第一章 燃烧计算和热平衡计算
燃烧计算和热平衡
完全燃烧时的实际烟气量
1、完全燃烧时实际烟气的组成成分为： CO2、SO2、N2、O2、H2O，
不完全燃烧时的烟气量
• 当发生不完全燃烧时，烟气的成分除了CO2、SO2、 N2、O2、H2O外，还有不完全燃烧产物CO以及H2和 CmHn等。其中H和CmHn数量很少，一般工程计算中 可忽略不计。 • 因此，当燃料不完全燃烧时，可以认为烟气中不完 全燃烧产物只有CO。烟气量为：
2.化学不完全燃烧热损失q3 （1）定义：排烟中残留的可燃气体（ CO、H2、 CH4 ）未完全燃烧，残留在烟气中而造成的热 量损失。（煤粉炉：<0.5%）
（2）主要影响因素： 燃料性质：挥发分多，易出现不完全燃烧 助燃空气量 炉膛结构：炉膛容积小，烟气流程短，q3 运行工况
3.机械不完全燃烧热损失q4 （1）定义：飞灰和灰渣中含有固体可燃物（固定碳） 在锅炉内未完全燃烧就排放出炉内而造成的热量损 失。（固态排渣煤粉炉：0.5～5%） 灰渣：含量少，只占0.5～1% 飞灰：占绝大部分 （2）主要影响因素： 燃料性质：挥发分多，灰分少，煤粉细， q4 助燃空气量：空气量，q4 炉膛结构：炉膛容积大，煤粉停留时间长，q4 运行工况，锅炉负荷
4.散热损失q5 （1）定义：因锅炉外表面（锅炉炉墙、汽包、集箱、 汽水管道、烟风管道等部件）温度高于环境温度而 散失的热量。（<0.5%） （2）主要影响因素： 锅炉外表面积 锅炉保温性能 锅炉容量 锅炉负荷
5.其它热损失q6 （1）定义：因排出炉外的灰渣温度（600～800℃） 高于环境温度而造成的热量损失。 （2）主要影响因素： 排渣方式：液体排渣大于固态排渣 燃料的灰分含量：灰分高， q6 燃料的发热量：发热量低， q6
烟气分析
初中化学知识点归纳燃烧反应的热效应与燃烧热的热化学计算
初中化学知识点归纳燃烧反应的热效应与燃烧热的热化学计算热效应是指在化学反应过程中释放或吸收的能量变化。
燃烧反应是一种常见的化学反应，通过燃料与氧气的反应产生能量。
本文将归纳燃烧反应的热效应，并介绍燃烧热的热化学计算方法。
一、燃烧反应的热效应燃烧反应的热效应主要包括燃烧热和燃烧热容。
燃烧热指的是在常压下单位物质燃烧完全放出的热量。
燃烧热容则是指燃料燃烧的前后热容的差值。
燃烧反应的热效应与反应物和生成物之间的化学键能有关。
当化学键在反应过程中断裂，需要吸收能量；而当化学键在反应过程中形成，释放能量。
燃料的化学键往往是含有碳和氢的化合物。
二、热化学计算方法1. 燃烧热的计算方法燃烧热的计算方法可以通过实验测定或利用燃烧热的计算公式进行计算。
其中燃烧反应的化学方程式非常重要，要求平衡反应物和生成物的物质的数量。
以燃料甲烷（CH4）为例，其燃烧反应方程式为：CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O甲烷的燃烧热可以通过实验测定得出，也可利用燃烧热的计算公式计算。
根据公式：燃烧热 = 生成物的燃烧热 - 反应物的燃烧热，可以计算出甲烷的燃烧热。
2. 热化学计算实例首先，我们以燃烧乙醇（C2H5OH）为例进行热化学计算。
乙醇（C2H5OH）的燃烧反应方程为：C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O根据燃烧热的计算公式，可得：燃烧热 = 生成物的燃烧热 - 反应物的燃烧热CO2的燃烧热为-393.5 kJ/mol，H2O的燃烧热为-285.8 kJ/mol，C2H5OH的燃烧热为-1367 kJ/mol。
代入公式中，可得：燃烧热 = [2(-393.5) + 3(-285.8)] - (-1367) = -1366.6 kJ/mol根据计算结果，乙醇的燃烧热为-1366.6 kJ/mol。
接下来，我们以燃烧丙烷（C3H8）为例进行热化学计算。
丙烷（C3H8）的燃烧反应方程为：C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O根据燃烧热的计算公式，可得：燃烧热 = 生成物的燃烧热 - 反应物的燃烧热CO2的燃烧热为-393.5 kJ/mol，H2O的燃烧热为-285.8 kJ/mol，C3H8的燃烧热为-2220 kJ/mol。
再生器工艺计算
