燃料燃烧计算
燃料燃烧计算
一、气体燃料
●煤气 低位热
①
Qnet,v=CO%×12.697+H2%×10.797+CH4%×35.832+CmHn%×59.846(MJ/Nm3)
② Qnet,v=CO%×12.697+H2%×10.797+CH4%×35.832+C2H4%×59+C2H6%×63.7+C
23.2 (MJ/Nm3) ●理论 V0o2=(0. ●氧理气论 5VCa0O=+00.0.52
-1)× 当α<1时 V=V0-(1-
α)×VaO)
C3H6 C3H8 C4H10 C5H12 H2S
2.0 1.0 0.7
理论烟气量(BM/BM) 烟气:空气
BM/BM 41.719
4.062
天然气 比煤气
O2
0.1 0.3 0.0
CO2
4.0
6.0
0.0
N2
48.0 50.0 0.0
V% 100.00
●空实气际 3V8a=α×
空气 Vα—a0空气
过剩系
气体燃料
1.05 --- 1.15
液体燃料
1.15 --- 1.25
块状固体 燃料
1.3 --- 1.70
煤粉燃料
1.1 --- 1.30
二、固体、液体 燃料
●理论 V0=(CO2 烟气 +CO+H2 V0o2×
●实际 烟气
当α>1时 V=V0+(α
燃料
CO
天然气组成
范围 平均值
0.300
参数名称
QDW热值
单位 数值
kJ/BM kcal/BM 38806 9275
燃料完全燃烧放出热量的计算公式
燃料完全燃烧放出热量的计算公式燃料完全燃烧时会放出热量,这是由于化学反应中的能量转化而产生的。
燃料的完全燃烧是指在充足的氧气存在下,燃料与氧气发生化学反应,生成二氧化碳和水,同时释放出大量的热量。
燃料的完全燃烧是一种放热反应,其热量的计算可以通过以下公式进行:燃料完全燃烧释放的热量 = (燃料质量)×(燃料的燃烧热)其中,燃料质量是指燃烧过程中所使用的燃料的质量,单位通常为克或千克;燃料的燃烧热是指单位质量燃料在完全燃烧时所释放出的热量,单位通常为焦耳/克或焦耳/千克。
燃料的燃烧热是一个物质的性质,不同的燃料具有不同的燃烧热。
常见的燃料如煤、石油、天然气等都具有指定的燃烧热。
例如,煤炭的燃烧热通常为25-35兆焦耳/千克,石油的燃烧热为40-45兆焦耳/千克,天然气的燃烧热为35-45兆焦耳/千克。
在应用这个公式计算燃料完全燃烧释放的热量时,需要确定燃料质量和燃料的燃烧热。
首先,需要准确测量燃料的质量,可以使用天平等工具进行测量。
其次,需要查找相应燃料的燃烧热数值,可以通过参考相关文献、手册或者燃料供应商提供的信息来获取。
以煤炭为例,假设燃料质量为1千克,煤炭的燃烧热为30兆焦耳/千克,那么根据上述公式,燃料完全燃烧释放的热量为(1千克)×(30兆焦耳/千克)= 30兆焦耳。
对于不同的燃料,可以通过相应的燃烧热数值和燃料质量来计算燃料完全燃烧释放的热量。
这个计算结果对于工业生产、能源利用等方面具有重要的意义。
准确计算燃料的燃烧热量有助于合理安排燃料的使用和节约能源。
燃料的完全燃烧是一种高效的能量转化过程,通过将化学能转化为热能,可以应用于各个领域,如发电、供暖、烹饪等。
然而,在实际燃烧过程中,由于各种因素的影响,如不完全燃烧、热损失等,燃料的实际燃烧效率通常低于理论值。
因此,在实际应用中,需要进一步考虑这些因素,并进行相应的修正。
燃料完全燃烧放出热量的计算公式为(燃料质量)×(燃料的燃烧热),这个公式可以用于计算燃料完全燃烧释放的热量。
第二章 燃料及燃料燃烧计算
(二)各类煤质的燃烧特性
烟煤 含碳量较无烟煤低 40%~70%; 挥发分含量较多 20%~40%,易点燃,燃烧快,火焰长; 氢含量较高 发热量较高。 褐煤
碳化程度低,含碳量低 约为40~50%,
水分及灰分很高 发热量低; 挥发分含量高 约40~50%,甚至60%,挥发分的析出温度 低,着火及燃烧均较容易。
热量。
约占2%~6%。 多以碳氢化合物的形式存在。
3、氧(O)和氮(N)
不可燃元素。 氧含量变化很大,少的约占1%~2%,多的占40% 氮的含量约占0.5%~2.5%。
5
一、煤的成分及分析基准
4、硫(S)
有害成分,约占2%,个别高达8%~10%。 存在形式:
① 有机硫(与C、H、O等结合成复杂的有机物)
第二章 燃料及燃料燃烧计算
燃料的成分及其主要特性 燃料燃烧计算 烟气分析方法 空气和烟气焓的计算
1
§2.1 燃料的成分及其主要特性
燃料:
核燃料 有机燃料 固体燃料(煤、木料、油页岩等)
有机燃料 :
液体燃料(石油及其产品) 气体燃料(天然气、高炉煤气、焦炉煤气等)
电厂锅炉以煤为主要燃料,并尽量利用水分和灰分含
Q Q 226 H d , n, et p d , gr d
干燥基 高位发热量与低位发热量之间的换算: 干燥无灰基 高位发热量与低位发热量之间的换算: Q Q 226 H daf , net , p daf , gr daf
18
(一)煤的发热量
高位发热量(Qgr) 各基准间的换算采用表2-1换算系数
为反映煤的燃烧特性,电厂煤粉锅炉用煤还以VAMST及Q法 分类
28
(二)各类煤质的燃烧特性
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(%)。
完全燃烧放出热量的计算公式单位
Q=mq或Q=Vq。
燃料质量为m,燃料的燃烧值为q,体积为V。
则燃料完全燃烧释放出的热量:Q=mq、Q=Vq。
燃料中所含有的全部可燃物质(碳、氢、硫等)在与氧化合后,只生成二氧化碳、水蒸气和二氧化硫的燃烧。
由于完全燃烧时可全部释放燃料的发热量,使燃料得到充分的利用,故在燃烧设备中,应尽可能作到完全燃烧。
