理论燃烧温度g

(完整版)对理论燃烧温度计算的一点认识

摘要对理论燃烧温度的通用计算式提出了修正。

认为理论燃烧温度的通用计算式未考虑风口前凝聚相反应产物对理论燃烧温度的影响，随着高炉喷吹物料种类的多元化和喷吹量的增加，其计算误差将越来越大，更重要的是难以体现喷吹不同物料的区别.为此，提出了理论燃烧温度的修正计算式。

关键词高炉喷煤理论燃烧温度1 理论燃烧温度的通用计算式高炉的理论燃烧温度是指燃料在风口区不完全燃烧，燃料和鼓风所含热量及燃烧反应放出的热量全部传给燃烧产物时所能达到的温度.理论燃烧温度是由风口局部区域的热平衡计算得出,计算的基准温度一般采用常温。

以常温为基准就不需考虑喷吹燃料及输送燃料的压缩空气所带人的显热。

因此,普遍采用的计算式为［1,2］：式中Q碳——风口前碳素燃烧生成CO放出的热量，kJ；Q风—-鼓风带入的物理热，kJ；Q焦——焦炭带人的物理热，kJ；Q水——鼓风中湿分分解耗热，kJ；Q分——喷吹燃料的分解耗热，kJ;C PL——高炉炉缸气体中C O、N2的平均热容，kJ／（m3·℃）；C P2——高炉炉缸气体中H2的平均热容，kJ／（m3·℃）;V CO、V N2、V H2——炉缸煤气中CO、N2、H2的体积，m3。

亦有学者在大喷煤量下，对理论燃烧温度的计算式进行了修正，主要包括：①热收入中增加了煤粉物理热；②将鼓风湿分的分解热改为水煤气反应热；③考虑不完全燃烧条件下煤粉在风口区的反应热［3]。

修正的理论燃烧温度计算式如下：式中Q R焦——焦炭燃烧生成CO放出的热量,kJ；Q R焦——燃料燃烧生成CO放出的热量,kJ；Q煤——煤粉带人的物理热，kJ；C PG——高炉炉缸气体的热容，kJ／（m3·℃）。