第一章 再生器工艺计算2.1燃烧计算2.1.1焦炭的产量和组成 2.1.1.1焦炭产量焦炭产量=800010804⨯×103×8.5%=8500㎏/h2.1.1.2焦炭组成C%=HC C+×100%=0.93 H%=0.072.1.1.3烧C 计算烧C 量=8500×0.93=7905㎏/h=658.75 kmol/h 2.1.2燃烧产物量及空气量 2.1.2.1产物量C+O 22CO −→−生成CO 2量= 烧炭量 = 658.75 kmol/hH 2 +21O 2 −→− H 2O生成H 2O 量=297.5 kmol/h 2.1.2.2理论耗氧量计算生成CO 2耗氧量=658.75kmol/h生成H 2O 耗氧量=297.5×0.5=148.75kmol/h理论氮气量=理论氧×2179=807.5×2179=3037.74kmol/h理论空气量=理论氧+理论氮=807.5+3037.74=3845.24kmol/h=25840+85056.72=110896.72㎏/h2.1.2.3实际空气量计算3%=过剩氮过剩氧理论干烟气过剩氧++过剩氧气=16.414/38.1291217903.0103.02==+⨯-+⨯h kmol CO ）（理论氮气）（㎏/h过剩氮气=16.13628/72.486217938.129==⨯h kmol ㎏/h 过剩空气=h kmol /1.61672.48638.129=+实际空气=理论空气+过剩空气=110896.72+（4140.16+13628.16）=128665.04㎏/h空气带入水量大气温度30℃ 相对湿度70% 查石油加工工艺（中）P64绝对湿度=0.019㎏水/㎏干空气×1829=2409.12kg/h （主风带水）则空气带入水=0.03×实际干空气=0.03×4461.34 =133.84kmol/h 2.1.2.4耗风指标耗风指标=焦烧焦量湿空气量⋅=⨯=kg Nm /11.1285004.2218.459532.1.2.5干烟气量表2-1干烟气中各组分量2.1.2.6湿烟气组成表2-2湿烟气组成按每吨Cat 带入1kg 水汽及Cat 循环量为840t/h 计算 粗估算值 1500kg/h 2.1.2.7烟风比烟风比=km olkm ol主风量湿烟气量=1.062.1.3主风机选型 2.1.3.1主风机型号根据所需要主风量及在二密床外取热及预混合管，分布板上吹入一定量的空气流化，选流式主风机一台。
锅炉原理燃烧计算和热平衡计算资料课件
详细描述：介绍某电厂锅炉燃烧优化的实践经验，包括燃料选择、配风调整、燃烧器改造等方面的措施，以及实施后对锅炉 性能的影响。
热平衡计算在节能减排中的应用
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炉原理燃算和平 件
• 锅炉原理简介 • 燃烧计算
01
锅炉原理简介
锅炉基本概念 01 02
锅炉工作原理
蒸汽通过管道输送到用汽设备，如汽 轮机、发电机等，驱动设备运转。
锅炉的分类与特点
01
按用途分类
02
按燃料分类
03
按燃烧方式分类
04
按压力分类
02
燃烧计算
燃料成分与特性
01
02
燃料分类
燃料成分分析
灰渣、化学不完全燃烧 等造成的热量损失。
04
锅炉性能优化
燃料选择与优化
燃料类型
根据锅炉的用途和运行条件，选 择合适的燃料类型，如煤、油、
气等。
燃料品质
优化燃料的品质，降低杂质和有 害物质的含量，提高燃料的热值
和燃烧效率。
燃料配比
根据锅炉的负荷需求和燃料特性， 合理配比不同种类的燃料，以达 到最佳燃烧效果。
燃烧系统优化
燃烧器设计 空气与燃料混合 燃烧控制
热力系统优化
热力设备选型
01
系统案例分析
某型号工业锅炉性能分析
总结词：性能分析
详细描述：对某型号工业锅炉的性能进行全面分析，包括热效率、燃烧效率、污 染物排放等关键指标，找出优缺点并提出改进建议。
某电厂锅炉燃烧优化实践
03 燃料特性参数
燃烧反应与燃烧效率
燃烧反应方程式
燃烧效率计算
燃烧温度
燃烧产物计算
燃气的燃烧与应用 第01章 燃气的燃烧计算
22
第四节 完全燃烧产物的计算
（一）按燃气组分计算 1.理论烟气量（当α=1）
⎧VRO 2 = VCO 2 + VSO 2 = 0.01(CO 2 + CO + ∑ m C m H n + H 2S ) ⎪ n ⎪ 0 ⎡ ⎤ ( ) ⎨VH 2O = 0.01⎢H 2 + H 2S + ∑ C m H n + 120 d g + V0 d a ⎥ 2 ⎣ ⎦ ⎪ ⎪V 0 = 0.79V + 0.01N 0 2 ⎩ N2
第四节 完全燃烧产物的计算
【解】（一）高热值和低热值