扩展资料:
保证完全燃烧的燃烧器由于把燃烧头与电机按轴平行布置,并对内部构造进行了精心的设计,同时把电机放在进风口的凹陷处,因而这种燃烧器的尺寸比相同出力的普通燃烧器小近30%,并能更有效地使电机冷却。
燃烧头可以拆卸,因而更换喷嘴时不需要将燃烧器从锅炉上拆下来。
所有导线的连接都是插头型的,并且由于相配合的插头都具有特殊的形状,因而可以避免错接的危险。
燃烧值的计算公式
燃烧值的计算公式燃烧值,也叫热值,这可是个在物理和化学中相当重要的概念。
它指的是燃料完全燃烧时所放出的热量。
那燃烧值的计算公式是啥呢?咱先来说说燃烧值的基本定义哈。
燃烧值通常用字母 q 表示,单位是焦耳每千克(J/kg)或者焦耳每立方米(J/m³)。
如果是固体或者液体燃料,咱们一般用焦耳每千克;要是气体燃料呢,就常用焦耳每立方米。
燃烧值的计算公式其实挺简单的,就是 Q = m × q 或者 Q = V × q 。
这里的 Q 表示燃料燃烧放出的热量,m 表示燃料的质量,V 表示燃料的体积。
比如说,咱来举个例子。
有一堆煤,质量是 10 千克,它的燃烧值是 3×10^7 焦耳每千克。
那这堆煤完全燃烧能放出多少热量呢?咱们就用 Q = m × q 这个公式来算,也就是 Q = 10 × 3×10^7 = 3×10^8 焦耳。
我还记得有一次,在课堂上讲这个知识点的时候,有个学生特别可爱。
我刚在黑板上写下燃烧值的计算公式,他就举起手来问我:“老师,这燃烧值有啥用啊?咱平时也用不上啊。
”我笑着跟他说:“孩子,你可别小瞧这燃烧值,它用处大着呢!就比如说,咱们家里用的天然气,知道它的燃烧值,就能算出烧一顿饭要用多少气,花多少钱。
还有啊,工厂里计算能源消耗,也得靠它呢!”这孩子听了,似懂非懂地点点头,那模样别提多有趣了。
再说说气体燃料的情况。
假如有一种天然气,它的燃烧值是 8×10^7 焦耳每立方米,体积是 5 立方米,那放出的热量就是 Q = V × q = 5 ×8×10^7 = 4×10^8 焦耳。
在实际生活中,了解燃烧值的计算公式能帮助我们更好地理解能源的利用效率。
比如说,不同的燃料燃烧值不同,有的高有的低。
在选择能源的时候,咱们就得考虑到燃烧值这个因素。
燃烧值高的燃料,相同质量或者体积下能放出更多的热量,可能就更经济实惠,但也得考虑其他因素,像获取的难易程度、对环境的影响等等。
锅炉原理燃料燃烧计算
1 α= O2 − 0.5CO 79 1− × 21 100− (RO + O2 + CO) 2
过量空气系数
ROmax 2 α≈ RO2
完全燃烧且不计β 完全燃烧且不计β
21 α≈ 21−O2
推导过程
燃料的燃烧计算
不完全燃烧时的过量空气系数
α =
V V = = 0 V - ∆ Vg V 1 = ∆ Vg V 1 (α − 1)V 1− αV 0
0
10
由式 V O 2 =0.21 (α − 1)V + 0.5 V CO ,可得 (α − 1)V =
0
V O 2 - 0.5 V CO 0 . 21
固体和液体燃料 N ar 比较小,可忽略不计。
0 N2
则由式
VN2 N ar 0 0 0 0 V =0 . 8 + 0 . 79 V , V N 2 = V N 2 + 0 . 79 (α − 1)V , 得 α V = 100 0 . 79 1 将以上两式代入第一式 ,得 α = 0 . 79 V O 2 − 0.5 V CO 1− 0 . 21V N 2
= V gy + V
1kg C + 1.866 Nm3 O2 → 1.866 Nm3 CO2 1kg C + 0.933 Nm3 O2 → 1.866 Nm3 CO H 2O
Car VCO2 +VCO = 1.866 100
燃料的燃烧计算
不完全燃烧时烟气中氧的体积
V O 2 = 0 . 21 (α − 1)V + 0 . 5 × 1 . 866
燃烧计算的物理模型 kg燃料为计算基础 以1kg燃料为计算基础 所有气体均视为理想气体(22.4Nm3/kmol) /kmol) 所有气体均视为理想气体(22. 假定完全燃烧 略去空气中的稀有成分,认为空气只由N 略去空气中的稀有成分,认为空气只由N2和O2 组成,且二者容积比为79 79: 组成,且二者容积比为79:21
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)
燃烧反应的反应热计算
燃烧反应的反应热计算一、引言在化学反应中,燃烧反应是常见且重要的一种类型。
燃烧反应通常伴随着能量释放,这反映在反应热的计算上。
本文将介绍燃烧反应的反应热计算方法和其应用。
二、理论基础在燃烧反应中,反应物常为有机物或无机物燃料,而氧气是氧化剂。
燃烧反应的特点之一是生成了二氧化碳和水。
燃烧反应的反应热可以通过燃料的燃烧热和生成物的反应热来计算。
三、计算方法1. 燃料的燃烧热燃料的燃烧热是指在标准状态下,完全燃烧1摩尔燃料时释放的能量。
通常用单位质量(例如焦耳/克)或单位摩尔(例如焦耳/摩尔)来表示。
燃料的燃烧热可以通过实验测定得到,也可以通过计算得到。
例如,甲烷(CH4)的燃烧热为-890.3 kJ/mol。
2. 生成物的反应热生成物的反应热是指生成1摩尔物质所释放或吸收的能量。
例如,生成1摩尔二氧化碳(CO2)所释放的反应热为-393.5 kJ/mol,生成1摩尔水(H2O)所释放的反应热为-285.8 kJ/mol。
3. 反应热的计算根据燃料的燃烧热和生成物的反应热,可以通过以下公式计算燃烧反应的反应热:ΔH = ΣH(products) - ΣH(reactants)其中,ΔH表示反应热,ΣH表示各物质的反应热。