2 理论燃烧温度的修正计算式以上两式的计算方法基本类似,修正式只是把热收人和消耗项计算的更精确一些。

但以上两式都未完全符合理论燃烧温度的计算原理,只考虑了燃烧产物中的气体，而未考虑凝聚相产物。

实质上，焦炭和燃料中的灰分也是燃烧产物,其升温也需要消耗热量，尤其在风口喷吹含灰分高的燃料或熔剂时,其对理论燃烧温度的影响更大。

天然气纯氧燃烧温度

天然气纯氧燃烧温度
天然气是一种主要成分为甲烷的燃料气体，而纯氧则是氧气的一种纯净形式。

当天然气与纯氧进行燃烧时，会产生非常高的燃烧温度。

具体的燃烧温度取决于燃烧过程中的多种因素，包括气体混合比、燃烧压力、燃烧速度等。

一般来说，天然气与纯氧的燃烧温度要高于天然气与空气的燃烧温度。

这是因为天然气与纯氧的燃烧过程中不会受到稀释氮气的影响，因此燃烧更加充分，产生的热量更高。

根据燃烧理论，天然气与纯氧的燃烧温度可以达到约1970摄氏度（3580华氏度）。

这个温度是在理想情况下的理论数值，实际燃烧过程中受到多种因素的影响，实际温度可能会有所偏差。

总的来说，天然气与纯氧的燃烧温度非常高，这使得这种燃料组合在一些特殊工业领域的应用中具有重要意义，比如高温熔炼、玻璃制造等需要高温能源的领域。

同时，高温燃烧也意味着需要特殊的安全措施来控制和利用这种高温能源。

理论燃烧温度计算

1718 m3 35.65% 2.89% 61.46% 3E+06 510846 2E+06 332856 3060.5 KJ KJ KJ KJ KJ／m3
t理论＝W气／Cpt 1.497 2044 · C
H2O物 10
三、煤气炉缸煤气组成：
名称数量输煤风量 0.025 C燃＝ COF= CO= H2= N2＝空压风鼓风湿分风温温度 2 100.0 1200 307.1 kg 5.2 612.31 49.64 1055. N2%= 四、理论燃烧温度： Q碳＝ Q焦＝ Q风＝ Q吸＝ W气= Cpt= t理论=
7、各种物料单耗：
炉尘富氧日产量富氧率综合焦比 15 880 1.5 494
二、入炉风量计算：
Vb＝W／0.324*Vu*I*Ck*Cφ 其中： Vu＝ 168 I= 2.78 W= 0.983 Cφ =[22.4*(0.21+η +0.29f)/(（0.79-η )*(1-f)*C焦)]*[N2*(C焦+C料-C尘-C铁)] 0.015 43.384 2.022 Cφ ＝ 0.63 Vb= 743.2 m3／min 874.3 VB＝ 1216.1 m3/t
0.03 0.39
2、喷吹煤成份：
C 75.5 Fe 94.95 名称 H2 1.18 Si 0.5 Fe2O3 S 0.15 P 0.049 MnO2 0 N2 55.9 MnO2 O2 3.02 S 0.028 S 0.66 0.222 CH4 0.8 S 0.012 炉渣 340 FeO 灰份 H2O物 CaO MgO 0.15 0.9
1.13 0.55 C 3.9 C 38 O2 0.6 合计 100
3、生铁成份：

第五章燃烧温度

22.4 H 22.4 W
VH2O
2
100
18
100 lH2O Ln
5
上一章回顾
• n>1时气体燃料燃烧产物生成量如下式，如何
理解？
Vn

CO

H2

(n

m 2
)Cn
H
m

2H2S
CO2

N2

H 2O
1
21
100
(n 100
)L0
lH2O
• 预热是利用余热在低温下实现，非常利于节能
• 空气的富氧程度
• 氧含量越高，燃烧产物生成量越减少。因为氮气少 • 在氧含量在小于约40％时，氧含量变化影响显著。
大于40％后，变化影响减缓。 • 氧含量对高热值燃料影响大，对低热值燃料影响小
25
第六章空气消耗系数及不完全燃烧热损失的检测计算
• 空气消耗系数和燃烧完全程度的实用检测方法，是对燃烧产物（烟气）的成分进行气体分析
20
计算Qpyr
• （1）忽略。在温度<1800oC的情况下，热分解很少发生，或热分解对温度的影响很小时，可忽略Qpyr＝0
• （2）按CO2分解度fCO2和H2O的分解度fH2O计算
• Qpyr = 12600VCO+10800VH2 • = 12600fCO2.(VCO2)comp+10800fH2O. (VH2O)comp • fCO2、 fH2O与温度有关，可查附表8和附表9，数值
• 1m3气体燃料的理论氧气需要量（体积）为
L0,O2

1 2
CO

1 2

《消防燃烧学》第5章燃烧温度

t热
Q低

因此 ct3＋bt2＋at－Q低＝0 解方程即得t热
14
理论燃烧温度计算

理论燃烧温度表达式如下
t理 Q 低 Q空 Q 燃 Q分 V n c产

Q低、Q空、Q燃都容易计算需要计算Vn.c产更关键的是计算Q分
15
高温热分解

温度越高，分解越强；压力越高，分解较弱工业炉中，只考虑温度，且只有大于1800度才考虑热分解并且只考虑CO2和H2O的热分解反应，则分解热Q分
8
比热近似法

产物整体比热近似值法(表5－2)

根据具体的燃料成分计算V0 ＝(VCO2＋VH2O＋VN2 ＋…) ，根据燃料种类确定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

CO2和H2O的比热对温度的变化比较敏感，N2不明显 C和H燃烧以后，产物的比热虽然增加，但是不大各种燃料燃烧以后产物的比热介于C和H的产物比热之间，差别不大
理
t理 '
Q 低 Q空 Q 燃 V n c产

（3）计算不考虑Q分的i总，然后查图5－4得到t理
i总 Q低 Q空 Q燃 Vn
20
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Q低/V0，比考虑Q低的影响更符合规律

