时测试、作业测评和期末考核等；成绩六、大纲主撰人：大纲审核人：。
燃气锅炉设计手册
燃气锅炉设计手册一、引言随着能源需求的不断增长，燃气锅炉作为一种高效、环保的供暖设备，越来越受到人们的关注和使用。
本手册旨在介绍燃气锅炉的设计原理、工作原理以及一些建议，以帮助读者更好地了解和应用燃气锅炉。
二、燃气锅炉设计原理1. 热力学基础燃气锅炉的设计基于热力学原理，热力学基础包括能量守恒定律、质量守恒定律和热力学第一定律等。
2. 燃烧原理燃烧是燃气锅炉的核心过程，燃烧原理涉及燃料与空气的混合比例、点火、燃烧稳定性等方面。
3. 热传递原理燃气锅炉将燃料燃烧释放的热能传递给工作介质（水或蒸汽），热传递原理涉及热传递方式、传热表面设计等。
三、燃气锅炉设计要点1. 热负荷计算热负荷计算是燃气锅炉设计的基础，根据建筑物的面积、采暖需求等因素，计算出合适的热负荷，以确定锅炉的规格和能力。
2. 锅炉布置合理的锅炉布置能够最大程度地提高热效率和运行安全性，考虑到烟道、气源管道、燃烧室等方面，设计合理的布局方案。
3. 水循环系统设计水循环系统设计涉及水容器的选型、水泵的选择和布置、管道的设计等，要确保水流畅稳定，避免堵塞和泄漏。
4. 燃烧系统设计燃烧系统设计包括燃气供应管道、燃烧器的选择和调整等，确保燃料与空气的适当混合，以获得高效的燃烧效果。
5. 安全保护设计燃气锅炉的安全保护设计是至关重要的，包括过热保护、燃烧器自动控制、燃烧反应速度检测等，以保证锅炉的安全运行。
四、燃气锅炉设计案例以下是一个典型的燃气锅炉设计案例，供读者参考：1. 设计要求热负荷：1000kW锅炉类型：燃气蒸汽锅炉工作压力：0.7MPa锅炉效率：90%2. 设计步骤(1) 计算热负荷，确定锅炉容量和规格。
(2) 设计燃烧系统，选择合适的燃烧器。
(3) 设计水循环系统，包括水容器、水泵、管道等。
(4) 设计烟气系统，包括烟道和烟囱。
(5) 设计安全保护系统，包括过热保护、燃烧器自动控制等。
五、常见问题及解决方案1. 锅炉热效率低下可能原因包括燃烧不完全、传热表面积不足等。
燃气燃烧器安全技术规定
燃气燃烧器安全技术规定1. 引言燃气燃烧器是用于将燃气和空气混合并点燃以产生火焰的设备。
然而，在使用燃气燃烧器时，存在着安全隐患，例如燃烧不完全、泄漏、爆炸等问题。
为了保障人们的生命和财产安全，制定燃气燃烧器安全技术规定非常必要。
本文将详细介绍燃气燃烧器安全技术规定的要求和措施，涉及燃烧器的设计、安装、使用和维护等方面，提供一份全面且确保安全的指导。
2. 设计和制造要求2.1. 设计原则燃气燃烧器的设计应遵循以下原则：•安全性：燃气燃烧器应具备防火、防爆、防泄漏等安全措施，确保在正常使用情况下不会出现危险情况。
•可靠性：燃气燃烧器的设计要求稳定可靠，具备良好的性能并能正常工作。
•高效性：燃气燃烧器应具备高效的燃烧能力，实现燃气的充分燃烧，减少尾气排放。
•维修性：燃气燃烧器的设计应考虑易于维修和更换部件。
2.2. 安全装置燃气燃烧器应配备一系列的安全装置，确保在异常情况下自动停止工作或采取相应的应急措施。
常见的安全装置包括：•燃气检测装置：用于检测燃气泄漏，并能自动切断燃气供应。
•温度传感器：用于监测燃烧器的温度，一旦温度过高，即可触发停机保护机制。
•快速关闭阀门：用于在紧急情况下快速切断燃气供应。
•过流保护装置：用于检测燃气流量异常，防止燃气泄漏。
2.3. 燃气燃烧器材料燃气燃烧器的关键部件，如燃烧器头、管道等应选用耐高温、耐腐蚀的材料，确保在高温和恶劣环境下也能保持稳定可靠的性能。
常见的材料包括不锈钢、铜合金等。
3. 安装要求3.1. 安装位置燃气燃烧器的安装应符合以下要求：•燃气燃烧器应安装在通风良好、无明火、无易燃物的室内环境中。
•燃气燃烧器应与壁炉、供暖设备等有足够的距离，以避免相互干扰，确保安全运行。
•燃气燃烧器的安装高度应符合相关规范，以确保燃气和空气能正确混合。
•燃气燃烧器应固定在坚固的基础上，避免震动造成的影响。
3.2. 连接与阀门•燃气燃烧器应使用合适的连接管道进行燃气供应，连接管道应具备耐高温、耐腐蚀的性能。
燃气设备方案 (3)
燃气设备方案1. 引言燃气设备在现代社会中扮演着重要的角色，它们广泛应用于家庭、工业和商业领域。
燃气设备的设计方案需考虑安全性、高效性和环保性。
本文将讨论一个典型的燃气设备方案，包括设计原则、组成部分和实施步骤。
2. 设计原则设计燃气设备方案时，需要遵循以下原则：2.1 安全性安全性是设计燃气设备的首要考虑因素。
燃气设备应具备防止火灾和爆炸的防护措施，包括可靠的燃气泄漏检测系统、过热自动断电装置以及紧急停机按钮等。
2.2 高效性高效性是设计燃气设备的重要指标。
燃气设备应尽量提高能源利用效率，减少能源浪费。
采用高效的燃气燃烧技术、热交换系统和节能控制装置等，可以提高设备的高效性。
2.3 环保性燃气设备设计应考虑环境保护因素。
减少燃气设备对大气环境的污染是一个重要目标。
设备应具备减少氮氧化物、颗粒物和二氧化碳等有害排放物质的能力，以及有效的废气处理系统。
3. 燃气设备方案的组成部分一个典型的燃气设备方案包括以下组成部分：3.1 燃气供应系统燃气供应系统应包括燃气管道、阀门和压力调节器等。
燃气管道应设计合理，以确保燃气的稳定供应和合理分配。
阀门和压力调节器用于控制燃气的流量和压力，以满足设备的需求。
3.2 燃烧系统燃烧系统是燃气设备的核心组成部分。
它包括燃烧器、点火装置和燃烧控制系统等。
燃烧器应选择适宜的类型和规格，以提供所需的燃烧效果。
点火装置应可靠并保证安全。
燃烧控制系统应能够控制燃烧过程，保证稳定的热输出。
3.3 余热回收系统余热回收系统是为了提高能源利用效率而设计的。
它可以回收燃气设备产生的热量，并将其转化为有用的能量，如蒸汽或热水。
余热回收系统应包括热交换器和相应的管道系统，以实现热能的传递和利用。
3.4 废气处理系统废气处理系统用于处理燃气设备排放的废气，以减少对环境的影响。
它可以包括排气管道、过滤装置和特殊的化学处理设备等。
废气处理系统的设计应具备有效的废气净化功能，以满足环保要求。
4. 燃气设备方案的实施步骤燃气设备方案的实施包括以下步骤：4.1 需求分析和设备选择首先，需要对设备的需求进行分析。
钢铁企业燃气工程设计手册