在计算过程中,需要注意反应物和生成物的摩尔系数,以保证计算结果的准确性。
四、应用举例以甲烷的燃烧反应为例,根据上述计算方法可以得到其反应热的计算过程如下:CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O反应热= [ΣH(products)] - [ΣH(reactants)]= [(1 mol CO2 × -393.5 kJ/mol) + (2 mol H2O × -285.8 kJ/mol)] - (1 mol CH4 × -890.3 kJ/mol)= -802.3 kJ/mol因此,甲烷的燃烧反应热为-802.3 kJ/mol。
该结果表明在甲烷完全燃烧的过程中,释放了802.3 kJ的能量。
第二章-燃料及燃料燃烧计算
灰分(Ash): 煤中不可燃矿物杂质,成分十分复杂,大多数煤的灰分 含量7%~40%。
1)A 可燃物减少,Qdw ,着火困难,灰渣量增加,运行 操作繁重;
2)A 且ST ,炉内易结渣,使受热面传热恶化, D
3)A
,烟气流速wy
wy wy
对流受热面磨损严重 对流受热面积灰、堵灰,传热系数K
Car+Har+Oar+Nar+Sar+Aar+Mar=100% 2.空气干燥基ad; 表示在不含外在水分的条件下,燃料各组成成分的质量 百分数总和, 是实验室煤质分析所用煤样的成分组成。
Cad+Had+Oad+Nad+Sad+Aad+Mad=100%
3. 干燥基d; 表示在不含水分的条件下干燥燃料各组成成分的质量百 分数总和 干基中各成分不受水分变化的影响
与燃烧容易。
VAMST分类标准
四、液体燃料和气体燃料
锅炉燃用的液体燃料主要是重油和渣油。
重油——是石油提炼汽油、煤油和柴油后的剩余物, 渣油——是进一步提炼后的剩余物。 重油
重油的成分与煤一样,也是由碳、氢、氧、氮、硫和灰 分、水分组成。它的主要元素成分是碳和氢,其含量甚 高(Car=81~87%,Har=11~14%),而灰分、水分的含量很
空气中只有O2和N2成分,其容积比为: 气体容积计算的单位均为Nm3/kg。
Cd+Hd+Od+Nd+Sd+Ad=100% 4. 干燥无灰基daf; 表示在不含水分和灰分的条件下,干燥无灰燃料各组成 成分的质量百分数总和, 干燥无灰基中只包含燃料的可燃成分,各成分不受水分 和灰分变化的影响, 煤炭交易。
燃料燃烧热量计算公式(二)
燃料燃烧热量计算公式(二)燃料燃烧热量计算公式燃料燃烧热量计算公式是用于计算燃料在完全燃烧时释放出的热量。
下面将列举一些相关的计算公式,并给出解释和示例。
1. 燃料燃烧热量的定义燃料燃烧热量,也称为燃料的热值,是指单位质量或单位体积的燃料在完全燃烧时所释放的热量。
其单位一般用千焦耳(kJ)或千卡(kcal)表示。
2. 公式1: 燃料燃烧热量的计算公式燃料燃烧热量的计算公式一般可以表示为:Q = m * HHV其中,Q是燃料燃烧热量(单位: kJ或kcal),m是燃料的质量(单位: kg或g),HHV是燃料的高位热值(单位: kJ/kg或kcal/g)。
公式中的质量可以是燃料的整体质量,也可以是单位体积的质量。
示例:假设有1千克的甲烷,它的高位热值为 MJ/kg,那么它的燃烧热量可以通过公式计算得到:Q = 1 kg * MJ/kg = MJ = 55,500 kJ所以甲烷的燃烧热量为55,500 kJ或 MJ。
3. 公式2: 燃料燃烧热量的计算公式(以体积为质量时)有时候,我们会以燃料的单位体积的质量来计算燃烧热量。
Q = V * HCV其中,Q是燃料燃烧热量(单位: kJ或kcal),V是燃料的体积(单位: m³或L),HCV是燃料的高位热值(单位: kJ/m³或kcal/L)。
示例:假设有100升的液化石油气(LPG),它的高位热值为24 MJ/m³,那么它的燃烧热量可以通过公式计算得到:Q = 100 L * 24 MJ/m³ = 2400 MJ = 2,400,000 kJ所以100升的液化石油气的燃烧热量为2,400,000 kJ或2400 MJ。
4. 公式3: 燃料燃烧热量的计算公式(以体积为质量时的液体燃料)对于液体燃料,如果以体积为质量时,则需要考虑燃料的密度。
Q = V * D * HCV其中,Q是燃料燃烧热量(单位: kJ或kcal),V是燃料的体积(单位: m³或L),D是燃料的密度(单位: kg/m³或g/mL),HCV是燃料的高位热值(单位: kJ/kg或kcal/g)。
燃料燃烧及热平衡计算参考
燃料燃烧及热平衡计算参考城市煤气的燃料计算燃料成分表 城市煤气成分%2成分 CO 2 CO CH 4 C 2H 6 H 2 O 2 N 2 合计 含量10522546210100城市煤气燃烧的计算 1、助燃空气消耗量 2 1理论空气需要量Lo=21O O 0.5H H 3.5C CH 20.5CO 22624-++⨯+ Nm 3/Nm 3式中:CO 、CH 4 、 C 2H 6 、 H 2 、 O 2——每100Nm 3湿气体燃料中各成分的体积含量Nm 3;则Lo=212465.055.322255.0-⨯+⨯+⨯+⨯= Nm 3/Nm 32实际空气需要量L n =nL 0, Nm 3/Nm 3式中:n ——空气消耗系数,气体燃料通常n=现在n 取,则L n =×= Nm 3/Nm 3(3)实际湿空气需要量L n 湿=1+2H O g 干L n ,Nm 3/Nm 3则L n 湿=1+××= 