t理
Q 低 Q空 Q 燃 Q分 V n c产
t热 Q低 V 0 c产

与传热条件、炉子结构等因素有关吗？只和燃料性质有关
6
理论发热温度的计算

第五章燃烧温度

2、理论燃烧温度的计算
t理 QD Q物 Q分 VnC产
Q 分---分解热
CO2 CO+
1 2
O2 -12600
1
H2O H2+ 2 O2 -10800 O2 O+O
H2 H+H
.
.
.
Q 分与温度、压力有关（1）温度愈高，分解度愈大（2）压力加大，分解度变小
在工业炉温度与压力条件下，主要有 CO2 与 H2O 的分解，不同的温度段分解大致如下：
QD+Q物Q分 t理= ——————————
VoC产+（n-1）LoC空
如果
| t理’ t理| (指定的误差) 则求得 t理；否则，再令
t理’= t理重复上述计算，直至
| t理’ t理|
3、影响理论燃烧温度因素（1）燃料的 QD 对 t 理的影响当 QD 较小时，QDt 理，但 QD 较大时，QD 再时，t 理几乎不变。
达到的温度。
• 当不考虑Q传和Q不（即Q传=0，Q不=0）时，有
•
t理=
QD
Q空 Q燃 Vn • c产
- Q分
• 称为理论燃烧温度（绝热完全燃烧火焰温度）——表明某燃料在某条件下所达到的最高温度。
量热计温度
• 理论燃烧温度计算过程中不考虑热分解影响
• t量= QD Q空 Q燃 Vn • c产
C 产=CCO2CO2’%+CH2OH2O’%+CN2N2’%
上式中 CCO2、CH2O、CN2 都是温度的函数，即
CCO2=fCO2(t 热)，CH2O=fH2O(t 热) ，CN2=fN2(t 热)
(1)联立求解方程设Ci=A1i+A2it+A3it2 ，i=CO2，H2O，N2 V0C产=ΣViCi

防火防爆理论与技术-燃烧温度的计算分析

式中Vyq 为α=1时完全燃烧的产物体积烟气生成量有所减少，不完全燃烧程度越严重，烟气量减少越厉害
30
（2）存在自由氧（氧气供应不足，且燃料与空气混合不好而造成的不完全燃烧）
B V yq V yq 1.88VCO 1.88VH 2 9.52VCH4 4.76VO2
Q p n C p dT
T1 T2
QV n CV dT
T1
33
T2
Cp大于Cv，对于理想气体： Cp－Cv＝R；对于液体和固体： Cp＝Cv。热容比：气体的恒压热容和恒容热容之比，用K表示，空气的热容比为1.4。恒压热容是温度的函数，它与温度之间的函数关系通常采用下式表示：
5
2.1 燃烧的本质和条件
助燃物氧化剂：如氧气，氯气，浓硫酸，过氧化钠特例：炸药（氧平衡）
6
2.1 燃烧的本质和条件
点火源引燃物质燃烧的点燃能源种类有：火焰：直接点燃，热辐射高温物体：如电熨斗、火星电火花：电气火花，静电火花机械能：撞击、摩擦、气体压缩光能化学能
燃烧必要条件
1 1 4.76 6.8 57 56.1 102 4.188m 3 2 2
17
实际空气需要量通常大于与理论空气需要量 V ,air V0,air α——过量空气系数 α＝ 1 时，燃料与空气量比称为化学当（计）量比 α<1 时，实际供给的空气量少于理论空气量。燃烧不完全 α>1 时，实际空气量多于理论空气量，才能保证完全燃烧