H h = H h1 r1 + H h2 r2 + …… + H hn rn = 12753 × 0.56 + 12644 × 0.06 + 39842 × 0.22 + 70351 × 0.02 = 18074kJ / Nm 3 H l = H l1 r1 + H l 2 r2 + …… + H ln rn = 10794 × 0.56 + 12644 × 0.06 + 35906 × 0.22 + 64397 × 0.02 = 15989kJ / Nm 3
n⎞ n ⎛ Cm H n + ⎜ m + ⎟O 2 = mCO 2 + H 2O + ΔH 4⎠ 2 ⎝
H 2S + 1.5O 2 = SO 2 + H 2O + ΔH
6
第一节 燃气的热值
二、燃气热值的确定 热值：1Nm3燃气完全燃烧所放出的热 量称为该燃气的热值（kJ／Nm3或kJ/kg）。 可根据燃烧反应热效应计算。 高热值：1Nm3燃气完全燃烧后其烟气 被冷却至燃气的初始温度，烟气中的水蒸气 以凝结水排出时所放出的热量。 低热值：1Nm3燃气完全燃烧后其烟气 被冷却至燃气的初始温度，烟气中的水蒸气 仍为蒸汽状态时所放出的热量。
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（%）。
锅炉原理燃烧计算和热平衡计算课件
安全系数
考虑到设备运行中的波动 和不确定性，通常会引入 一定的安全系数来调整燃 料需求量。
燃烧效率计算
理论燃烧效率
影响燃烧效率的因素
基于燃料完全燃烧的理论值，可以计 算出理论燃烧效率。
如空气系数、燃料粒度、燃烧器性能 等都会影响燃烧效率，需要综合考虑 这些因素来进行效率计算。
实际燃烧效率
通过测量锅炉的烟气成分、温度等参 数，结合理论值，可以计算出实际燃 烧效率。
锅炉原理燃烧计算和热平衡 计算课件
contents
目录
• 锅炉原理简介 • 燃烧计算 • 热平衡计算 • 锅炉性能优化 • 案例分析
01
锅炉原理简介
锅炉的组成
01
02
03
锅
用于盛装水或其它介质， 通过受热产生蒸汽或热水 。
炉
提供热源，使燃料燃烧产 生热量，传递给锅中的水 或其它介质。
辅助设备
包括燃烧器、鼓风机、引 风机、除渣机等，用于保 证锅炉正常运行。
锅炉的工作原理
燃料在炉膛内燃烧产生热量，通过辐射和对流的方式传递给锅中的水或其它介质。 水或其它介质吸热后升温并蒸发，产生蒸汽或热水。
蒸汽或热水通过汽水分离器、凝结水回收装置等辅助设备，最终输出供用户使用。
锅炉的分类
01
02
03
04
按用途分类
工业锅炉、电站锅炉、热水锅 炉等。
按压力分类
低压锅炉、中压锅炉、高压锅 炉、超高压锅炉等。
经验总结
总结该案例的成功经验，为其 他锅炉的性能优化提供借鉴和
参考。
THANKS
感谢观看
污染物排放计算
烟气成分分析
对锅炉排放的烟气进行成分分析 ，了解各污染物的浓度。
火的燃烧过程和热量计算
火的燃烧过程和热量计算火是我们生活中常见的现象，它在野外露营、取暖、烹饪等方面扮演着重要的角色。
然而，很少有人真正了解火的燃烧过程以及与之相关的热量计算。
本文将深入探讨火的燃烧过程，并介绍几种常见的热量计算方法。
一、火的燃烧过程火的燃烧是一种化学反应，其基本要素包括燃料、氧气和燃烧温度。
燃料可以是固体、液体或气体，常见的燃料有木材、煤炭、油等。
在燃烧过程中，燃料和氧气发生反应，产生大量的能量、热量、光和其他化学物质。
火的燃烧过程可以分为三个阶段：启动、持续燃烧和熄灭。
1. 启动阶段：启动阶段是点火后的燃烧初始阶段。
在这个阶段，点火源提供足够的能量，使燃料的温度升高到可燃点以上。
一旦达到可燃点，燃料开始释放可燃气体，并与氧气发生反应。
2. 持续燃烧阶段：持续燃烧阶段是火燃烧的最长阶段。
在这个阶段，燃料的可燃气体与大量的氧气发生反应，产生燃烧产物。
同时，燃料源持续提供燃料，保持燃烧的进行。
3. 熄灭阶段：熄灭阶段是火燃烧结束的过程。
当燃料耗尽或者氧气供应不足时，火会逐渐熄灭。
在这个阶段，火的温度和燃烧强度会逐渐减弱，最终完全熄灭。
二、热量计算热量是火的燃烧所释放的能量，通常以焦耳（Joule）或卡路里（Calorie）为单位计量。
热量计算可以基于燃料的种类、燃烧温度、燃烧产物等多个因素。
1. 燃料的热值：燃料的热值是指单位质量或单位容积的燃料所释放的热量。
不同燃料的热值有所差异，常用的燃料热值单位为千焦耳/克（kJ/g）或千卡/克（kcal/g）。
2. 燃料燃烧的热量计算：燃料燃烧的热量可以通过热值和燃烧产物的排放量来计算。
燃料的燃烧方程式可以用来表示燃料和氧气的反应，其中也包含了燃料的热值。