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+++⨯=’2O V 0.21(=⨯′0n-1)L22n N V (N 79L )0.01=+⨯′)L 0.124g H H 3C (2CH 0.01V n 干O H 2624O H 22+++⨯=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 3 4.4131)(1.050.21V 2O ⨯-⨯== Nm 3/Nm 3 01.0)35.47910(V 2N ⨯⨯+== Nm 3/Nm 34.35)18.90.124465322(20.01V O H 2⨯⨯++⨯+⨯⨯== Nm 3/Nm 32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则V n =+++= Nm 3/Nm 3 理论燃烧产物量V 0=V n -n -1L OV 0=--×= Nm 3/Nm 3 3 燃料燃烧产物成分2%100V V CO nCO 22⨯=%100V V O n O 22⨯=%100V V N nN 22⨯=100%V V O H nO H 22⨯=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=⨯=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 3天然气发热量计算 高发热量Q 高=39842CH 4+70351C 2H 6+12745H 2+12636COkJ/Nm 3低发热量Q 低= 35902CH 4+64397C 2H 6+10786H 2+12636CO kJ/ Nm 3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%; 则Q 高=39842×+70351×+12745×+12636×=18777kJ/Nm 3 Q 低=35902×+64397×+10786×+12636×=16710kJ/ Nm 3 天然气理论燃烧温度的计算n 1Q t V C =低理式中:t 理——理论燃烧温度℃Q 低——低发热量kcal/ Nm 3,Q 低=16710kJ/ Nm 3 V n ——燃烧产物生成量Nm 3/Nm 3, V n =Nm 3C 1——燃烧产物的平均比热KJ/Nm 3 •℃;估计理论燃烧温度在1900℃左右,查表3取C 1= kJl/Nm 3 •℃则201859.1208.516710t =⨯=理℃加热阶段的热平衡计算采用热平衡计算法, 热平衡方程式:Q收1=Q支1热收入项目天然气燃烧的化学热Q烧Q烧=BQ低式中:B1——熔化室燃料的消耗量Nm3/h 8热量支出项目1、加热工件的有效热量是物料所吸收的热量Q,用下式计算4 5:料Q料=Gt料-t初C料式中:G——物料的重量kg/h ,炉子加热能力为G=15×18×13=3510 kg/h.t料——被加热物料的出炉温度℃, 查表得t料=160℃,t初——被加热物料的进炉温度℃,为室温,则t初=20℃C料——物料的平均热容量,kJ/kg •℃查表得C料= kJ /kg •℃则Q料=3510×160-20×=432432 kJ/40min2、加热辅助工具的有效热Q料筐的吸热辅=G辅×t辅-t初Q辅G——辅助工具的重量kg/h , G=200×15=300 0 kgC料——物料的平均热容量,kJ/kg •℃查表得C料= kJ /kg •℃则Q=3000×160-20×=188160 KJ/40min辅3、通过炉体的散热损失Q散11炉墙平均面积炉墙面积包括外表面面积和内表面面积;简化计算可得:F外墙=+××2= m2F内墙=+××2= m2F 墙均 = F 外墙+ F 内墙÷2=+÷2= m 2 2炉底平均面积炉底面积包括外底面面积和内底面面积;简化计算可得:F 底均=×+×÷2= m 23炉顶平均面积由于炉子是规则的长方形,故炉底和炉顶近似看做相等的面积,故 F 顶均=F 底均= m 2计算炉墙散热损失:根据经验,参照生产中应用的同类炉子,本炉子炉墙所用材料及厚度如下选用: 外层为不锈钢钢板:s 4=6mm,λ4=m•℃钢板是外壳,厚度较薄,计算炉体散热损失时,最外层温度计算到炉衬材料的最外层,钢板不计算在内;以下都是这样; 内层也采用不锈钢板:s 1=,λ1=m•℃炉衬材料:第二层为硅酸铝耐火纤维,s 2=100mm, λ2=m•℃ 第三层硅钙板,s 3=75mm, λ3=+×10-3 tW /m•℃炉墙结构如下图:图 时效炉炉墙结构图计算炉墙散热,根据下式:1n 1ni i 1i it t Q s F +=-=λ∑散首先,炉内温度达到250℃才可以满足要求,因为炉膛内壁为不锈钢板,导热极好,可以计算可以忽略;第二层耐火纤维内侧温度为t 2=250℃;我们假定界面上的温度及炉壳温度,3t ′=135℃,4t ′=60℃,则耐火纤维的平均温度s2t 均=250+135/2=℃,硅钙板的平均温度 s3t 均=135+60/2=℃,则2λ= W /m•℃3λ=××10-3 ×= W /m•℃当炉壳温度为60℃,室温t a =20℃时,查表得∑α= W/m 2•℃ ①求热流②验算交界面上的温度3t 、4t083.01.04.95250t 2223⨯-=-=λs qt = ℃ ∆=%4.013506.135135t '33'3=-=-t t 〈5%,满足设计要求; ③计算炉壳温度t 17.270667.01.04.9506.135t t 33345=⨯-=-==λs qt ℃t 5=℃〈60℃,满足满足炉壳表面平均温度≤60℃的要求;④计算炉墙散热损失Q 墙散=q •F 墙均=×=10058W=36207 KJ/40min 计算炉底散热损失:根据经验,参照生产中应用的同类炉子,本炉子炉底和炉顶结构和炉墙类似,它们的热流密度平均综合起来计算;通过查表得知炉顶炉底的综合传热系数为:=∑顶α W/m 2.