V0,O2 1 3 m 1 4.76 CO H 2 H 2 S (n )C n H m O2 102 0.21 2 2 4 2

理论燃烧温度和炉热指数模型1

理论燃烧温度和炉热指数计算模型一．理论燃烧温度: 理论燃烧温度：2222()CO N CO N H H Q Q Q Q Q t C V V C V ⋅++--=++⋅风分碳燃水理回旋区鼓风深度：65.0*00012.0+=E r………………………………………………………………………………………………………………………….Q 碳：碳素燃烧生成CO 放出的热量（9791/kJ kg ）Q C t V =⨯∆⨯风风风风（鼓风带入的热量）t ∆风：风量的温度V 风=风量/风口数2H O C C C =⨯+⨯风干风干风量含水量总风量总风量2 1.5620.000209H O C t =+(空气(干风)的比热容)1.2640.000092C t =+干风(2H O 气的比热容)Q 燃：燃料带入的物理热（忽略） Q 水：10806m⨯水(kJ，水蒸气水煤气反应所消耗的热量)m 水：风量中的水份量，加湿量和喷煤中的水份量之和Q C m C m =⨯+⨯分重油重油煤粉煤粉（kJ ，喷吹燃料分解热）C 重油：重油的分解热（1880/kJ kg ） C 煤粉：煤粉的分解热（1880/kJ kg ）2222()*CO N CO N H H C V V C V ⋅++在风口，燃烧后的气体成分主要为：CO ，2H ，2N ；933.02⨯=CO V2 1.2640.000092CO N C t ⋅=+2 1.260.000084H C t =+002*21.0*)*29.021.0(]*)21.0()1(*79.0[*933.0V a V V a V N ）（风-++---=ϕϕ分子少V 风02*21.0*29.021.0*)(*933.02.11*21.0**29.021.0**933.0V a V M H V a V V V H ）（）（）（）（风风风-++⨯+-++=ϕϕϕ002*21.0*29.021.0*)(*933.02.11*21.0**29.021.0)0(**933.0V a V M H V a V V V V H ）（）（）（）（风风风-++⨯+-++-=ϕϕϕ(修改分子)0202*21.0*29.021.0*))0(*18/2)((*933.02.11*21.0**29.021.0)0(**933.0V a V M H H V a V V V V H ）（）（）（）（风风风-+++⨯+-++-=ϕϕϕ加上煤中水的含量0V ：富氧量，m3/h)(H ：煤粉中H 元素含氢量%)(2O H ：煤粉中水含量% 通常按照1%计算0M ：-喷煤量，t/hϕ：鼓风湿度，%a ：氧气纯度，%这里的风量V 风采用计算风量 V 风计V 风计=( K*Ck +M*Cm – (生铁渗碳)10×m_fC －Cdfe －Cda )×22.4/ (24 * 鼓风含氧量) _K 焦比 Ck 焦炭含碳量 M 煤比 Cm 煤中含碳量m_fC = 4.3 - 0.27*铁中SI 含量 - 0.32*铁中S 含量 + 0.03* 铁中Mn 含量 – 0.32铁中P 含量;鼓风含氧量＝ 0.210.29*0.21*a W ϕ++-（） 0/W V V =风V 风包括了 V0 都是仪表风量。

