煤燃烧需要的空气量
过量空气系数计算公式
过量空气系数计算公式过量空气系数是指燃烧时实际供给的空气量与理论上完全燃烧所需的空气量之比。
这一概念在能源利用、燃烧工程等领域可是相当重要的哟！咱们先来说说过量空气系数的计算公式。
一般来说，过量空气系数（α）可以通过下面这个公式来计算：α = V（实际空气量）/ V₀（理论空气量）。
那啥是实际空气量和理论空气量呢？实际空气量就是在燃烧过程中真正进入燃烧设备的空气量。
理论空气量呢，则是燃料完全燃烧理论上所需要的最小空气量。
比如说，咱们烧煤的时候，要让煤完全燃烧，就得有一定量的空气。
但实际操作中，往往会多给一些空气，多出来的这部分就是为了保证燃烧更充分、更彻底。
我想起之前在一个工厂里观察他们的燃烧设备运行的事儿。
那时候，技术人员正在为燃烧效率不高而头疼。
他们明明按照以往的经验设置了空气供给量，可结果就是不理想。
后来经过仔细检查和计算，发现问题就出在过量空气系数上。
原来，他们之前用的理论空气量计算值不太准确，导致实际供给的空气量过多或者过少。
过多的空气会带走大量的热量，让燃烧效率降低；过少的空气又会导致燃烧不完全，产生污染物不说，还浪费了燃料。
所以啊，准确计算过量空气系数对于提高燃烧效率、节约能源、减少污染都太重要啦！在实际应用中，计算过量空气系数可不是一件简单的事儿。
燃料的种类、燃烧的方式、设备的特性等等都会影响到计算的结果。
就拿燃气锅炉来说吧，不同的燃气成分、燃烧温度都会让理论空气量发生变化。
这时候，就得根据具体的情况，选择合适的计算方法和参数。
还有啊，现在随着环保要求越来越高，对于燃烧过程中的过量空气系数控制也越来越严格。
企业为了达到排放标准，可不得不在这上面下功夫。
比如说，有的企业专门安排了技术人员定期监测和计算过量空气系数，根据结果来调整燃烧设备的运行参数。
这样一来，既能保证生产正常进行，又能减少对环境的影响。
总之，过量空气系数的计算公式虽然看起来简单，但其背后涉及到的知识和实际应用可复杂着呢！只有深入了解和掌握，才能让我们在能源利用和环境保护方面做得更好。
热工原理复习题
一、名词解释1、表面热阻2、空间热阻3、连续介质假设4、角系数5、火焰传播速度6、空气过剩系数7、湿含量8、边界层9、稳定态传热/非稳定态传热10、一次空气/二次空气11、热含量12、系统/控制体13、相对湿度/绝对湿度14、回火/回火速度15、脱火/脱火速度16、导温系数17、速度边界层18、热边界层19、浓度边界层20、分散垂直气流法则21、绝热饱和温度22、湿球温度23、黑体24、温度场25、接触热阻26、露点二、填空题1、烟囱抽离主要取决于烟囱底部的，烟囱越高，产生的抽力；随着烟囱底部烟气温度的升高，烟囱抽力随之。
2、气体燃料的燃烧过程包括、、三个阶段，其中是决定燃烧过程快慢的主要环节。
3、根据煤气与空气在燃烧前的混合情况，可将煤气燃烧方法分为、、。
4、固体燃料（煤）的燃烧包括、、三个阶段。
5、煤燃烧过程中准备阶段包括、、和的形成。
6、煤的燃烧包括的燃烧和的燃烧。
7、重油的燃烧方法有、、等。
8、按状态不同，燃料可分为、、燃料。
9、又累加热到一定温度，表面即户发出油蒸气，油温越高，油蒸气越多，油表面附近空气中油蒸气浓度越大，当有火源接近时，若出现蓝色闪光，则此时的油温称为油的。
10、若油温超过闪点，则油的蒸发速度加快，当用火源接近油表面时，在蓝色闪现后能持续燃烧（不少于5秒），此时的油温称为油的。
若继续提高油温，则油表面的蒸气即使没有火源接近时也会自发燃烧起来，这种现象称为，此时的油温称为油的。
11、、、是使用重油或其他液体燃料时必须掌握的性能指标，它们关系到油的安全技术及燃烧条件。
例如，储油罐中油的加热温度应严格控制在以下。
燃烧室或炉膛内的温度不应低于重油的，否则重油不易燃烧。
12、当重油完全失去流动性时的最高温度称为重油的。
13、干燥过程中，加热阶段物料表面温度，水分蒸发量，干燥速率。
14、干燥过程中，等速干燥阶段物料表面温度，物料中的水分，干燥速率。
15、干燥过程中，降速干燥阶段物料表面温度，物料中的水分，干燥速率。
燃料及燃烧2 燃烧计算及燃烧理论
Va0 VO0 2
100 8.9Car 26.7 H ar 3.3( Sar Oar )(Nm3 / kg) 21
洛阳理工学院
材料工程基础
②气体燃料
院系：材料科学与工程系
教师：罗伟
可燃组成有CO2、 CO、H2、CH4、CmHn、H2S、H2O、N2、O2(体积百 分含量）
0 百分含量，VO 和 VO0分别为生成RO2和H2O的需氧量（ /m3） 2 2