℃, =∑底α W/m 2.℃Q 顶底=∑顶α+∑底α÷2= W/m 2.℃ 则炉底和炉顶的散热量为 Q 顶底= q 1×F 底均+F 顶均23322a 295.4W/m12.1710.06670.0750.0830.120250α1λs λs t t q =++-=++-=∑=×+=5029 W =12069KJ/40min 通过炉体的散热量为Q 散= Q 顶底+Q 墙散=36207+12069=48276 KJ/40min 4、废烟气带走的热量Q 烟Q 烟=BV n t 烟c 烟式中:V n ——实际燃烧产物量N Nm 3/Nm 3,前面计算得V n = N Nm 3/Nm 3 t 烟——出炉废烟气温度℃, t 烟=160℃c 烟——出炉烟气的平均比热容,查表得c 烟= kJ/Nm 3•℃则Q 烟=B ××160×=1183B5、炉子的蓄热Q 蓄炉体的蓄热可分为三部分,金属的蓄热Q 金、耐火纤维毡的蓄热Q 耐、和硅钙板、蓄热Q 板;查表可知:金属的比热容C 金= KJ/Kg.℃ 耐火纤维毡的比热容C 耐= KJ/Kg.℃ 硅钙板的比热容C 板= KJ/Kg.℃ Q=GC 金t 均-t o则Q 金=435708 KJ/40min Q 耐=110565 KJ/40min Q 板=166725 KJ/40min Q 蓄=Q 金+Q 耐+Q 板=435708+110565+166725=712998 KJ/40min 6、燃料漏失引起的热损失Q 漏Q 漏=BKQ 低式中:K ——燃料漏失的百分数,对于气体燃料,指经储气器和气管漏气,取K=1% 则Q 漏=B ×1%×16710=7、燃料不完全燃烧的热损失Q 不在有焰燃烧炉中,废烟气中通常含有未燃烧的可燃气体,对于城市煤气,它的不完全燃烧的热损失用下式:Q 不=BV n bQ 低式中b 为不完全燃烧气体的百分比,取2%;Q不=B××2%×16710=1740B8、其它热损失Q它例如炉子计算内外表面积时,实际炉子比计算中的要复杂,表面积要比计算的大,这部分还有能量损失;等还有其它的损失;其它热损失约为上述热损失之和的5% 7%,取7%,故Q它=Q料+Q辅+Q散+Q蓄+Q烟+Q漏+Q不根据热量的收支平衡,由公式,可从中求出每小时的平均燃料消耗量B;Q烧=Q料+Q辅+Q散+Q蓄+Q烟+Q漏+Q不+Q它代入前面计算数值得16710B=+则B= Nm3/40min= Nm3/h在工程设计中,炉子的最大燃料消耗量应比理论消耗量大,即:B max=式中:为燃料储备系数;取,则B max=×= Nm3/40min=h根据最大燃料消耗量来确定燃烧器的数目,其总燃烧能力应大于B max利用求得的B值计算上面的未知量天然气燃烧的化学热Q烧= BQ低=×16710=1843113 kJ/40min废烟气带走的热量Q烟=1183B=1183×= 130485 kJ/40min燃料漏失引起的热损失Q漏==×=18431 kJ/40min燃料不完全燃烧的热损失Q不=1740B=1740×=191922 kJ/40minQ它=Q料+Q辅+Q散+Q蓄+Q烟+Q漏+Q不=×432432+188160+48276+712998+130485+18431+191922=120589 kJ/40min。
燃料及燃料燃烧计算
挥发分Vdaf 40~60 20~40 10~20 <10 挥发分对燃烧的影响: Vdaf高,容易着火和燃烧完全。
原因:
Vdaf高,难燃的固定炭少,煤炭易于燃烧完全 大量挥发分析出并燃烧后,可放出大量的热量,有助于固定 炭的着火和燃烧
挥发分析出造成煤中孔隙增大,使煤和空气的接触面积增大, 加快了煤的燃烧反应速度
动力燃料用煤的分类方法
煤种
无烟煤 贫煤
干燥无灰基挥 发份含量 Vdaf[%] ≤8
>8-19
燃烧特性
难着火及燃烧完全 较难着火及燃烧完全 易着火及燃烧完全
低挥发份烟煤 20-30
高挥发份烟煤 30-40
褐煤 40-50
易着火及燃烧完全
易着火及燃烧完全
用百分比表示煤的成份:
C + H + O + N + S + A + M = 100%
硫(S) 是煤中可燃成分之一,但也是有害的成分。发热量9100 kJ/kg,燃烧产物为SO2、SO3气体。煤中硫可以分为有机 硫和无机硫,我国煤中大约60~70%的硫为无机硫, 30~40%为有机硫
还有磷(P)(含量不超过1%)和其它稀有元素,如汞(Hg)、 砷(As)、硒(Se)、锗(Ge)、镓(Ga)、铍(Be)、锂(Li)、钒 (V)及放射性元素铀(U)等,一般含量甚微。
干燥无灰基:Cdaf + Hdaf + Odaf + Ndaf + Sdaf = 100[%] 煤的工业分析成份不同基准的表达: 收到基:Mar + Var + FCar + Aar = 100 [%] 空干基:Mad + Vad + FCad + Aad = 100 [%] 干燥基:Md + Vd + FCd + Ad = 100 [%] 干燥无灰基:Mdaf + Vdaf + FCdaf + Adaf = 100 [%]
燃料燃烧计算
燃料燃烧计算第三章燃料及燃烧过程3-2 燃料燃烧计算一、燃料燃烧计算的内容及目的(一)计算内容:①空气需要量②烟气生成量③烟气成分④燃烧温度(二)目的:通过对以上内容的计算,以便正确地进行窑炉的设计和对运行中的窑炉进行正确的调节。