燃烧理论基础简介

燃烧理论基础简介一、碳粒燃烧的动力区、扩散区、过渡区1．动力区：温度低于900～1000℃时，化学反应速度小于氧气向碳粒表面的扩散速度，氧气的供应十分充足，提高扩散速度对燃烧速度影响不大，燃烧速度取决于温度。

2．扩散区：温度高于1200℃时，化学反应速度大于氧气向碳粒表面的扩散速度，以至于扩散到碳粒表面的氧气立刻被消耗掉，碳粒表面处的氧浓度接近于0，提高温度对燃烧速度影响不大，燃烧速度取决于氧气向碳粒表面的扩散速度。

3．过渡区：介于动力区和扩散区之间，提高温度和提高扩散速度都可以提高燃烧速度。

若扩散速度不变，只提高温度，燃烧过程向扩散区转化；若温度不变，只提高扩散速度，燃烧过程向动力区转化。

二、直流煤粉燃烧器1、煤粉燃烧器的作用煤粉燃烧器是燃煤锅炉燃烧设备的主要部件。

其作用是：(1) 向炉内输送燃料和空气；(2) 组织燃料和空气及时、充分的混合；(3) 保证燃料进入炉膛后尽快、稳定的着火，迅速、完全的燃尽。

在煤粉燃烧时，为了减少着火所需的热量，迅速加热煤粉，使煤粉尽快达到着火温度，以实现尽快着火。

故将煤粉燃烧所需的空气量分为一次风和二次风。

一次风的作用是将煤粉送进炉膛，并供给煤粉初始着火阶段中挥发分燃烧所需的氧量。

二次风在煤粉气流着火后混入，供给煤中焦炭和残留挥发分燃尽所需的氧量，以保证煤粉完全燃烧。

直流燃烧器通常由一列矩形喷口组成。

煤粉气流和热空气从喷口射出后，形成直流射流。

（二）、直流煤粉燃烧器的类型直流煤粉燃烧器的一、二次风喷口的布置方式大致上有两种类型。

一类适用于燃烧容易着火的煤，如烟煤、挥发分较高的贫煤以及褐煤。

这类燃烧器的一、二次风喷口通常交替间隔排列，相邻两个喷口的中心间距较小。

我们称为均等配风方式，这种方式适合烟煤的燃烧。

因一次风携带的煤粉比较容易着火，故希望在一次风中煤粉着火后及时、迅速地和相邻二次风喷口射出的热空气混合。

这样，在火焰根部不会因为缺乏空气而燃烧不完全，或导致燃烧速度降低。

燃烧温度

《工程燃烧学》
第三章工程燃烧计算
3.4 燃烧温度计算
1
燃烧温度
燃烧温度＝炉内燃烧后的温度＝未排放的烟气温度，即燃料燃烧时燃烧产物达到的温度
与燃料种类、燃料成分、燃烧条件、传热条件等因素有关
取决于热量收入和热量支出的平衡关系从能量平衡方程出发，求燃烧温度
2
能量平衡
热量收入
燃料发热量Q低，因为炉内温度>100oC，水分处于蒸汽状态
V0 c产＝a＋bt＋ct2
因此 ct3＋bt2＋at－Q低＝0
解方程即得t热
13
理论燃烧温度计算
理论燃烧温度表达式如下
t理
Q低
Q空 Q燃 Vn c产
Q分
Q低、Q空、Q燃都容易计算需要计算Vn.c产更关键的是计算Q分
14
高温热分解
温度越高，分解越强；压力越高，分解越弱工业炉中，只考虑温度，且只有大于1800度
V0、L0根据燃料的成分计算
注意：右边c产是理论燃烧产物的比热
17
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Q低/V0，比考虑Q低的影响更符合规律
t理
Q低
Q空 Q燃 Vn c产
Q分
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
实际温度计算式
t产
Q低
Q空
Q燃 Vn
Q传 c产
Q不
Q分
理论燃烧温度
假定绝热，Q传＝0；完全燃烧，Q不＝0
t理
Q低
Q空 Q燃 Vn c产
Q分
4
理论燃烧温度

固体燃料理论燃烧温度计算

固体燃料理论燃烧温度计算固体燃料理论燃烧温度计算程序⾕胜军 123911007⼀、固体燃料理论燃烧温度计算的数学⽅法理论燃烧温度计算公式：空产分燃空低理）（c c 0n 0L L V Q Q Q Q t -+-++=其中，低Q 为燃料的低位发热量；空Q 为空⽓带⼊的物理热；燃Q 为燃料带⼊的物理热；分Q 为燃烧产物中某些⽓体在⾼温下热分解反应消耗的热量；0V 为理论燃烧产物⽣成量；产c 为产物的平均⽐热； n L 为实际空⽓消耗量；0L 为理论空⽓需要量；空c 为空⽓的⽐热。

燃料低位发热量计算公式：]6262624681[187.4W S O H C Q -+-+=低空⽓带⼊物理热计算公式：空空空t n ??=c L Q实际空⽓消耗量计算公式：0n n g 00124.01L L ?+=）（其中，g 为1⽴⽅⽶⼲⽓体中⽔分含量。

2010)33.333.367.2689.8(-?-++=O S H C L燃料带⼊的物理热计算公式：燃燃燃t c ?=Q理论燃烧产物⽣成量计算公式：0079.0)281823212(224.0L NW H S C V +++++=分解热：未未分)(f 10800)(f 126002222O H O H CO CO V V Q ?+?=其中，2f CO 、O H 2f 分别为⼆氧化碳和⽔的分解度，未)(2CO V 、未)(2O H V 分别为燃烧产物中未分解的⼆氧化碳和⽔的体积。