钢铁企业燃气工程设计手册目录一、前言二、设计基础1. 工程概述2. 燃气工程设计原则3. 设计依据4. 设计范围和分类5. 设计编制标准三、燃气设备选择与布置1. 燃气介质类型及特点2. 设备类型及特点3. 设备布置与空间要求四、供气系统设计1. 燃气管网计算2. 管道材料与规格选择3. 管道布置与支撑4. 阀门与附件选型与布置5. 安全防护装置设置五、燃气燃烧设备设计1. 燃烧设备类型与选择2. 燃烧设备支撑与防护3. 燃气调节与分配系统设计4. 燃烧系统控制与调试六、供气系统安全设计1. 安全防护设计原则2. 设计与选型规范要求3. 安全监测与报警装置设计4. 危险源与风险评估七、工程施工与验收1. 燃气管道施工要点2. 燃烧设备安装与调试3. 工程质量验收与安全监督八、运维与维护1. 供气系统维护与保养2. 设备巡检与维修3. 安全事故应急处理4. 设备更换与弃用九、附录1. 示意图与示例2. 相关标准和规范3. 设备供应商与联系方式编者说明：本手册面向钢铁企业燃气工程设计与施工人员，以提供设计方案、施工要点及维护建议为主要目标。
请根据具体企业情况，合理运用手册内容，并结合实际进行设计。
本手册所涵盖的内容涉及燃气工程的设计基础、设备选择与布置、供气系统设计、燃气燃烧设备设计、供气系统安全设计、工程施工与验收以及运维与维护等方面。
同时附录中提供了示意图、相关标准和规范以及设备供应商的联系方式供参考。
特别说明：本手册所涉及的内容仅为参考，具体设计和施工请参阅适用的法律法规、标准及规范，并与专业人员进行进一步交流和协商。
所有信息均经过精心整理，但编者不对其中的错误或遗漏承担责任。
家用燃气灶具设计指导书燃烧器课程设计
家用燃气灶具设计指导书燃烧器课程设计燃烧器课程设计指导书一、课程设计题目：——燃烧器设计二、课程设计目的及要求课程设计是专业课教学的重要组成部分，是理论学习的深化和应用。
通过课程设计，使学生自觉地树立精心设计的思想，理论联系实际的学风，掌握一般民用燃气灶具的设计程序、方法和步骤。
了解和熟悉本领域的新材料、新设备、新方法和新技术。
熟悉国家和地方的有关规定和技术措施，学会使用有关的技术手册和设计资料，提高计算和绘图技能, 提高对实际工程问题的分析和解决能力。
三、设计步骤与方法。
根据设计任务书中给定的设计题目及具体要求，按照收集资料f确定方案f设计计算f绘制图纸的步骤进行设计，并将各步骤的主要依据成果与结论写入设计说明书。
设计主要内容及注意事项指示如下：（一）设计的原始资料1、来气压力；2、气源种类；3、气源物性参数。
（二）设计计算1、大气式燃烧器头部设计计算头部设计以稳定燃烧为原则，保证灶具在使用过程中，在0・5至1・5倍燃气额定压力范围使用燃具和燃气成分在一定波动范围内，火焰燃烧应稳定，不得出现离焰、回火、黄焰等现象，同时火焰应当满足加热工艺需要。
1）选取火孔①选取火孔热强度你根据给定的气源种类及其相关物性参数确定火孔热强度。
②选取火孔直径心根据选定的火孔热强度确定燃烧器头部的火孔尺寸。
③计算火孔总面积按我国现行标准规定，家用燃气灶主火燃烧器的额定热负荷不得小于2.9KW,但不得大于4.07KVVoqp耳一火孔总面积；Q—灶具额定热负荷2）计算火孔数目4-« 一火孔数目；3）确定火孔深度①增加孔深，有利于提高灶具的脱火极限，使燃烧器更加稳定，工作范围增大。
②增大孔深，在一定范围内，回火极限降低，气流阻力加大，不利于一次空气吸入。
③孔深一般设定为燃烧器火孔直径的2~3倍4）确定火孔间距火孔间距太大，不利于顺利传火；火孔间距太小，容易出现火焰合并，影响二次空气供给，出现黄焰现象。
因此一般取火孔间距为火孔直径的2~3 倍5）设计火孔排列型式①设计排数小于四排，对选择燃烧器设计参数无影响，对脱火极限无影响。
高效燃烧器的设计原理与实现
高效燃烧器的设计原理与实现随着不断增长的能源需求和环境污染问题的日益严重，对于能源的利用率和能效也越来越受到重视。
燃烧器的高效设计与实现，对于提高燃气能源利用率，减少废气排放，具有重要意义。
燃烧器的设计原理，主要由燃烧器内部结构、燃料和空气的混合体系和燃烧过程等三个因素构成。
燃烧器内部结构的设计对于燃烧器的燃烧效率、噪音、安全性以及维护保养等方面有很大影响。
合理的内部结构可以使燃烧过程更加稳定，并且减少噪音。
同时，考虑到人员安全，燃烧器内部应该合理分层设备，以免在运行期间意外爆炸等情况的发生。
燃料和空气的混合体系设计也是燃烧器设计过程中的重要考虑因素。
合理的混合体系可以让燃料和空气充分混合，使得燃烧更加稳定，同时也能够减少废气排放和燃烧产物的生成。
因此，同时控制燃料和空气的比例，是很重要的一个环节。
常见的是，采用进口风帘和前置侧缘等结构，以增加混合的时间和机会，从而提高燃烧效率。
燃烧过程的设计也是燃烧器设计的重要一步，对于火焰形状、燃烧速度、稳定性和燃料燃烧效率等都有重大影响。
在实际的燃烧器设计过程中，一般采用“高炉”和“低炉”两种燃烧方式。
其中，“高炉”是将燃料和空气分别注入燃烧室两端，让燃料燃烧过程在中间的区域进行，从而达到加强气流的目的，燃烧更加充分。
而“低炉”则是将燃料和空气一起注入燃烧室中心区域，形成平面火焰的方式。
在燃烧器设计的实现过程中，应该考虑最大限度地减少热量损失。
通过这一措施，可以提高燃气能够转化为有效的热能的利用率，从而达到节省能源的目的。
简单来说，就是降低燃烧器本身对于热能的损耗。
具体措施包括优化燃烧器内部结构、使用高效的隔热材料、降低燃气的通量等等。
总之，高效燃烧器的设计和实现，对于提高燃气的利用率和减少环境污染均具有重要作用。
燃烧器的设计应该根据不同的燃料、空气、以及燃气燃烧的需求，采用不同的燃烧方案，同时通过结构设计、混合体系设计和燃烧过程的设计等多方面的优化措施，从而实现高效燃烧器的设计和实现。
燃气燃烧器燃气燃烧机
燃气燃烧器燃气燃烧机引言燃气燃烧器和燃气燃烧机是常见的热能设备，用于将燃气转化为热能，并将其应用到各个领域。
本文将从燃料种类、分类、工作原理等方面对燃气燃烧器和燃气燃烧机进行介绍。
燃料种类作为热能设备，燃气燃烧器和燃气燃烧机的燃料种类丰富多样。
通常使用的燃料主要包括天然气、液化石油气、压缩天然气、生物气体、城市煤气等，而在一些特殊的环境下，也会使用一些非常规燃料，如甲烷混合物、低热值燃料等。
分类根据其内部结构和性能特点，燃气燃烧器和燃气燃烧机可以分为很多种类，如壁挂式、吊装式、分体式、集中供暖式、工业燃气燃烧器等。
这里重点介绍常见的壁挂式和工业燃气燃烧器。
壁挂式壁挂式燃气燃烧器是一种集燃烧机、控制器和温控器于一体的紧凑型设计，通常用于家庭的供热和热水加热。