二、燃烧计算的基本概念(一)完全燃烧与不完全燃烧。
1、完全燃烧:燃料中可燃成分与完全化合,生成不可再燃烧的产物。
2、不完全燃烧:化学不完全燃烧:产物存在气态可燃物。
物理不完全燃烧:产物中存在固态可燃物。
(二)过剩空气系数 1、过剩空气系数的概念а=V a /V 0a2、影响过剩空气系数的因素:1)燃料种类:气、液、固体燃料,а值不同;2)燃料加工状态:煤的细度、燃油的雾化粘度。
3)燃烧设备的构造及操作方法。
3、火焰的气氛:①氧化焰:а>1,燃烧产物中有过剩氧气。
②中性焰:а=1③还原焰:а<1,燃烧产物中含还原性气体(CO 、H 2)三、空气需要量、烟气生成量及烟气成分、密度的计算(一)固体、液体燃料:基准:计算时,一般以1kg 或100kg 燃料为基准,求其燃烧时空气需要量、烟气生成量。
方法:按燃烧反映方程式,算得氧气需要量及燃烧产量,然后相加,即可得空气需要量与烟气生成量。
1、理论空气量计算: 1)理论需氧量: V 0O2=12ar C +4ar H +32ar S -32ar O(Nm 3/kgr)2)理论空气量:V 0a =1004.22(12ar C +4ar H +32ar S -32ar O )21100=0.089C ar +0.267H ar +0.033(S ar -O ar ) (Nm 3/kgr)2、实际空气量计算:V a =а×V o a3、理论烟气生成量的计算:V 0L =V CO2+V H2O +V SO2+V N2=1004.22 (12ar C +2ar H +18ar M +32ar S +28arN )×V o a +0.79V o a =0.01865C ar +0.112H ar +0.01243M ar +0.0068S ar +0.008N ar +0.79V o a4、实际烟气生成量的计算: 1)а>1时,V L = V 0L +(а-1)×V o a2)а<1时,在工程上进上近似认为其燃烧产物中只含有CO 一种可燃气体。
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
第3章燃料燃烧计算和锅炉机组热平衡_锅炉燃烧技术
Δ α 各受热面处烟气侧漏
风系数,查表确定;△V为烟道
漏风量 为炉膛出口处过剩空气系
数,表征炉内燃烧状况的重要
物理量,在推荐值范围内选取
过剩空气系数β与漏风系数△α
ky ky ky
zf ky
Qr
四、锅炉输出热量
1、排烟热损失 2、气体不完全燃烧热损失 3、固体不完全燃烧热损失
4、散热损失
5、灰渣物理热损失 6、有效利用热
1、排烟热损失 Q2 定义
烟气排入大气所造成的热损失
计算
1、排烟热损失 Q2 影响排烟热损失的主要因素
Q2 f py , 燃性, l '', , 受热面无损程度
为理想烟气焓、理想空气焓和飞灰焓 c i 为1Nm3空气、烟气各成分和1kg灰在温度为 ℃时的焓值,见表2-9; a fh为烟气携带飞灰的质量份额。对固态排渣煤粉炉,取 a fh 0.9~0.95
0 0 I y、I k 、I fh
焓 温 表
烟气的焓值 H y
取决于燃料种类、过剩空气系数及烟气温度
效率越高Βιβλιοθήκη 热 平 衡 范 围二、锅炉热平衡方程式
Qr Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6
100 q1 q2 q3 q4 q5 q6
qi = Qi / Qr ×100
式中
Qr
输入热量
Q1 有效利用热 Q2 排烟热损失 Q3 气体不完全燃烧热损失 Q4 固体不完全燃烧热损失 Q5 散热损失 Q6 灰渣物理热损失
三、锅炉输入热量 Qr
Qr ir Qwr Qzq , kJ/kg
燃料燃烧计算
窑系统废气余热利用效率是指烧成系统的废气被利用的热量与废气热焓的
比值。余热回收是节能降耗的必需,是考核企业节能成效重要指标。
余热利用效率:
Q η=
Q
(5 − 6)
式中 η —余热回收效率,%;
Q —余热利用量,kJ/kg 或 kJ/h;
Q —入系统热量,kJ/kg 或 kJ/h。
Q −Q −Q 燃烧室 η =
Q
Q —入燃烧室燃料燃烧热,kJ/kg Q —燃烧室散热量,kJ/kg Q —不完全燃烧损失热量,Kj/kg
2. 余热利用技术指标
余热利用是指水泥生产系统中的“余热”利用。要高温废气已广泛应用于烘 干(生料、燃料、混合材等),还可用于发电和供热。以下主要论述是在不影响 水泥生产线的消耗指标(指不能提高熟料热耗、熟料电耗和降低熟料产量,否则 将造成又一次能源浪费)为前提下,熟料生产过程中回转窑和冷却机排放的废气 热量,在水泥生产工艺线利用后所剩余的“余热”用于发电的一些技术指标。
一、 热工技术指标
1. 热效率
热效率 η 是指工业窑炉中有限热Q 相对于供给热Q 的比值。预分解窑系统 的热效率比其他类型水泥窑的高,目前一般为 50%~65%。冷却机热效率数篦式冷 却机高,可高达 70%~80%。各类水泥热工设备的热效率计算见表 5-22。
表 5-22 水泥主要热工设备的热效率(%)计算式
按燃料成分分析 V = V + V + V + V + V
资料来源
参考文献 [17]
按燃料发热量 近似经验式
0.203 + (2.0 × 1000) V=
Q。
0.213Q 。
V=
+ 1.65
燃料完全燃烧放出热量的计算公式
燃料完全燃烧放出热量的计算公式燃料燃烧是指燃料与氧气发生化学反应,产生燃烧产物,同时释放出热能的过程。