通过计算反应的摩尔数和热值，可以得出燃料燃烧的热量。
3. 火的温度计算：火的温度可以通过热量计算得出。
热量和温度之间的关系可以用热量传递的公式来描述，其中还需要考虑到火的燃烧效率、燃料的种类以及环境因素等因素。
燃烧反应的热量计算与燃烧热的应用
燃烧反应的热量计算与燃烧热的应用燃烧是指燃料与氧气发生化学反应，产生光、热和其他产物的过程。
在燃烧反应中，会释放一定的能量，这个能量称为燃烧热。
燃烧反应的热量计算与燃烧热的应用是热化学中的重要内容。
一、热量计算方法在燃烧反应中，通常使用燃烧热来表示反应释放的能量。
燃料燃烧所产生的热量可以通过以下方法进行计算。
1.传统燃烧热计算传统的燃烧热计算方法是通过实验测定热量变化来获得。
实验装置通常包括一个厌氧容器，容器内置有燃料和氧气，当燃料燃烧时，容器外壁所吸收或放出的热量即为燃烧热。
2.燃烧热的热量平衡计算燃烧热的热量平衡计算是一种可以间接计算燃烧热的方法。
通过计算燃料和产物的热量之差来得到燃烧热。
二、燃烧热的应用燃烧热在能源领域、工业生产、环境保护等各个方面都有着重要的应用。
1.能源利用燃烧热是燃料所释放的能量，在能源利用中，可以利用燃烧热进行能量转化和利用。
例如，燃煤发电厂和燃气发电厂通过燃烧热将燃料中的能量转化为电能；家庭采暖中，人们会使用燃料进行燃烧，发出的热量用于取暖等。
2.燃料选择在选择燃料时，燃烧热是一个重要的参考指标。
例如，燃烧热高的燃料能够产生更多的热量，因此在供暖方面选择燃烧热高的燃料更为经济高效。
3.环境保护燃烧反应是化石燃料燃烧过程中产生二氧化碳的主要方式。
通过计算燃烧热，可以了解燃料燃烧过程中产生的二氧化碳量，从而评估其对环境的影响。
在环境保护中，可以通过降低燃料的燃烧热来减少温室气体的排放。
4.燃料储存燃烧热也可以用于燃料的储存。
在液化石油气（LPG）中，就利用了燃烧热高的特点，将液化气体储存在压力较低的容器中，通过增加燃烧热释放的能量来提供所需的热量。
总结：燃烧反应的热量计算与燃烧热的应用是热化学方面的重要内容。
通过传统的燃烧热计算和热量平衡计算，可以准确计算出燃烧热。
燃烧热在能源利用、燃料选择、环境保护和燃料储存等方面都有着广泛的应用，对于提高能源利用效率和环境保护具有重要意义。
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。
《燃烧产物和热平衡》课件
《燃烧产物和热平衡》 PPT课件
在本课程中，我们将探讨燃烧产物和热平衡的基本原理和应用。通过这一学 习，您将深入了解火焰和燃烧的本质，以及如何利用热平衡来控制化学反应 和优化工业生产。快来加入我们的探索吧！
燃烧的定义与热力学第一定律
什么是燃烧？
探讨燃烧的定义，解释为什么燃烧是一种放热反应。
燃烧产物的化学组成
3 热平衡的应用
介绍在工业和科学中如何使用热平衡来控制化学反应、优化能量利用和设计新材料。
燃烧产物和热平衡的关系
燃烧产物与热平衡的关系
化学反应与热平衡的关系
热平衡在工业生产中的应用
燃烧产物如何影响燃烧的热平衡， 以及如何使用热平衡来控制燃料 的转化率和热效率。
解释化学反应如何与热平衡相关， 并讨论如何在工业化学中使用热 平衡来控制反应进程。
介绍多种使用热平衡的工业生产 过程，以及如何通过控制反应温 度、气压和配比来优化工业过程。
实例分析：燃料燃烧与热平衡的关系
1
燃料燃烧的基本过程
介绍燃料在燃烧过程中的基本转化和热
热平衡在燃料转化中的应用
2
效。
讲解如何使用热平衡来控制燃烧产物的
组成、温度和压力，并提高燃料的利用
效率。
3
燃烧与环境保护的关系
介绍燃烧产物的组成和特性，讨论不同燃料的燃烧产物的异同。
热力学第一定律
讲解热力学第一定律的基本概念和公式，以及如何应用它来描述燃烧和其他热力学现象。
热平衡的定义与第二定律
1 什么是热平衡？
探讨热平衡的定义和基本原理，并解释为什么它是一个重要的热力学概念。
2 热力学第二定律
讲解热力学第二定律的基本概念和公式，并解释为什么它是一个能量自发流动的原因。
锅炉原理燃烧计算和热平衡计算资料PPT课件
第30页/共57页
三、空气焓的计算
每标准立方米干空气连同其相应的水蒸汽 在温度θ时的焓，kJ/Nm3，可以查表得到。 • 每公斤空气含有10克水。
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四、烟气焓的计算
• 1. 烟气的组成
VRO2
Vy0
V0N2
Vy
V0H2O
(α-1)V0标米干空气的湿空气/公斤