壁挂式燃气燃烧器外形小巧，使用方便，不占用太多空间。
工业燃气燃烧器工业燃气燃烧器通常用于工厂、车间等大型场合。
作为重要的燃烧设备，工业燃气燃烧器具有很高的安全性、可靠性和耐用性。
其结构可以根据加热炉的类型进行设计，可分为立式和卧式两种，可适应不同的安装和使用环境。
工作原理燃气燃烧器和燃气燃烧机在工作时，将燃气与氧气混合后点燃，产生高温高压的热能。
燃气燃烧器和燃气燃烧机在燃烧时，需要满足一定的条件，如适当的燃气和空气混合比、高压高温的点火能量等。
在燃气燃烧器和燃气燃烧机的工作过程中，需要注意到其安全性问题。
特别是在使用非常规燃料时，需要专业人员进行检测和操作，避免火灾、气体泄漏等安全事件的发生。
结论燃气燃烧器和燃气燃烧机是广泛应用于生产和生活领域的热能设备。
使用时需要根据实际需要选择适合的燃料和型号，并进行操作和维护。
在使用燃气燃烧器和燃气燃烧机时，需要注意其安全性，避免安全事故的发生。
燃气轮机燃烧系统的热力学性能分析与优化设计
燃气轮机燃烧系统的热力学性能分析与优化设计近年来，燃气轮机技术得到了快速发展，在能源领域发挥着重要的作用。
燃气轮机的核心是燃烧系统，而燃烧系统的热力学性能分析与优化设计对燃气轮机的效率和环境友好性具有重要意义。
本文将对燃气轮机燃烧系统的热力学性能进行深入分析，并探讨优化设计的方法。
1. 燃气轮机燃烧系统的热力学基础燃气轮机燃烧系统是将燃料和氧化剂进行反应，产生高温高压燃气流，从而驱动涡轮机旋转，产生功。
燃气轮机的热力学性能主要包括热效率、功率密度和排放特性。
热效率指的是燃料的化学能转化为机械能的比例，是燃气轮机的重要性能指标。
功率密度是指单位体积或单位质量的燃气轮机所能输出的功率，高功率密度意味着更高的性能和更小的体积。
排放特性是指燃气轮机在燃烧过程中产生的污染物和温室气体的排放情况，对环境保护和可持续发展至关重要。
2. 燃烧系统的热力学分析燃烧系统的热力学分析是对燃气轮机燃烧过程中的能量转化和损失进行综合评估。
燃烧系统主要包括氧化剂供应、燃料供应、混合和点火四个阶段。
在氧化剂供应阶段，燃气轮机通过压氧机将大气中的氧气挤入燃烧室，形成所需的氧化剂。
在燃料供应阶段，燃气轮机通过燃料喷嘴向燃烧室中喷入燃料。
在混合阶段，氧化剂和燃料进行充分的混合，以保证燃料能够完全燃烧。
在点火阶段，通过火花塞或者火花放电来点燃混合气体。
在燃烧过程中，热效率的提高是燃气轮机热力学性能分析的重点之一。
燃烧反应的热效率主要取决于燃料的分解和氧化过程中的能量转化效率。
高效的燃烧系统应该能够实现燃料的完全燃烧，减少可燃物的残留，提高热效率。
同时，燃气轮机的排放特性也是需要考虑的因素。
燃烧过程中产生的氮氧化物和颗粒物等有害物质对环境和健康造成一定的影响，因此需要探索降低排放的方法。
3. 热力学性能分析的方法燃气轮机燃烧系统的热力学性能分析和优化设计需要借助计算模拟和实验测试。
计算模拟可以利用数值计算方法对燃烧过程进行模拟和分析。
课程设计(燃烧器设计)
燃烧器设计一、课程设计题目：-----燃烧器设计二、课程设计目的及要求课程设计是专业课教学的重要组成部分，是理论学习的深化和应用。
通过课程设计，使学生自觉地树立精心设计的思想，理论联系实际的学风，掌握一般民用燃气灶具的设计程序、方法和步骤。
了解和熟悉本领域的新材料、新设备、新方法和新技术。
熟悉国家和地方的有关规定和技术措施，学会使用有关的技术手册和设计资料，提高计算和绘图技能，提高对实际工程问题的分析和解决能力。
三、设计步骤与方法。
根据设计任务书中给定的设计题目及具体要求，按照收集资料→确定方案→设计计算→绘制图纸的步骤进行设计，并将各步骤的主要依据成果与结论写入设计说明书。
设计主要内容及注意事项指示如下：（一）设计的原始资料1、来气压力；2、气源种类；3、气源物性参数。
（二）设计计算1、大气式燃烧器头部设计计算头部设计以稳定燃烧为原则，保证灶具在使用过程中，在0.5至1.5倍燃气额定压力范围使用燃具和燃气成分在一定波动范围内，火焰燃烧应稳定，不得出现离焰、回火、黄焰等现象，同时火焰应当满足加热工艺需要。
1) 选取火孔①选取火孔热强度p q根据给定的气源种类及其相关物性参数确定火孔热强度。
②选取火孔直径p d根据选定的火孔热强度确定燃烧器头部的火孔尺寸。
③计算火孔总面积按我国现行标准规定，家用燃气灶主火燃烧器的额定热负荷不得小于2.9KW ，但不得大于4.07KW 。
pp q Q F = p F —火孔总面积； Q —灶具额定热负荷2) 计算火孔数目24ppd F n π= n —火孔数目；3) 确定火孔深度①增加孔深，有利于提高灶具的脱火极限，使燃烧器更加稳定，工作范围增大。
②增大孔深，在一定范围内，回火极限降低，气流阻力加大，不利于一次空气吸入。
③孔深一般设定为燃烧器火孔直径的2~3倍4) 确定火孔间距火孔间距太大，不利于顺利传火；火孔间距太小，容易出现火焰合并，影响二次空气供给，出现黄焰现象。
燃气发动机的设计与开发
燃气发动机的设计与开发燃气发动机是利用燃气作为动力源的发动机，广泛应用于航空、船舶、火力发电等领域。
燃气发动机具有重量轻、功率大、排放低、响应时间快等优点，因此备受各行业的青睐。
本文将从燃气发动机的设计与开发两个方面进行探讨。
一、燃气发动机设计燃气发动机的设计是一项复杂的工作，需要考虑到多方面的因素，包括燃气的流动、燃烧、涡轮机的工作特性等。
以下是几个重要的设计考虑因素：1. 燃气的流动：燃气的流动对燃气发动机的性能影响很大，因此需要对燃气在进气道、燃烧室、排气道中的流动进行分析，并做出相应的设计。
2. 燃烧室的设计：燃烧室是燃气发动机中最重要的部分之一，直接影响到燃气发动机的燃烧效率和排放水平。
因此，燃烧室的设计需要考虑到燃料的喷射、混合和点火等过程。
3. 涡轮机的设计：涡轮机是燃气发动机中的核心部件之一，对发动机的工作效率影响很大。
涡轮机的设计需要考虑到叶轮的形状、叶片的数量和角度、对流通性能的影响等因素。
4. 制冷系统的设计：在高功率密度燃气发动机中，发热是一个重要的问题。
因此，需要设计一套高效的制冷系统，来控制各个部件的温度，保证燃气发动机的可靠性和寿命。
二、燃气发动机开发燃气发动机的开发是一个长期的过程，包括设计、试验、验证等多个阶段。
以下是燃气发动机开发过程的几个关键步骤：1. 试验室测试：在试验室环境中，需要对燃气发动机的各个组件进行测试，以确保它们的性能符合设计要求。