这个过程可以用化学方程式来表示。
以最简单的燃料——甲烷(CH4)为例,其燃烧方程式如下:CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O根据这个方程式,我们可以看到甲烷燃烧的产物是二氧化碳和水,同时会释放出热能。
那么,如何计算这个热能的释放量呢?燃料完全燃烧释放的热量可以通过燃烧热来计算。
燃烧热是指单位质量燃料完全燃烧时所释放的热量。
以甲烷为例,其燃烧热为55.5MJ/kg。
这意味着每燃烧1千克甲烷会释放出55.5兆焦的热能。
在实际应用中,如果要计算不同质量的燃料燃烧释放的热量,可以使用以下公式:Q = m × Hc其中,Q表示燃料燃烧释放的热量,单位为焦耳(J)或千焦(kJ);m 表示燃料的质量,单位为千克(kg);Hc表示燃烧热,单位为焦耳/千克(J/kg)。
这个公式的原理很简单,就是将燃料的质量乘以燃烧热,就能得到燃料燃烧释放的热量。
除了燃烧热,燃料的热值也是一个重要的指标。
热值是指单位质量燃料所释放的能量,单位通常为焦耳/千克或千焦/克。
热值可以通过燃烧热来计算,也可以通过实验测定获得。
不同的燃料燃烧产生的热量是不同的。
例如,甲烷的燃烧热为55.5MJ/kg,石油的燃烧热为41.9MJ/kg,柴油的燃烧热为45.2MJ/kg等。
这些数值反映了不同燃料的能量密度,也就是单位质量燃料所含的能量。
燃料燃烧释放的热量对于人类的生产生活有着重要的作用。
我们通常使用燃料来发电、供暖、烹饪等。
在工业生产中,燃料的燃烧还可以用来驱动各种机械设备,产生动力。
因此,对于燃料燃烧释放的热量进行准确的计算和评估,对于能源的合理利用和环境保护至关重要。
除了燃料的燃烧热和热值,还有一些其他因素也会影响到燃料燃烧释放的热量。
例如,燃烧过程中的反应温度、反应速率等都会对热量的释放产生影响。
此外,燃料的成分和纯度也会影响燃烧产物和热量的生成。
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第三章 燃料及燃烧过程3-2 燃料燃烧计算一、燃料燃烧计算的内容及目的(一)计算内容:①空气需要量 ②烟气生成量 ③烟气成分 ④燃烧温度 (二)目的:通过对以上内容的计算,以便正确地进行窑炉的设计和对运行中的窑炉进行正确的调节。
二、燃烧计算的基本概念 (一)完全燃烧与不完全燃烧。
1、完全燃烧:燃料中可燃成分与完全化合,生成不可再燃烧的产物。
2、不完全燃烧:化学不完全燃烧:产物存在气态可燃物。
物理不完全燃烧:产物中存在固态可燃物。
(二)过剩空气系数 1、过剩空气系数的概念а=V a /V 0a2、影响过剩空气系数的因素:1)燃料种类:气、液、固体燃料,а值不同; 2)燃料加工状态:煤的细度、燃油的雾化粘度。
3)燃烧设备的构造及操作方法。
3、火焰的气氛:①氧化焰:а>1,燃烧产物中有过剩氧气。
②中性焰:а=1③还原焰:а<1,燃烧产物中含还原性气体(CO 、H 2)三、空气需要量、烟气生成量及烟气成分、密度的计算(一)固体、液体燃料:基准:计算时,一般以1kg 或100kg 燃料为基准,求其燃烧时空气需要量、烟气生成量。
方法:按燃烧反映方程式,算得氧气需要量及燃烧产量,然后相加,即可得空气需要量与烟气生成量。
1、理论空气量计算: 1)理论需氧量: V 0O2=12ar C +4ar H +32ar S -32ar O(Nm 3/kgr)2)理论空气量:V 0a =1004.22(12ar C +4ar H +32ar S -32ar O )21100=0.089C ar +0.267H ar +0.033(S ar -O ar ) (Nm 3/kgr)2、实际空气量计算: V a =а×V o a3、理论烟气生成量的计算:V 0L =V CO2+V H2O +V SO2+V N2=1004.22 (12ar C +2ar H +18ar M +32ar S +28arN )×V o a +0.79V o a =0.01865C ar +0.112H ar +0.01243M ar +0.0068S ar +0.008N ar +0.79V o a4、实际烟气生成量的计算: 1)а>1时,V L = V 0L +(а-1)×V o a2)а<1时,在工程上进上近似认为其燃烧产物中只含有CO 一种可燃气体。
因为:2CO+O 2=2CO 2,因此,每缺少一个分子的O 2,烟气中就减少两个分子的CO 2,而生成两个分子的CO ,顾总烟气体积只少了相应减少的空气中的氮气部分。
V L = V 0L -(1 -а) V o a ×100795、烟气的组成及密度计算: 1)烟气百分组成: CO 2=LCO V V 2×100%, H 2O=L O H V V 2×100%SO 2=L SO V V 2×100%, N 2=LN V V2×100% O 2=L O V V 2×100% 2)烟气密度:ρ=(44CO 2+18H 2O+64SO 2+28N 2+32O 2)/(22.4*100) (kg/Nm 3)或:ρ=La ar V V A 0293.110011α+-(kg/Nm 3)(二)气体燃料 1、理论空气量V 02O =[21CO+21H 2+2CH 4+(m+4n )C m H n +23H 2S-O 2]×1001V a 0= V 02O ×211002、实际空气需要量:V a =а×V a o3、理论烟气生成量: V L o =V CO2+V H2O +V N2+V SO2 (N m 3/N m 3)4、实际烟气生成量及烟气组成计算:当а>1时, V L =V L o +(а-1)V a o (N m 3/N m 3)当а<1时, V L =аV L o +(1-а) (N m 3/N m 3) 5、烟气的密度: ρ=La g V V 0293.1αρ+ ( kg/N m 3)(三) 燃烧的近似计算法:在缺乏元素分析数据时,可由燃料的工业分析数据计算其发热量,由发热量计量理论空气量及理论烟气量,再由空气系数进一步计算出。