第18页/共57页
二、不完全燃烧方程式 定义：燃料不完全燃烧时，各烟气成分之间的关系。 表达：燃料的元素成分、烟气分析所得各烟气成分。
CO 21- O2 - (1 )RO2 % 0.605
(3- 41)
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第四节 根据烟气成分求过量空气系数及烟气焓
一、运行时过量空气系数的计算 运行时过量空气系数可以由烟气分析结果加以确定。
（1）VRO2 的计算
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
VRO2
VCO2
VSO2
1.866( C y
0.375S y )Nm3 / kg 100
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（2）理论氮容积的计算 理论氮容积=理论空气中的氮+燃料中的氮
Vo N2
0.79V o
22.4 N y 0.79V o 28 100
0.8 N y Nm3 / kg 100
（3）理论水蒸气容积的计算
①燃料中的氢生成的水蒸气
11.1 H y 0.111H y Nm3 / kg
100
100
第9页/共57页
②燃料中的水分生成的水蒸气
22.4 W y 0.0124W y Nm3 / kg 18 100 ③理论空气量带入的水蒸气
“空气含2湿2.4 量W ydk0.0”1是24W指yNm13 /kkgg干空气带入的水蒸气量，单位为 g/kg干空18气1。00 每标准立方米干空气带入的水蒸气容积为：
燃烧反应的平衡掌握燃烧反应的平衡方法和计算技巧
燃烧反应的平衡掌握燃烧反应的平衡方法和计算技巧燃烧反应是指化学物质与氧气发生氧化反应，产生热能、光能以及生成新的化学物质。
在实际的生产和生活中，燃烧反应无处不在，无论是火柴点燃、汽车启动还是火箭升空等都离不开燃烧反应。
为了准确掌握燃烧反应的平衡方法和计算技巧，我们需要对燃烧反应的特点、平衡条件以及相关计算方法有所了解。
一、燃烧反应的特点燃烧反应是化学反应中最常见的一种反应类型，其特点主要包括以下几点：1. 发热性：燃烧反应是一种放热反应，会产生大量的热能。
这也是为什么火焰会散发出热量的原因。
2. 明亮性：燃烧反应还具有明亮的特点，即产生光能。
这也是我们能够通过眼睛看到火焰的原因。
3. 氧化性：燃烧反应是一种氧化反应，指的是物质中的碳、氢等元素与氧气结合形成二氧化碳和水。
例如，乙醇燃烧生成二氧化碳和水的反应方程式为：C2H5OH + O2 -> CO2 + H2O。
二、燃烧反应的平衡条件燃烧反应的平衡是指反应物与生成物之间的摩尔比例保持不变。
为了确保燃烧反应能够顺利进行，我们必须掌握燃烧反应的平衡条件，主要包括以下几点：1. 能量平衡：燃烧反应中所释放出的能量必须与吸收的能量相平衡，即反应物中的化学能与生成物中的热能之和相等。
2. 物质平衡：反应物与生成物中各元素的摩尔数保持不变，即反应物中的元素数目与生成物中的元素数目相等。
三、燃烧反应平衡的计算技巧为了正确计算燃烧反应的平衡，我们可以采用以下几种技巧：1. 反应方程式的平衡：首先根据燃烧反应的特点，编写反应方程式，确保反应物与生成物的元素数目相等。
如果某些元素数目不平衡，可以采用添加系数的方式进行平衡，确保反应方程式平衡。
2. 摩尔比例关系：根据反应方程式中各物质的摩尔系数，可以求得反应物与生成物之间的摩尔比例关系。
通过计算各物质的摩尔比例，我们能够了解燃烧反应中反应物的消耗以及生成物的生成量。
3. 摩尔质量的计算：摩尔质量是指物质的相对分子质量或相对公式质量，可以通过化学式中各元素的相对原子质量之和计算得出。
燃烧热计算公式
燃烧热计算公式燃烧热是指物质在燃烧过程中释放的能量。
它是热化学性质的一个重要指标，对于了解物质的燃烧特性和应用具有重要意义。
燃烧热的计算公式可以根据不同的燃烧反应类型和反应条件有所不同。
下面介绍几种常见的燃烧热计算公式。
1. 单质燃烧反应的燃烧热计算公式对于单质燃烧反应，燃烧热的计算公式可以根据反应类型和反应条件来确定。
例如，对于氢气燃烧反应：2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l) ΔH = -483.6 kJ/mol上述反应中，氢气和氧气反应生成水，释放的热量为483.6 kJ/mol。
这个值可以通过实验测定得到。
2. 化合物的燃烧热计算公式对于化合物的燃烧热计算，需要了解化合物的燃烧反应式以及燃烧反应的燃烧热值。