例如，需要对燃烧室进行燃烧稳定性测试、排气温度测试等。
2. 场地测试：在实际场地中，需要对燃气发动机在不同负荷工况下的性能进行测试和验证，以检验其实用性。
3. 燃气发动机整机测试：经过试验和验证后，需要对整机进行测试和性能评估，包括寿命测试、可靠性评估等。
4. 燃气发动机的适航认证：燃气发动机需要通过民航局的适航认证，以确保其能够依法使用。
综上所述，燃气发动机的设计与开发是一项复杂的工作，需要从多个角度考虑各种因素。
燃气设备方案 (2)
燃气设备方案1. 背景介绍燃气设备是指使用自然气或液化气等燃气作为燃料的各种设备。
在现代工业生产和日常生活中，燃气设备广泛应用于供热、供暖、炊事、热水等领域。
本文将介绍燃气设备的种类、工作原理、安装注意事项以及维护保养等方面内容。
2. 燃气设备种类燃气设备种类繁多，常见的主要有以下几类：2.1 燃气炉灶燃气炉灶是家庭厨房常用的燃气设备，用于烹饪食物。
燃气炉灶通常包括炉灶和燃气灶具两部分，其中炉灶负责供应气体，燃气灶具负责将气体燃烧产生火焰。
燃气炉灶具有快速点火、火焰大小可调节等优点。
2.2 燃气热水器燃气热水器是供应热水的设备，广泛应用于家庭和商业场所。
燃气热水器一般由燃烧器、热交换器和控制系统等组成，通过燃烧产生热能，将水加热至所需温度。
燃气热水器具有高效节能、使用方便等特点。
2.3 燃气锅炉燃气锅炉是一种供暖设备，常用于工业和居民楼的供暖系统。
燃气锅炉根据不同的工作原理可以分为常压锅炉和高压锅炉。
燃气锅炉通过燃烧产生热能，通过热交换器将热能传递给水，再通过管道输送到供暖系统中。
3. 燃气设备工作原理燃气设备的工作原理基本相同，都是通过燃烧产生热能，将热能传递给介质（例如水或食物），实现加热或供暖的目的。
具体工作原理如下：1.点火系统：燃气设备配备有点火系统，包括点火电路、点火器等。
当需要启动设备时，点火器发送电火花，引燃燃气。
2.燃烧系统：燃气设备的燃烧系统由燃烧器、燃气阀门和燃气喷嘴等组成。
燃气通过燃气阀门流入燃烧器，然后经过燃气喷嘴喷出，与空气混合后在燃烧室中燃烧，产生火焰。
3.热交换器：燃气设备通过热交换器将燃烧产生的热能传递给介质，如水或空气。
热交换器通常采用多管道设计，将热能高效地传递给介质。
4.控制系统：燃气设备配备有控制系统，用于监测和调节设备的工作状态。
控制系统可以根据用户的需求，控制燃气供应、火焰大小等参数，实现设备的智能控制。
4. 燃气设备安装注意事项在安装燃气设备时，有几项重要的注意事项需要遵守，以确保设备的正常工作和安全性。
燃气燃烧技术与设备_Chap11
第十章燃气互换性第三节华白数W=(10-1)式中W——华白数，或称热负荷指数；H——燃气热值(kJ/N m3)，按照各国习惯，有些取用高热值，有些取用低热值；s——燃气相对密度（设空气的s=l）。
燃具热负荷与华白数成正比：Q=KW (10-2) 式中K——比例常数。
广义的华白数：1W=(10-3) 式中W1——广义的华白数；gP——喷嘴前压力(Pa)。
当燃气热值、相对密度和喷嘴前压力同时改变时，燃烧器热负荷与广义的华白数成正比：Q=K1W1(10-4) 式中K1——比例常数。
一次空气系数α’就与华白数W成反比：'21KWα=(10-5) 式中K2——比例常数。
第三节火焰特性对燃气互换性的影响图10-1 燃烧特性曲线1-离焰曲线；2-回火曲线；3-黄焰曲线；4-CO极限图10-2 互换时燃具工作状态的变化第四节 燃气互换性的判定方法一、A.G.A.互换性判定法以a 表示燃气完全燃烧每释放105kJ(100英热单位)热量所需消耗的理论空气量： 0105hV a H(10-6)图10-3 基准气运行点的极限调整位置图10-4 在人造燃气中掺入各种气体时回火倾向性的变化式中 0V ——理论空气需要量(Nm 3/Nm 3)； h H ——燃气高热值(kJ/Nm 3)；引入一次空气因数f 这个参数：hf H =(10-7) 当置换气与基准气的a 值相同时，成立：'s s'a af f αα= (10-8) 当置换气与基准气的a 值不同时，则成立：'s s a'a a sf a f a αα= (10-9) 由于一次空气因数f 与华白数W 成反比，因此互换前后火孔热强度q 的变化应符合：s aa sq f q f = (10-10) 发现在燃烧器头部温度不变的情况下，所有离焰曲线都是相互平行的直线，其通式为：'lg l q m K α=+ (10-11)式中 q ——火孔热强度；'l α——离焰时的一次空气系数；m ——直线斜率；K ——离焰极限常数。
燃气燃烧器控制系统的设计论文
燃气燃烧器控制系统的设计专业名称电气工程及其自动化学生姓名指导老师摘要燃烧器是水泥厂烧成系统的主要设备，它对节能降耗、提高熟料产质量、延长回转窑耐火砖和窑体的使用寿命、提高运转率、扩大资源利用、缩短窑筒体长度、降低有害气体NO X的排放有着举足轻重的作用。
随着水泥工业规模的快速扩大以及环保标准的不断提高，对燃烧器的要求也日益提高。
鉴于其对回转窑技术性能及运转率的影响较大，各国水泥装备设计、制造公司均把燃烧器作为重点设备进行开发和研制。
因此，研究基于计算机控制技术的气煤燃烧器控制系统具有重要的现实意义。
本文介绍了燃烧器的发展现状及系统结构，提出了一套基于三菱PLC的气煤燃烧装置控制系统的设计方案，根据气煤燃烧装置的控制要求，实现对控制系统的通信及监控。
系统性能稳定、可靠性高、控制效果较好，有一定的推广应用价值。
关键词：气煤燃烧器；PLC；触摸屏ABSTRACTThe burner is cement firing system's main equipment. For saving energy, improving its quality and prolong rotary kiln clinker produce refractory and the service life of kiln body, improve availability, expanding resources utilization, shorten the kiln barrel length, reducing harmful gas NO x emissions has a pivotal role. With the rapid expansion of cement industry scale and environmental