1、固体燃料:V a 0=0.241Q net,ar /1000+0.5 (N m 3/kg-r) V a =а×V a 0V L 0=0.213Q net,ar /1000+1.65 (N m 3/kg-r)V L = V L 0+(а-1)×V a 0 2、重油:V a 0=0.203Q net,ar /1000+2.0 (N m 3/kg-r) V L 0=0.265Q net,ar /1000 (N m 3/kg-r)3、发生炉煤气:当Q net ,ar <12560kJ/Nm 3时: 1000209.00neta Q V =aa V V α=()33/)1(11000173.0Nm NmV Q V anet -++=α当Q net ,ar >12560kJ/Nm 3时:()33/25.0100026.0Nm NmQ V neta -=()33/)1(25.01000272.0Nm NmV Q V anet -++=α4、天然气: ()33/02.01000264.0Nm Nm Q V neta +=()33/)1(02.11000264.0Nm NmV Q V anet -++=α四、根据烟气成分计算过剩空气系数1、固体或液体燃料:其燃料中含氮很少,烟气中氮可以为全部从空气引入。
根据烟气中氮与氧的含量,可以计算空气过剩系数。
α=a V Va =量理论空气用量中引入的实际空气用量中引入的22N N=量过剩空气中的量烟气中的量烟气中的222N N N -=2222179O N N - 当燃料不完全燃烧,产生有CO 时,а=CO)2-(O 21222-N N2、气体燃烧中含氮量较多时,燃料中的N 量不能忽略,而干烟气中又含CO 、H 2、C m H m 及O 2时а=2179)CmHn]}4n (m H 21CO 21[-{O -N -N N -N 222222⨯+++)燃料中的(燃料中的3、漏入空气量的计算:1) Q 漏=(а2-а1)×V a o ×B (Nm 3/h) B=燃料用量(Nm 3/h )2) V x =O 21-O 2/21-O 21*100 (Nm 3/100Nm 3)五、燃烧温度及其计算:(一)燃烧过程的物料平衡与热平衡物料平衡:根据物质不灭定律,进入窑炉物料之和必等于排除物料质量之和,即燃料加空气等于烟气加灰分。
热平衡:根据能量不变定律,进入窑炉热量必等于支出热量。
Q net,ar +Q f +Q a =Q L +Q c +Q m +Q s(二)燃烧温度的概念:燃烧温度是指气态燃烧产物所能迟到的温度。
又分理论燃烧温度与实际燃烧温度。
1、 理论燃烧温度: 假定Q c =0,Q m =0,Q s =0 即 Q net,ar +Q f +Q a =Q L或 Q net,ar +C f t f +2V a 0*C a t a =V L *C L *t L o 所以 ()C Vc t c V t c Q t LL aa a f f ar net ︒++=,0α烟气的比热可由各组分气体的比热,按加和法算出。
2、实际燃烧温度:()()C Vc Q Q Q Q Q Q t Ls m c a f ar net L ︒++-++=,由于影响实际燃烧温度很多,很难用上式计算。
一般可从窑炉的实际操作中,总结出实际燃烧温度与理论燃烧温度t L o 的比值,称为高温系数η。
0LL t t ==理主燃烧温度实际燃烧温度η 故 0L L t t η=(三) 燃烧温度的计算方法:方法:先算出理论燃烧温度,再选取适当的高温系数,即可求得实际燃烧温度。
步骤:1)先估计一个C L 1值,计算出对应的t L 1值。
2)再假设t L1、t L2 ,要求t L1>t L 1>t L2,且t L1-t L2=100o C3)代入上式得Q 1=t L1*C L2*V L Q 2=t L2*C L2*V L4)如果Q 2 >Q> Q 1说明真正燃烧温度必定在t L2与t L1之间。
即t L1>t L >t 2 5)采用内插法即可求得真正t L 。
121121Q Q Q Q t t t t L L L L --=-- 故 ()()121211Q Q t t Q Q t t L L L L ---+=(四)影响实际燃烧温度的因素1、燃料的发热量Q net,ar :其为主要因素,发热量越高,燃烧温度越高。
但发热量越大,烟气体积也大,所以对燃烧温度影响要看Q net,ad /(V L *C L )的比值而定。
此比值又称燃料的产热度。
产热度愈大,燃烧温度愈高。
2、烟气的体积V L :从上述产热度可见,烟气体积愈大,燃烧温度愈低,使用正常空气势必带入相当多的氮气,而使用富氧空气或纯氧助燃可大大提高燃烧温度。
3、燃料和空气温度:如果将燃料和空气加以预热,提高反应物的温度,产物的温度自然也越高,在实际应用上通常主要采取空气预热。
4、过剩空气系数:应在保证燃料完全燃烧的条件下,尽量使过剩空气系数接近于1。
5、燃烧速度与减少散热:实际燃烧温度低于理论燃烧温度的主要原因是由于燃烧过程的热损失。
这包括减少燃烧装置的散热损失不完全燃烧损。
减少散热损失的基本措施是加强燃烧室或窑炉的保温。
解决不完全燃烧问题。