由于分解的⼆氧化碳和⽔很少，故未)(2CO V 、未)(2O H V 按完全燃烧产物计算：12224.0)(22CV V CO CO ==未 n gL 00124.0)182(224.0)(22++==WH V V O H O H 未⼆、固体理论燃烧温度计算程序图1 程序界⾯Option ExplicitPrivate Sub cmdExit_Click() End End SubPrivate Sub cmdJisuan_Click() Dim sQd As SingleDim sC As SingleDim sH As SingleDim sO As SingleDim sS As SingleDim sN As SingleDim sW As SinglesC = txtC.TextsH = txtH.TextsO = txtO.TextsS = txtS.TextsN = txtN.TextsW = txtW.TextsQd = 4.187 * (81 * sC + 246 * sH - 26 * sO + 26 * sS - 5 * sW) Dim sQk As SingleDim sLn As SingleDim sTk As SingleDim sCk As SingleDim sG As SingleDim sL0 As SingleDim sNn As SinglesN = txtAirxs.TextsG = txtAirwater.TextsL0 = 0.01 * (8.89 * sC + 26.67 * sH + 3.33 * sS + 3.33 * sO) sLn = sNn * sL0 * (1 + 0.00124 * sG) If txtZrairtem.Text >= 0 And txtZrairtem.Text <= 400 Then sCk = 1.3ElseIf txtZrairtem.Text > 400 And txtZrairtem.Text <= 700 Then sCk = 1.34ElseIf txtZrairtem.Text > 700 And txtZrairtem.Text <= 1000 Then sCk = 1.38ElseIf txtZrairtem.Text > 1000 And txtZrairtem.Text <= 1200 Then sCk = 1.42ElseIf txtZrairtem.Text > 1200 And txtZrairtem.Text <= 1800 ThensCk = 1.47ElseIf txtZrairtem.Text > 1800 And txtZrairtem.Text <= 2100 Then sCk = 1.51End IfsQk = sLn * sCk * sTkDim sCr As SingleDim sTr As SingleDim sQr As SinglesCr = txtRlbr.TextsTr = txtRltem.TextsQr = sCr * sTrDim sQf As SingleDim sVco2 As SingleDim sVh2o As SingleDim sFco2 As SingleDim sFh2o As SinglesFco2 = txtCo2f.TextsFh2o = txtH2of.TextsVco2 = 0.224 * sC / 12sVh2o = 0.224 * (0.5 * sH + sW / 18) + 0.00124 * sG * sLnsQf = 12600 * sFco2 * sVco2 + 10500 * sFh2o * sVh2oDim sV0 As SinglesV0 = 0.244 * (sC / 12 + sS / 32 + sH / 2 + sW / 18 + sN / 28) + 0.79 * sL0 Dim sCc As Single Dim sCkc As SingleIf cmbRlzl.ListIndex = 0 Or cmbRlzl.ListIndex = 1 ThenIf cmbLlrstem.ListIndex = 0 ThensCc = 1.38sCkc = 1.3ElseIf cmbLlrstem.ListIndex = 1 ThensCc = 1.42ElseIf cmbLlrstem.ListIndex = 2 ThensCc = 1.47sCkc = 1.34ElseIf cmbLlrstem.ListIndex = 3 ThensCc = 1.51sCkc = 1.38ElseIf cmbLlrstem.ListIndex = 4 ThensCc = 1.55sCkc = 1.42ElseIf cmbLlrstem.ListIndex = 5 ThensCc = 1.59sCkc = 1.47ElseIf cmbLlrstem.ListIndex = 6 ThensCc = 1.63sCkc = 1.47ElseIf cmbLlrstem.ListIndex = 7 ThensCc = 1.67sCkc = 1.51End IfElseIf cmbRlzl.ListIndex = 2 Or cmbRlzl.ListIndex = 3 Then If cmbLlrstem.ListIndex = 0 Then sCc = 1.42sCkc = 1.3ElseIf cmbLlrstem.ListIndex = 1 ThensCc = 1.47sCkc = 1.3ElseIf cmbLlrstem.ListIndex = 2 ThensCc = 1.51sCkc = 1.34ElseIf cmbLlrstem.ListIndex = 3 ThensCc = 1.55sCkc = 1.38ElseIf cmbLlrstem.ListIndex = 4 ThensCkc = 1.42ElseIf cmbLlrstem.ListIndex = 5 ThensCc = 1.63sCkc = 1.47ElseIf cmbLlrstem.ListIndex = 6 ThensCc = 1.67sCkc = 1.47ElseIf cmbLlrstem.ListIndex = 7 ThensCc = 1.72sCkc = 1.51End IfEnd IftxtJsllrstem.Text = (sQd + sQk + sQr - sQf) / (sV0 * sCc + (sLn - sL0) * sCkc) End Sub Private Sub cmdReset_Click()cmbRlzl.Text = "请选泽燃料种类…"txtC.Text = ""txtH.Text = ""txtO.Text = ""txtS.Text = ""txtN.Text = ""txtW.Text = ""txtRlbr.Text = ""txtRltem.Text = ""txtZrairtem.Text = ""txtAirwater.Text = ""txtAirxs.Text = ""cmbLlrstem.Text = "估计理论燃烧温度…"txtCo2f.Text = ""txtH2of.Text = ""txtJsllrstem.Text = ""End Sub。

高炉风口理论燃烧温度(Tf)分析(改)

高炉风口理论燃烧温度（Tf）分析李肇毅（宝山钢铁股份有限公司炼铁厂，上海201900）摘要：通过对高炉风口前理论燃烧温度（Tf）的剖析，建立与理论分析相对应的经验多项式。

通过检验发现目前各厂广泛使用的Tf经验公式偏离较多。

本文还把Tf值与煤质挂钩，使其更为实用。

关键词：高炉，理论燃烧温度，Tf，煤质Analysis of flame temperature in the front of tuyeres for blast furnaceLi Zhaoyi(Ironmaking branch, Baoshan Iron &Steel Co., Ltd., Shanghai 201900,China)Abstract: By analysis of flame temperature in the front of tuyeres for blast furnace, a multi-item equation of experience have be set up according to theoretical analysis. A gap is checked out for Tf experiential formula of many plant using. Relation is made between Tf and coal quality for better practicality.Key words: blast furnace, flame temperature, Tf, coal quality风口前理论燃烧温度（简称Tf）是高炉炼铁工作者普遍关注的炉缸工作参数。