standards rise ceaselessly, the burners requirement also is increasing day by day. In view of the technical performance and amounts of rotary kiln influenced, countries cement equipment design, manufacturing companies in turn the burner as key equipment in development and research. Therefore, the research on the computer control technology gas burner control system has the important practical significance.This paper introduces the development situation and system burner structure, puts forward a set of structure based on the gas burning device Mitsubishi PLC control system, the design of the control gas burning device according to the requirements of control system and realize the communication and monitoring. The control system has stable performance，high reliability and better control，and it also promote the use of a certain value.Keywords：Gas burner；PLC；Touch screen目录第一章绪论 (1)一、燃烧器的国内外发展……………………………………………………………............…………错误!未定义书签。
燃气设计方案
燃气设计方案燃气是一种广泛使用的能源，用于加热、烹饪和供暖等各种用途。
在燃气设备的设计方案中，必须考虑安全性、效率和环境保护等多种因素，以确保用户使用时安全可靠、经济环保。
1. 设计原则在设计燃气设备时，应遵循以下原则：1.1 安全性安全是设计的首要原则。
设计师应该考虑燃气设备在使用过程中产生的潜在危险，采取必要的措施来防止事故的发生。
燃气设备的设计应符合国家相关规定和标准，防止燃气泄漏、燃烧不充分、爆炸等安全问题的发生。
1.2 高效性燃气设备的设计应具有高效性，尽可能减少燃气的损耗，提高能源利用率。
燃气设备设计应结合对应的使用场景，灵活选择燃气使用方式，并采用先进的燃气设备技术，以保证高效、节能的使用。
1.3 环境保护随着环保意识的深入，燃气设备的设计也应该越来越考虑环境保护。
燃气设备的设计需要兼顾经济效益和环境友好。
设计师应该合理设计燃气设备的结构及使用方式，降低二氧化碳、氮气等有害气体的排放。
2. 设计要素在燃气设计方案中，应该考虑以下几个要素：2.1 燃气供应燃气供应是设计燃气设备的基础。
燃气设备的使用需要有稳定的燃气供应。
在设计中，需要考虑哪种燃气可用，如何连接管路，如何检查燃气表和漏气，输入熟料和充足的燃气泄漏感应装置等。
2.2 燃烧器燃烧器是燃烧燃料的关键部分。
燃烧器是燃气设备中最易出现问题的部分之一，需要设计合适的燃烧器以确保燃烧效率，防止二次燃烧，节能降耗，达到控制污染的目的。
2.3 热交换器热交换器是燃气设备中必不可少的部分。
通过热交换器，能将燃气中的热量转化为其他形式的能源，达到节能的目的。
在设计中应选择合适的交换器材料，考虑热效率和燃气经济性等因素。
2.4 控制系统燃气设备的控制系统是确保设备稳定运行的重要组成部分。
控制系统需要进行严密的设计和校验，以确保燃烧的准确控制、自动操作、维护保养等等。
在设计控制系统时，需要仔细考虑怎样减少对环境的污染，同时确保设备的正常运行。
3. 设计实例以燃气壁挂炉为例，介绍一下燃气设备设计的具体步骤：3.1 燃气供应首先，需要确定使用哪种燃气。
电站燃气轮机燃烧室的工作原理与结构分析
电站燃气轮机燃烧室的工作原理与结构分析燃气轮机是一种利用燃气燃烧产生高温高压气体驱动涡轮转动，进而产生动力的装置。
燃气轮机是电站的重要设备之一，其燃烧室的工作原理和结构对于电站的运行效率和安全性有着重要影响。
一、燃气轮机燃烧室的工作原理：燃气轮机燃烧室的工作原理主要包括压气、混合、燃烧和排烟四个过程。
在压气过程中，进气压缩机将空气压缩至较高的压力，并通过喷嘴进入燃烧室。
高压空气在燃烧室中经过狭窄的进气道，形成剧烈的旋涡，增加燃烧室内部空气的混合程度。
混合过程中，燃气轮机通过喷嘴喷入燃烧器中的燃料与压缩空气充分混合，形成可燃混合气体。
混合气体的比例和均匀度对燃烧效率和排放性能具有重要影响。
燃烧过程中，混合气体在燃烧室内被点火燃烧，产生高温高压气体。
燃烧室内的温度和压力高度集中，碳氢化合物与氧气发生化学反应，释放出大量的热能。
排烟过程中，燃烧产生的废气通过排气管道排出，经过热交换器将废气中的热能回收利用，提高燃气轮机的效率。
二、燃气轮机燃烧室的结构分析：燃气轮机燃烧室的结构主要包括燃烧器、进气道、燃气轮机壳体等部分。
燃烧器是燃气轮机燃烧室的核心组件，用于混合和燃烧燃料。
燃烧器通常由喷嘴、燃料喷嘴、风道、燃气轨迹修正器等组成。
喷嘴用于喷注压缩空气和燃料，燃烧器内部的风道和燃气轨迹修正器用于增加空气与燃料的混合程度，形成均匀燃烧的环境。
进气道是连接燃烧器和压气机的通道。
进气道通过增加燃气轮机进气时的空气动力学特性，提高气流的流速和质量，保证充足的氧气供应量和混合气体的均匀度。
燃气轮机壳体是燃烧室的外围结构，主要用于固定压气机与燃气涡轮的位置，保护内部的燃烧室和喷嘴等部件。
燃气轮机壳体通常由静子和动子组成，静子是与转子共同构成活动环的固定部分，动子是与静子相对运动的部分，两者之间形成螺旋状的空气通道。
燃气轮机燃烧室的结构和排烟系统设计合理与否，直接影响着燃气轮机的效率和排放水平。
通过不断的工艺创新和技术改进，燃气轮机燃烧室的结构越来越精细和高效，大大提高了燃气轮机的运行性能。