例如，对于乙醇的燃烧反应：C2H5OH(l) + 3O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O(l) ΔH = -1367 kJ/mol上述反应中，乙醇和氧气反应生成二氧化碳和水，释放的热量为1367kJ/mol。
这个值可以通过实验测定得到。
3. 燃烧热的计算公式应用燃烧热的计算公式可以用于预测燃烧过程中的能量变化，也可以用于了解不同物质的燃烧特性。
例如，可以通过计算燃烧热来确定某种燃料的热值，从而评估其作为燃料的适用性。
同时，燃烧热的计算公式也可以用于燃烧反应的热平衡计算，从而确定反应的热效应。
总结起来，燃烧热的计算公式可以根据不同的燃烧反应类型和反应条件有所不同。
通过实验测定或计算，可以确定燃烧反应的燃烧热值，从而了解反应的能量变化和燃烧特性。
燃烧热的计算公式在热化学研究和工业应用中具有重要的意义。
初中化学知识点归纳物质的燃烧热与燃烧热变化计算公式
初中化学知识点归纳物质的燃烧热与燃烧热变化计算公式初中化学知识点归纳-物质的燃烧热与燃烧热变化计算公式化学燃烧是指物质与氧气在一定条件下发生的放热反应。
在燃烧过程中，物质与氧气发生反应，释放出能量，同时形成新的物质。
通过学习燃烧反应，我们可以了解物质的燃烧热以及燃烧热变化的计算公式。
1. 燃烧热的概念与计算燃烧热是指物质在完全燃烧时所释放出的热量。
燃烧热的计量单位是焦耳/克（J/g）或千焦耳/克（kJ/g）。
燃烧反应一般以化学方程式表示。
例如，苯与氧气发生燃烧反应的化学方程式为：2C6H6(l) + 15O2(g) → 12CO2(g) + 6H2O(g)燃烧反应式中的系数表示了物质的摩尔比例。
通过实验测定，我们可以得到苯燃烧生成的热量，即燃烧热。
例如，苯的燃烧热为-3267 kJ/mol。
2. 燃烧热的影响因素物质的燃烧热受到多种因素的影响，主要包括以下几点：a. 物质的化学组成：不同物质的燃烧热不同，这与其化学结构以及键能有关。
b. 燃烧反应的类型：不同类型的燃烧反应，如完全燃烧、不完全燃烧和反应热，其燃烧热也有所不同。
3. 燃烧热变化的计算公式燃烧热变化是指物质在反应中燃烧热的变化量。
根据热力学定律，燃烧热变化可以通过反应物和生成物的燃烧热之差来计算。
燃烧热变化计算公式为：ΔH = ∑(ΔHf[生成物]) - ∑(ΔHf[反应物])其中，ΔHf表示生成物与反应物的标准燃烧热（焦耳/摩尔或千焦耳/摩尔）。
燃烧热变化的计算公式可以通过燃烧反应的化学方程式和各物质的标准燃烧热来确定。
标准燃烧热是指在标准状况下生成1摩尔产物或消耗1摩尔反应物所释放或吸收的热量。
4. 实例分析例如，我们以甲烷的燃烧反应为例进行分析。
甲烷的燃烧方程式为：CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g)通过实验测定，我们可以得到甲烷的燃烧热为-890 kJ/mol。
假设反应温度为298 K，压力为标准大气压，可计算燃烧热变化。
第01章-燃气的燃烧计算
实际烟气量：V f =VRO2 +VH2O +VN2 +VO2
24
第三节 完全燃烧产物的计算
（二）按燃气热值近似计算
1.理论烟气量
V
0 f
=0.239Hl 1000
+a
天然气，a = 2 石油伴生气，a = 2.2 液化石油气，a = 4.5
习题
第三节 完全燃烧产物的计算
=15989kJ/ Nm3
H
w l
=
Hldr
0.833 0.833+dg
=15989 0.833 =15753kJ / Nm3 0.833+0.0125
28
第三节 完全燃烧产物的计算
（二）理论空气需要量 1.按组分计算
= 3.86Nm3 /Nm3
2.按低热值计算
V0 =
0.26 Hl -0.25 =
体积比为： 氮气/氧气 = 79/21 = 3.76
14
第二节 燃烧所需空气量
（一）单一可燃气体理论空气需要量
（1）氢燃烧反应的理论空气需要量： H2+(0.5O2+0.5×3.76N2 )=H2O+0.5×3.76N2
1Nm3H2燃烧所需空气量为：0.5+0.5×3.76=2.38Nm3 （2）碳氢化合物的理论空气需要量：
28
第三节 完全燃烧产物的计算
（二）理论空气需要量 1.按组分计算
= 3.86Nm3 /Nm3
2.按低热值计算
0.26
V0 =
Hl -0.25 =
0.26
×15753-0.25 = 3.85Nm3 /Nm3
1000