它存在一个较宽的适宜范围。

但当高炉的鼓风参数有大幅度调整时（如大幅度提高喷煤，或高富氧），必须对Tf值有一个正确估计，以避免由此而引起炉况失常[1]。

1 各国高炉对Tf值的控制表1 各国Tf的取值2 Tf经验式a. 加拿大钢铁公司Y=1111.1-21.06BH+0.7287BT-13.348OIL+82.393O2, F ----(1) BH----鼓风湿分（格令/英尺3）BT----热风温度（F）OIL----喷油（美加仑/时1000英尺3干风）O2----含氧％（干风体积的％，如空气=21）b. 澳大利亚BHP公司Tf=1570+0.808BT-5.85BH +4370O2-4400OIL, ℃----(2)c. 日本君津厂Tf=1559+0.839BT-6.033BH +4972O2-4972OIL, ℃----(3)d. 宝钢Tf=1559+0.839BT-6.033BH +4972O2-3250COAL, ℃----(4) BT----热风温度（℃）BH----鼓风湿分（g/m3）O2----富氧量（m3/m3风）OIL----喷油（kg/m3风）COAL----喷煤（kg/m3风）宝钢公式是在君津公式的基础上对喷吹项作修改而得（当初修改主要考虑煤与油的发热值差异，按比例折成现有的参数）。

理论燃烧温度计算

理论燃烧温度计算发生炉煤气成分CO：24%；H2 ：19%；CO2 ：9%；CH4 ：4%；N2：44%1m³煤气完全燃烧产生热量0.24×3300+0.19×3300+0.04×8800=1771Kcal，即7405.6KJ消耗氧气0.24×0.5+0.19×0.5+0.04×2=0.295，空气中氮气量1.11m³。

故产品中二氧化碳0.24+0.09=0.33m³，水0.19m³，氮气1.11+0.44=1.55m³，其中空气加热到400度计算。

理论燃烧温度计算结果为2250℃。

甲烷混合气CH4为50%，氮气50%，1m³混合气，0.5m³甲烷燃烧消耗1m³氧气，需3.76m³氮气，故产品中氮气含量3.76+0.5=4.26m³，二氧化碳0.5m³，水1m³。

0.5m³甲烷燃烧产生热量为4400Kcal，即18399KJ 若空气加热到400℃，理论燃烧温度计算结果为1969℃。

（燃烧温度低主要原因是产物多，热量大温度低）。

氢气理论燃烧温度在三者中最高，甲烷次之，一氧化碳最低。

理论燃烧温度与燃烧的气体量无关。

由此可见1:1混配的甲烷氮气混合气理论燃烧温度还低于原煤气燃烧温度，不用担心喷嘴寿命问题。

说明：理论燃烧温度是指绝热燃烧最高温度，是理论计算，仅供参考。

不考虑燃烧效率问题，无论如何配比混氮气，由于是按热值折算，天然气用量不会改变，即用气成本不会改变。

天然气热值8600Kcal，煤气热值1400Kcal，即天然气热值是煤气热值的6.14倍。

如果煤气生产成本0.4元/m³，天然气价格只有低于2.45元/m³才可能降低原用气成本。

如果是甲烷鼓入过量空气1:2.5，燃烧温度接近煤气燃烧温度，且不再使用氮气，用气成本比甲烷混氮气低。

理论燃烧温度计算

43.384
2.022
Cφ＝ 0.63
有机物 H2 N2 0.3 0.3
H2O物综合焦
比 494
S 0.45
Vb= VB＝
m3／ 743.2 min 1216.1 m3/t
874.3
三、煤气炉缸煤气组成：
名称数量
四、理论燃烧
输煤风量
空压风温度
鼓风湿分
0.025 100.0 2
C燃＝ 307.1 kg
COF= CO=
5.2 kg 612.31 m3
H2=Βιβλιοθήκη 49.64 m3N2＝ 1055.6 m3
V气＝
1718 m3
CO%= 35.65%
H2%= 2.89%
N2%= 61.46%
Q碳＝ Q焦＝ Q风＝ Q吸＝ W气=
3E+06 KJ
510846 KJ 2E+06 KJ 332856 KJ／ 3060.5 m3
日产富氧
炉渣炉尘富氧量率
340 15
880 1.5
Vb＝W／0.324*Vu*I*Ck*Cφ
其中： Vu＝ 168
I=
2.78
W= 0.983
Cφ =[22.4*( 0.21+η +0.29f)/ (（0.79η)*(1f)*C 焦)]*[N2 *(C焦+C 料-C尘-C 铁)]
0.015
风温 1200
t理论＝W 气／Cpt
Cpt= 1.497 t理论= 2044 ·C
H2O物 10
灰份 FeO CaO MgO H2O物 1.13 0.55 0.15 0.9
Fe
Si
Mn
94.95 0.5 0.12