燃气设备方案
燃气设备方案一、引言燃气设备是指使用燃气作为能源的各类设备，包括燃气燃烧器、燃气炉具、燃气发电机组等。
随着工业和生活用气需求的增加，燃气设备的需求也愈发火爆。
本文将介绍燃气设备的应用领域、市场现状以及燃气设备方案的设计原则和技术要点。
二、燃气设备的应用领域燃气设备广泛应用于工业生产、民用家庭和商业建筑等领域。
在工业生产中，燃气燃烧器被广泛应用于炉窑、锅炉、干燥机等设备中，用于提供热能。
在民用家庭中，燃气炉具是常见的烹饪工具，而燃气热水器和采暖炉则提供温暖和舒适的生活环境。
在商业建筑中，燃气发电机组为电力提供备用能源，确保正常运营。
可以说，燃气设备已经成为现代生活和生产中不可或缺的一部分。
三、燃气设备市场现状目前，燃气设备市场发展迅猛。
根据统计数据显示，燃气设备市场规模逐年扩大，市场竞争日趋激烈。
一方面，随着国内外燃气资源的开采和供应的稳定，燃气设备的需求不断增加；另一方面，技术的不断创新和产品的不断升级，也推动了市场的蓬勃发展。
同时，随着环保意识的增强，燃气设备的节能环保特性受到了越来越多的关注，这也成为市场竞争的重要因素。
四、燃气设备的设计原则在设计燃气设备方案时，需要考虑以下几个原则：1. 安全可靠燃气设备的设计必须符合相关的安全标准和法规要求，确保设备的使用过程中不发生安全事故。
必须考虑燃气的供给安全、燃烧的稳定性、设备的自动保护等方面。
2. 高效节能燃气设备在使用过程中应尽可能提高能源的利用率，减少能源的浪费。
采用高效的燃气燃烧技术，优化设备结构和参数，降低能源消耗，提高设备的运行效率。
3. 环保低碳燃气设备在燃烧过程中要尽量减少有害气体的排放，降低对环境的污染。
采用先进的燃烧控制技术，优化燃气与空气的混合方式，减少燃烧产生的污染物。
4. 灵活多样燃气设备的设计应考虑不同使用场景和需求的灵活性。
可以根据用户的要求进行定制化设计，满足不同的燃气需求。
五、燃气设备方案的技术要点在设计燃气设备方案时，需要关注以下几个技术要点：1. 燃气燃烧技术燃气燃烧技术是燃气设备的核心技术之一。
燃气锅炉燃烧控制系统设计与优化
燃气锅炉燃烧控制系统设计与优化一、燃气锅炉燃烧控制系统的重要性燃气锅炉是一种非常重要的热能设备，它主要通过燃烧天然气或液化气来提供供暖和热水等热能。
而燃烧是燃气锅炉运行的核心环节，燃烧效率的高低直接影响到锅炉的能源利用效率、经济性以及环保性。
因此，在燃气锅炉的设计中，燃烧控制系统至关重要。
一般来说，燃烧控制系统包括点火系统、燃气调节系统、燃烧控制系统、排烟系统以及火焰监测系统等多个部件。
这些部件共同协作，通过自动化控制实现燃烧的精确、稳定、高效的控制，为燃气锅炉提供可靠的技术支持。
二、燃气锅炉燃烧控制系统的设计（一）燃气调节系统燃气调节系统主要通过减压阀、调压阀等部件，实现对燃气的调控、减压、稳压等操作。
在设计中，需要充分考虑天然气的控制范围、加热功率等因素，以保证系统的稳定性和可靠性。
（二）点火系统点火系统主要包括点火电极、火焰检测器等部件。
点火电极采用电弧点火的方式，需保证点火高压电源的正常使用。
火焰检测器通过监测燃烧过程中的火焰信号，保障燃烧安全。
（三）燃烧控制系统燃烧控制系统是整个燃烧控制系统的核心环节，它通过对燃气、空气的比例、流量进行调节，控制燃烧过程中的温度、压力等参数。
在设计中需要根据锅炉的功率、热效率和应用要求，合理选择燃烧控制器、比例阀、执行器等部件。
（四）排烟系统排烟系统通过对燃烧产生的烟气进行处理和净化，保证其排放符合环保标准。
在设计中需要考虑锅炉排放的烟气含量、排放的方式等因素，选用合适的净化设备。
（五）火焰监测器火焰监测器用于监测锅炉内火焰状态，及时预警燃烧故障，保障燃烧安全。
设计中需要考虑其稳定性、可靠性、精度等因素，保证监测结果的准确性和及时性。
三、燃气锅炉燃烧控制系统的优化（一）优化燃烧控制燃烧控制是燃气锅炉燃烧效率的重要影响因素，因此需要通过合理的控制方式，实现燃烧的高效率、低耗能和低排放。
其中，流量控制方式可以在燃烧过程中实现燃料和空气的匹配，提高燃烧效率；焓控制方式则通过对水的温度、压力等参数进行调节，保证热能的正常传递。
一种天然气和布朗气混合燃烧方法及燃烧系统
一种天然气和布朗气混合燃烧方法及燃烧系统1.引言在当前环境保护和能源利用的形势下，节能减排和清洁能源的开发已成为全球关注的热点话题。
天然气和布朗气作为清洁燃料，具有广泛的应用前景。
然而，单一燃料的利用往往无法满足实际需求，因此混合燃烧方法成为了一个备受关注的领域。
本文将围绕一种天然气和布朗气混合燃烧方法及燃烧系统展开深入讨论，希望能为相关领域的研究和应用提供一定的参考价值。
2.混合燃烧方法的理论基础天然气和布朗气的混合燃烧涉及到燃烧化学和热力学等多方面的知识。
天然气主要成分为甲烷，而布朗气则是一种由生物质颗粒物热解得到的气体燃料，其主要成分为一氧化碳、氢气等。
在混合燃烧过程中，需要考虑到两者的燃烧速率、燃烧稳定性以及燃烧产物的控制等问题。
可以借鉴理论模型和实验研究，以确定最佳的混合比例和燃烧条件。
3.混合燃烧系统的设计与实现针对天然气和布朗气的混合燃烧，燃烧系统的设计至关重要。
首先需要考虑到燃气混合的方式，可以采用预混合燃烧或分级燃烧等方式，以实现两种燃气的有效混合。
燃烧室和燃烧器的设计也需要充分考虑到两种燃气的燃烧特性，以确保燃烧过程的高效、稳定和清洁。
燃烧系统的控制和监测是实现混合燃烧的关键，需要采用先进的控制技术和传感器设备。
4.混合燃烧的优势与挑战混合燃烧天然气和布朗气具有一定的优势，首先是能够充分利用两种燃气的优势，提高燃烧效率和能源利用率。
其次是可以降低排放和减少环境污染，实现清洁燃烧。
然而，混合燃烧也面临着诸多挑战，如燃烧稳定性、燃烧产物的控制以及系统的可靠性等方面的问题，需要进行深入的研究和技术创新。
5.个人观点与总结对于一种天然气和布朗气混合燃烧方法及燃烧系统，我认为其在能源利用和环境保护方面具有广阔的应用前景。
通过深入研究和技术创新，可以克服混合燃烧过程中的诸多挑战，实现高效、清洁和可持续的能源利用。
希望通过本文的探讨，能够引起更多学者和工程师的关注，推动混合燃烧技术的发展和应用。
燃烧器具设计规范
燃烧器具设计规范1. 引言燃烧器具是一种用来产生火焰或者热能的设备。
在设计燃烧器具时，必须考虑安全性、效率和环保性等因素，以确保其正常运行和用户的安全。
本文档旨在介绍燃烧器具设计的规范和要求，以帮助设计师开发安全可靠的燃烧器具。