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K ar 100
C S 1.8667 ar 0.7 ar 100 100
第一章 燃烧计算和热平衡计算 1.1 锅炉的空气量和烟气量计算
N ar 0.8 0.79V 0 100
哈尔滨工业大学 燃烧工程研究所
固体、液体燃料理论烟气量
水蒸汽
燃料中水 H 2 O H 2 O
第一章 燃烧计算和热平衡计算 1.1 锅炉的空气量和烟气量计算
哈尔滨工业大学 燃烧工程研究所
炉内燃烧反应 3
尽管燃烧过程很复杂，但单纯从热量转换的角 度看。由盖斯求和定律可知，只要知道了燃烧 产物两个状态就可以确定燃烧过程放热量。 燃料 ＋ O2 → 燃烧产物 燃料 ＋ 空气 → 烟气
《燃烧设备》 孙绍增
0
《燃烧设备》 孙绍增
第一章 燃烧计算和热平衡计算 1.1 锅炉的空气量和烟气量计算
哈尔滨工业大学 燃烧工程研究所
空气量计算方法（续9）
实际空气量计算
∴ 一般 气、液 固
V 0 V V V 0
1.05 ~ 1.1
1
过小，不完全燃烧，效率低，污染环境 过大，排烟带走热量多，不经济
燃烧设备
《燃烧设备》 孙绍增
第一章 燃烧计算和热平衡计算 1.1 锅炉的空气量和烟气量计算
哈尔滨工业大学 燃烧工程研究所
第一章 燃烧计算和热平衡计算 1.1 锅炉的空气量和烟气量计算
一
燃烧计算概述
燃烧计算和热平衡计算
锅炉计算中两项最基本计算： 燃烧计算 —— 确定燃料燃烧所需空气量,燃 烧产物烟气量,以及它们的热焓； 热平衡计算 —— 确定锅炉各种热损失,锅炉 热效率以及燃料消耗量； 锅炉其它一些重要计算都在此基础上进行的。
《燃烧设备》 孙绍增 第一章 燃烧计算和热平衡计算 1.1 锅炉的空气量和烟气量计算 哈尔滨工业大学 燃烧工程研究所
空气量计算方法
先按理论空气量计算，再考虑过量空气系数 固体、液体燃料
C + O 2 CO 2
12kg 32kg 44kg
12kg 22.4Nm3 22.4Nm3
《燃烧设备》 孙绍增
《燃烧设备》 孙绍增 第一章 燃烧计算和热平衡计算 1.1 锅炉的空气量和烟气量计算 哈尔滨工业大学 燃烧工程研究所
炉内燃烧反应 2
炉内燃烧反应(续1)
未完全燃烧，还有 2C+O2→2CO+9270 kJ/kg 强化燃烧手段
供给充分O2 强化O2与可燃物的混合 足够的温度→反应速度 足够的反应时间
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空气量计算方法（续3）
固体、液体燃料（续3）
同理 S O 2 SO 2
32 kg 22.4 Nm3
Sar 22.4 Sar 3 0.7 Nm /kg 100 32 100
《燃烧设备》 孙绍增 第一章 燃烧计算和热平衡计算 1.1 锅炉的空气量和烟气量计算 哈尔滨工业大学 燃烧工程研究所
VCO 2 VCO
Car 1.8667 100
《燃烧设备》 孙绍增
第一章 燃烧计算和热平衡计算 1.1 锅炉的空气量和烟气量计算
哈尔滨工业大学 燃烧工程研究所
实际固体、液体燃料燃烧产生的烟气量
V y 比 V 多 ( 1)V 及其带入的水蒸汽
0 y
0
Vy V ( 1)V 0.0161( 1)V
空气量计算方法（续4）
固体、液体燃料（续4）
1kg燃料完全燃烧后，其所需理论氧气量为 Car H ar Sar O ar 1.8667 +5.55 +0.7 -0.7 100 100 100 100 1kg燃料本身包括的氧气量为
O ar 22.4 O ar 0.7 100 32 100
《燃烧设备》 孙绍增 第一章 燃烧计算和热平衡计算 1.1 锅炉的空气量和烟气量计算 哈尔滨工业大学 燃烧工程研究所
C O 2 CO 2
12
VCO2
0 y
S O 2 SO 2
32 22.4
N2 N2
28
VN 2
22.4Nm3
Car 1.8667 100
22.4
VSO2
Sar 0.7 100
22.4 N ar 0.79V 0 28 100
VRO2 VCO2 VSO2
1.8667
0
Qnet ,ar
液体燃料
《燃烧设备》 孙绍增
10000 Qnet ,ar 0 V 2.68 Nm3 /kg 10000
+0.278 Nm3 /kg
第一章 燃烧计算和热平衡计算 1.1 锅炉的空气量和烟气量计算
哈尔滨工业大学 燃烧工程研究所
空气量计算方法（续7）
气体燃料
假设成分
CO+H 2 +H 2S+Cm H n +O 2 +N 2 +CO 2 100%