燃气燃烧计算

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（2）按经验公式计算
当 Hl<10500 kJ/m3
0.209 V0 = Hl 1000 0.26 V0 = H l − 0.25 1000
当 Hl>10500 kJ/m3
对于烷烃类燃气(天然气、石油伴生气、液化石油气）对于烷烃类燃气(天然气、石油伴生气、液化石油气）
0.268 V0 = Hl 1000
(
)
(
)
Qc = qc ⋅ H l
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3.理论燃烧温度的影响因素 3.理论燃烧温度的影响因素 (1)一般而言，燃气的热值越高， (1)一般而言，燃气的热值越高，则理论燃烧温度也越一般而言高； (2)燃烧区过剩空气系数大小的影响； (2)燃烧区过剩空气系数大小的影响；燃烧区过剩空气系数大小的影响 (3)预热燃气或空气，提高其物理热量， (3)预热燃气或空气，提高其物理热量，会使理论燃烧预热燃气或空气温度升高。温度升高。
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0.24 V0 = Hh 1000
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(二)实际空气需要量
V 过剩空气系数：过剩空气系数： α = V0
工业设备民用燃具
α = 1.05 ~ 1.20 α = 1.3 ~ 1.8
实际空气需要量：实际空气需要量：
V = α ⋅V0
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1.理论烟气量定义 1.理论烟气量定义 1m3燃气供以理论空气量完全燃烧后产生的烟气量。单位：m3/m3 气量。单位： 2.理论烟气成分 2.理论烟气成分 CO2 , SO2 , H2O , N2
氮气体积：氮气体积：
V
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对理论燃烧温度计算的一点认识

摘要对理论燃烧温度的通用计算式提出了修正。

认为理论燃烧温度的通用计算式未考虑风口前凝聚相反应产物对理论燃烧温度的影响，随着高炉喷吹物料种类的多元化和喷吹量的增加，其计算误差将越来越大，更重要的是难以体现喷吹不同物料的区别。

为此，提出了理论燃烧温度的修正计算式。

关键词高炉喷煤理论燃烧温度1 理论燃烧温度的通用计算式高炉的理论燃烧温度是指燃料在风口区不完全燃烧，燃料和鼓风所含热量及燃烧反应放出的热量全部传给燃烧产物时所能达到的温度。

理论燃烧温度是由风口局部区域的热平衡计算得出，计算的基准温度一般采用常温。

以常温为基准就不需考虑喷吹燃料及输送燃料的压缩空气所带人的显热。

因此，普遍采用的计算式为［1，2］：式中 Q碳——风口前碳素燃烧生成CO放出的热量，kJ；Q风——鼓风带入的物理热，kJ；Q焦——焦炭带人的物理热，kJ；Q水——鼓风中湿分分解耗热，kJ；Q分——喷吹燃料的分解耗热，kJ；C PL——高炉炉缸气体中C O、N2的平均热容，kJ／(m3·℃)；C P2——高炉炉缸气体中H2的平均热容，kJ／(m3·℃)；V CO、V N2、V H2——炉缸煤气中CO、N2、H2的体积，m3。

亦有学者在大喷煤量下，对理论燃烧温度的计算式进行了修正，主要包括：①热收入中增加了煤粉物理热；②将鼓风湿分的分解热改为水煤气反应热；③考虑不完全燃烧条件下煤粉在风口区的反应热［3］。

修正的理论燃烧温度计算式如下：式中 Q R焦——焦炭燃烧生成CO放出的热量，kJ；Q R焦——燃料燃烧生成CO放出的热量，kJ；Q煤——煤粉带人的物理热，kJ；C PG——高炉炉缸气体的热容，kJ／(m3·℃)。

2 理论燃烧温度的修正计算式以上两式的计算方法基本类似，修正式只是把热收人和消耗项计算的更精确一些。

但以上两式都未完全符合理论燃烧温度的计算原理，只考虑了燃烧产物中的气体，而未考虑凝聚相产物。

实质上，焦炭和燃料中的灰分也是燃烧产物，其升温也需要消耗热量，尤其在风口喷吹含灰分高的燃料或熔剂时，其对理论燃烧温度的影响更大。