2. 安全设计要求2.1 点火设备燃烧器具的点火设备应当设计成安全可靠、易于操作、耐用的形式。
点火系统应具备自动点火和燃气泄漏自动切断的功能。
在点火过程中需要避免任何火源引起的火灾风险。
2.2 燃气供应系统燃气供应系统应采用安全可靠的材料，以确保燃气的正常供应和防止泄漏。
燃气供应系统应具备过压和过流保护装置，以防止设备由于异常的供气条件导致的火灾和爆炸事故。
2.3 燃烧器安全锁定装置燃烧器应配备安全锁定装置，以确保在无人看管或者操作不当的情况下熄灭火焰。
安全锁定装置应具有高可靠性，防止火焰的意外熄灭造成的气体泄露和安全事故。
2.4 热量传导和散热燃烧器具的外壳和隔热板应采用适当的材料和结构设计，以降低外壳温度和散热。
热传导到外壳表面的热量不应导致烫伤等安全问题。
2.5 灭火装置燃烧器应该配备有效的灭火装置，如火焰传感器和燃气泄漏传感器等。
当检测到火焰异常或者燃气泄漏时，灭火装置能够自动切断燃气供应，防止事故的发生。
3. 效率设计要求3.1 燃气利用效率燃烧器具的设计应当优化燃气的利用效率，以提高热能的产生能力，减少燃气的消耗。
在设计过程中应注重提高燃烧效率和减少烟气排放。
3.2 可调节火焰控制燃烧器具应具备可调节火焰控制功能，以满足不同的使用需求。
用户可以调节火焰大小和强度，以适用于不同的燃烧需求。
3.3 温度控制燃烧器具应具备准确可靠的温度控制功能，以满足不同的烹饪需求。
温度控制系统应具有高精度和稳定性，以确保食物的均匀加热和烹饪的质量。
4. 环保设计要求4.1 烟气排放控制燃烧器具设计应当最大限度地降低有害物质的排放，以减少对环境和人体健康的影响。
应采用高效的燃烧技术和过滤装置，有效控制燃烧过程中产生的有害物质的排放。
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目录1设计原始资料 (1)1.1气源 (1)1.2设计热负荷 (1)2燃气燃烧计算 (1)2.1燃气的热值 (1)2.2华白数 (2)2.3理论空气量 (4)2.4过剩空气系数 (4)2.5实际空气量 (5)2.6烟气量 (5)3大气式燃烧器 (7)3.1大气式燃烧器的工作原理 (7)3.2设计计算 (7)3.3火焰高度 (12)总结 (14)参考资料 (14)1设计原始资料1.1气源天然气3T0成分见表1-1表1-1 燃气成分1.2设计热负荷本设计热负荷为：4.2kW燃气压力：2000Pa2燃气燃烧计算2.1燃气的热值气体中的可燃成分在一定条件下与氧气发生氧化作用，并产生大量的热和光的物理化学反应过程成为燃烧。
3T0燃气完全燃烧所放出的热量称为该燃气的热值，单位为千焦每标准立方米。
热值可以分为高热值和低热值。
高热值是指3T0燃气完全燃烧后其烟气被冷至原始温度，而其中的水蒸气以凝结水状态排出时所放出的热量；低热值是指3T0燃气完全燃烧后其烟气被冷至原始温度，但烟气中的水蒸气仍为蒸汽状态时所放出的热量。
实际使用的燃气是含有多种组分的混合气体，混合气体的热值可以直接用热量计测定，也可以有各单一气体的热值根据混合法则按下时进行计算：n n 2211r ......r r H H H H +++= （2-1） 式中：H —燃气（混合气体）的高热值或低热值（()3m N kJ •）；n H —燃气中各燃组分的高热值或低热值（()3m N kJ •），由《燃气燃烧与应用》附录2查得；r n —燃气中各可燃组分的容积成分。
查附录得该燃气组分热值见表2-1：表2-1 各个组分的热值则该设计的热值分别为:高热值为：h H =0.325×95998+0.675×126915= 116866.975()3m N kJ • 低热值为：1H =0.325×88390+0.675×117212=107844.85()3m N kJ • 2.2华白数当以一种燃气置换另一种燃气时，首先应保证燃具热负荷（kW ）在互换前后不发生大的改变。
以民用燃具为例，如果热负荷减少太多，就达不到烧煮食物的工艺要求，烧煮时间也要加长；如果热负荷增加太多，就会使燃烧工况恶化。
当燃烧器喷嘴前压力不变时，燃具热负荷Q 与燃气热值H 成正比，与燃气相对密度的平方根成反比，而称为华白数：S HW = （2-2）式中:W —华白数，或称热负荷指数；H —燃气热值；S —燃气相对密度（设空气的s=1）。
因此，燃具热负荷与华白数成正比：KW Q = （2-3）式中:K —比例常数。
华白数是代表燃气特性的一个参数。
如果两种燃气的热值和密度均不同，但 只要它们的华白数相等，就能在同一燃气压力下和同一燃具上获得同一热负荷。
欲求华白数，必先求出燃气的相对密度。
燃气的平均分子量可由下式求得：n n 2211y ......y y M M M M +++= （2-4）式中：M —混合气体的平均分子量；1y 、2y ……n y —各单一气体容积成分（%）；1M 、2M ……n M —各单一气体分子量，可由《燃气燃烧与应用》附录2查得，结果见表2-2中；表2-2 各个组分的密度则该设计燃气的平均分子量为：M =0.325×44.0970+0.675×58.1240=53.6（mol g ） 燃气的相对密度：混合气体的相对密度按下式计算：=S aM M （2-5） 式中：a M —空气的平均分子量（mol g ），a M =29相对密度为： =S 85.1296.53= 则华白数W 的值为： 85.185.107844=W =79289 3m MJ2.3理论空气量理论空气量是指每立方米（或千克）燃气燃料按燃烧反应计量方程式完全燃烧所需要的空气量，单位为标准立方米每标准立方米或者标准立方米每千克。
理论空气量也是燃气完全燃烧所需要的最小空气量。
当燃气组成已知，可按下式计算燃气燃烧所需的理论空气量：⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+⎪⎭⎫ ⎝⎛+++=∑22n m 205.14n m 5.05.0211O S H H C CO H V （2-6）式中:V 0—理论空气需要量；H 2、CO 、C m H n 、H 2S —燃气中各种可燃组分的容积成分；O 2—燃气中氧气的容积成分。
则3T0天然气的理论空气量为：⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛++⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛++⨯+⨯=005.15.6741045.3248305.005.02110V=28.633m m2.4过剩空气系数理论空气需要量是燃气完全燃烧所需的最小空气量。