0 0 0 Vy0 VRO V V N2 H2O 2
《燃烧设备》 孙绍增
Gzq ——雾化油所需蒸气量，kg/kg
第一章 燃烧计算和热平衡计算 1.1 锅炉的空气量和烟气量计算
哈尔滨工业大学 燃烧工程研究所
固体、液体燃料未完全燃烧
有一部分
C O 2 CO
另 H 2 、Cm H n 有剩余 一般假定烟气中未完全燃烧产物只有CO
《燃烧设备》 孙绍增 第一章 燃烧计算和热平衡计算 1.1 锅炉的空气量和烟气量计算 哈尔滨工业大学 燃烧工程研究所
概念
概念（续）
理论烟气量 —— 每kg收到基燃料（或每Nm3燃 料）在供给理论空气量下完全燃烧所产生的烟 气量； 实际烟气量 —— 每kg收到基燃料（或每Nm3燃 料）在供给实际空气量下完全燃烧所产生的烟 气量； 过量空气系数 —— 实际空气量／理论空气量 ＝α 。
2CO+O 2 =2CO 2
2
1
CO 1 CO 0.5 100 2 100
n n C m H n ( m )O 2 mCO 2 H 2 O 4 2 n
Cm H n ( m 4 ) n C H (m ) m n 100 1 4 100
《燃烧设备》 孙绍增
第一章 燃烧计算和热平衡计算 1.1 锅炉的空气量和烟气量计算
3 1.293 kg/Nm 以质量表示标准状态下空气密度：
L0 1.293V 0
0.115(Car 0.375Sar ) 0.342H ar 0.0431Oar kg/kg
《燃烧设备》 孙绍增 第一章 燃烧计算和热平衡计算 1.1 锅炉的空气量和烟气量计算 哈尔滨工业大学 燃烧工程研究所
风机电耗增加 富氧+高温，则NOX增加，污染重。
第一章 燃烧计算和热平衡计算 1.1 锅炉的空气量和烟气量计算 哈尔滨工业大学 燃烧工程研究所
1.15 ~ 1.35
《燃烧设备》 孙绍增
三 烟气量计算
固体、液体燃料理论烟气量 V
Vy0 : (CO2 +SO2 ) RO2 , N 2 , 水蒸气
《燃烧设备》 孙绍增
Turbulence Temperature Time
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第一章 燃烧计算和热平衡计算 1.1 锅炉的空气量和烟气量计算
炉内燃烧反应 3
实际燃烧产物包括 完全燃烧后：CO2，SO2，H2O C未完全燃烧产物：CO 热分解产物：CH4，炭黑
《燃烧设备》 孙绍增
《燃烧设备》 孙绍增
第一章 燃烧计算和热平衡计算 1.1 锅炉的空气量和烟气量计算
哈尔滨工业大学 燃烧工程研究所
炉内燃烧反应 1
炉内燃烧反应
燃烧反应物-由元素分析结果知
可燃元素 C、H、S 不可燃成分 N、 O、 A、M
完全燃烧 C + O2 → CO2 + 32866 kJ/kg 2H2 + O2 → 2H2O + 120370 kJ/kg S + O2 → SO2 + 9050 kJ/kg
( 1)V
0.0161( 1)V
V y Vgy VH 2O
《燃烧设备》 孙绍增 第一章 燃烧计算和热平衡计算 1.1 锅炉的空气量和烟气量计算 哈尔滨工业大学 燃烧工程研究所
Vy0
小结
Vco2
VSO2
VRO2 ～ 1.8667ຫໍສະໝຸດ 0 yV0 VN 2
0 VH 2O
N ar 0.8 100 0.79V 0 0.0124M ar
空气量计算方法（续6）
固体、液体燃料（续6）
令当量含碳量为 K ar = Car + 0.375Sar
V 0 0.0889K ar 0.265H ar 0.0333O ar
Nm3/kg
以上结果为干空气量，不含水蒸汽。 缺少元素分析时，近似估算： 烟煤（Vdaf > 15%）
V 2.53
哈尔滨工业大学 燃烧工程研究所
空气量计算方法（续2）
固体、液体燃料（续2）
同理
2H 2 +O 2 2H 2 O
4×1.008 kg 22.4 Nm3
H ar H ar 22.4 =5.55 Nm 3 /kg 100 4 1.008 100
《燃烧设备》 孙绍增
第一章 燃烧计算和热平衡计算 1.1 锅炉的空气量和烟气量计算
第一章 燃烧计算和热平衡计算 1.1 锅炉的空气量和烟气量计算
哈尔滨工业大学 燃烧工程研究所
二 空气量计算
假设：空气、烟气均是理想气体。 概念
理论空气量 —— 每 kg 收到基燃料（或每 Nm3 燃料）完全燃烧所需要的空气量，V0 。 （Nm3/kg 或 Nm3/ Nm3）； 实际空气量 —— 实际供给每 kg 收到基燃料 （或每 Nm3 燃料）的空气量，V 。 （Nm3/kg 或 Nm3/ Nm3） ；