由于燃气与空气存在混合不均匀性，如果在实际燃烧装置中只供给理论空气量，则很难保证燃气与空气的充分混合，因而不能完全燃烧。
因此实际供给的空气量应大于理论空气量，即要供应一部分过剩空气。
过剩空气的存在增加了燃气分子和空气分子碰撞的可能性，增加了其相互作用的机会，从而促使完全燃烧。
实际供给的空气量V 与理论供给的空气量V 0之比称为过剩空气系数，即0V V =α （2-7） 通常α＞1。
α值的大小决定于燃气燃烧方法及燃烧设备的运行工况。
在民用燃具中α一般控制在1.3～1.8。
本设计中取值为α=1.5。
过剩空气的存在增加了燃气分子和空气分子碰撞的可能性，增加了其相互作用的机会，从而促使燃烧完全。
在燃烧过程中，正确选择和控制α是十分重要的，α过小和过大都将导致不良后果；前者使燃料的化学热不能充分发挥，后者使烟气的体积增大，燃烧室内温度下降，增加排烟的热损失，其结果都将使加热设备的热效率下降。
因此，先进的燃烧设备应在保证完全燃烧的前提下，α尽量使值趋近于1。
2.5实际空气量如前所述，理论空气量是燃气完全燃烧所需要的最小空气量，为了保证燃气完全燃烧，因此实际供给的空气量应大于理论空气量。
由过剩空气系数的关系可知，实际的空气量为：0V V α= （2-8）则实际空气量为：V =1.5×28.6=42.9033m m2.6烟气量燃气燃烧后的产物就是烟气。
当只供给理论空气量时，燃气完全燃烧后产生的烟气量称为理论烟气量。
理论烟气量的组成时CO 2、SO 2、N 2和H 2O 。
前三者组分合在一起称为干烟气。
包括H 2O 在内的烟气称为湿烟气。
当有过剩空气时，烟气中除上述组分外尚含有过剩空气，这时的烟气量称为实际烟气量。
如果燃烧不完全，则除上述组分外还将出现CO 、CH 4、H 2等可燃组分。
在实际的运用中，由于为了使燃气能够充分燃烧，则过剩空气系数α＞1，因此烟气必为实际烟气量。
对于该设计中成分已知的燃气，燃气中各可燃组分单独燃烧后产生的实际烟气量可通过燃烧反应方程式来确定。
（一） 按燃气组分计算(1)实际烟气量（α＞1）三原子气体的体积()∑+++=+=S H H C CO CO V V V SO CO RO 2n m 2m 01.0222 （2-9）2RO V =0.01×（0+0+3×32.5+4×67.5+0）=3.675 33Nm Nm 干燃气水蒸气体积()⎥⎦⎤⎢⎣⎡++++=∑a 0g n m 22d d 6.1262n 01.0\2V H C S H H V O H α （2-10）O H V 2=0.01[0+0+4×32.5+5×67.5+126.6×（0+42.90×0.01)]=5.22 33Nm Nm 干燃气氮气体积，按下式求得2001.079.02N V V N +=α （2-11） 2N V =0.79×42.90+0.01×0=33.891 33Nm Nm 干燃气过剩氧气体积()01-21.02V V O α= （2-12） 式中：2O V —实际烟气中过剩氧气体积（33Nm Nm 干燃气）2O V =0.21×（1.5-1）0V （2-13） 2O V =3.00 33Nm Nm 干燃气实际烟气总体积2222f O N O H RO V V V V V +++= （2-14） 式中：f V —实际烟气量（33Nm Nm 干燃气）f V =3.675+5.22+33.891+3.00=45.786 33Nm Nm 干燃气(2)对于液化石油气也可采用下式计算:()0l f 1-5.41000252.0V H V α++= （2-15） 带入低热值，得：f V =1000252.0×107844.85+4.5+（1.5-1）×28.6=45.98 33Nm Nm 干燃气3大气式燃烧器3.1大气式燃烧器的工作原理根据部分预混燃烧方法设计的燃烧器称为大气式燃烧器，其一次空气系数为0<α'<1。
大气式燃烧器由头部及引射器两部分组成，工作原理是：燃气在一定压力下，以一定流速从喷嘴流出，进入吸气收缩管，燃气靠本身的能量吸入一次空气。
在引射器内燃气和一次空气混合，然后，经头部火孔流出，进行燃烧，形成本生火焰。
大气式燃烧器的一次空气系数为α'通常为0.45-0.75,被设计取为0.60。
根据燃烧室工作状况的不同，过剩空气系数α通常变化在1.3~1.8之间，本设计取α=1.5。
3.2设计计算设计计算的内容是确定燃烧器各部件的界面尺寸，并根据数据确定各部件的长度等尺寸。
本设计燃烧器热负荷Q=4.2kW 燃气低热值H l =107844.853m kJ 相对密度S=0.885，理论空气需要量V 0=28.633Nm Nm ,燃气压力2000Pa 。
最佳工况 引射定量空气而燃气压力损失最小的工况称为最佳工况，此时获得最高头部静压力。
选取Ⅲ型的引射器，可使引射器的尺寸最小，其能量损失系数K=3。
(1)计算燃气流量l g H 3600H q g =（3-1）g q =85.1078442.43600⨯=0.1403m式中：g q —燃气流量，h m 3 g H —燃烧器热负荷，kW 1H —燃气低热值，3m kJ (2)计算喷嘴直径jd44g j 2000885.075.00035.0140.0s 0035.0d ⨯==H L μ（3-2）j d =1.1 mm式中：j d —喷嘴直径，mm ；μ—喷嘴流量系数，μ=0.7~0.8，取值0.75.故喷嘴的面积：j F =0.952mm (3)计算混合管截面积与火孔总面积 SV 0'u α==19.39 （3-3）()()S F u 1u 1K op ++==1110.86 （3-4） ()()j m u 1u 1K F S F ++==1055.3172mm（3-5）故，混合管直径m D =54mm 式中： F 1op -最佳燃烧器参数K -引射器能力损失系数，K =3 1K -头部能力损失系数，1K =2.8 1f m1op F K KF F ==（3-6） KK F F F 1m1op m f F ===1019.532mm（3-7）(4)计算火孔出口速度一般家用燃具的火孔出口速度可按下表所列范围取值，在这个范围内是可采取提高喷嘴前燃气压力或适当减少一次空气系数以增大火孔出口速度。