0 0 (VO2 RO2 VO2 H 2 O ) O2
V
0 O2
RO2 V H 2 O
0 O2
令k
0 0 VO2 RO2 VO2 H 2O
RO2
K：单位燃料燃烧时的理论需氧量 与该烟气中RO2百分含量的比值。 组成变动不大的同种燃料的k值近 似为常数。列于表。
洛阳理工学院
材料工程基础
院系：材料科学与工程系
教师：罗伟
第三节
燃烧计算
洛阳理工学院
材料工程基础
院系：材料科学与工程系
教师：罗伟
在设计窑炉时（设计计算） 1、已知燃料的组成及燃烧条件， 2、需计算单位质量（或体积）燃料燃烧所需的空气量、烟气 生成量、烟气组成及燃烧温度 3、以确定空气管道、烟道、烟囱及燃烧室的尺寸，选择风机 型号。
CO2=
VCO2 0 V
0
×100（%）
洛阳理工学院
材料工程基础
② 气体燃料
院系：材料科学与工程系
教师：罗伟
可燃组成有CO2、CO、H2、CH4、CmHn、H2S、H2O、N2、O2(体积百 分含量）
CO + 1/2O2 → CO2 CO2 H2 + 1/2O2 → H2O CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O CmHn +(m+n/4)O2→ m CO2 + n/2 H2O 1Nm3 H2生成 1 Nm3 HO2 …… ...... 1Nm3 CO 生成 1 Nm3
《大气污染治理工程》 课后习题解
《大气污染治理工程》习题解编者：蒲恩奇任爱玲前言《大气污染治理工程》是环境工程专业的主干专业课之一。
这本教材共分十三章，可分成六大部分。
第一部分介绍大气组成、大气环境质量标准及当代主要大气环境问题；第二部分介绍燃料、燃烧及计算；第三部分介绍大气污染气象学的基本知识，着重阐述了污染物在大气中扩散的基本理论，还阐述了厂址选择及烟囱高度设计；第四部分介绍了除尘技术基础知识及各种除尘器除尘机理、性能特点及设计选型等知识；第五部分介绍了吸收法、吸附法和催化转化法治理气态污染物的原理和典型工艺流程；第六部分介绍集气罩与净化系统的选择和设计。
为了配合《大气污染治理工程》的教学，为学习使用此教材的师生提供一个参考。
我们特意编写了这本《大气污染治理工程习题解》，对各章的习题作了解答。
由于水平有限，时间仓促，书中难免有错误，敬请各位老师和同学批评指正。
王宜明等老师做了部分工作，提供了有关习题的解法。
九五届环境学院的李丽霞、佟魏同学进行了演算。
特此说明，以示射意。
蒲恩奇2000.2.8第一章 概论1.1 计算干洁空气中N 2、O 2、A r 和CO 2气体质量百分数。
解：由表1-1查得干洁空气中各气体的体积百分数如下： N 2 O 2 A r CO 2 78.08 20.95 0.93 0.03 以N 2为以例，计算其质量百分数已知N 2分子量为28.016，干洁空气平均分子量为28.966，N 2的质量百分数：N 2%=%52.75%100966.28%08.78016.28=⨯⨯同理得：N 2 O 2 A r CO 2 体积百分数（%） 78.08 20.95 0.93 0.03 质量百分数（%） 75.52 23.14 1.28 0.04561.2 根据我国的《环境空气质量标准》求SO 2、NO 2、CO 三种污染物二级标准日平均质量浓度限值的体积分数。
解：由表1—6查得三种污染物二级标准（日平均质量浓度）为： SO 2 NO 2 CO Cm(mg/m 3) 0.15 0.08 4.00 以SO 2为例计算体积分数 C v =3104.222-⨯⨯SO mM C 33104.22641015.0--⨯⨯⨯==0.053×10-6=0.053×10-4%同理得：SO 2 NO 2 CO 体积百分数（%） 0.053×10-4% 0.039×10-4% 3.20×10-4% 1.3 CCl 4气体和空气混合成体积百分数为1.5×10-2%的混合气体，在管道中流量为10m 3/s ，试确定。
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
燃料完全燃烧需要的空气量
以下内容摘自来源各不相同的网络数据，请酌情选择。
柴油的化学计量空燃比：14.3kg/kg；汽油的化学计量空燃比：14.8kg/kg。
1立方米天然气（纯度按100%计算）完全燃烧约需2.0立方米氧气，大约需要10立方米的空气天然气耗氧情况计算：[居民用天然气烧水]居民用天然气烧水1立方米天然气（纯度按100%计算）完全燃烧约需2.0立方米氧气，大约需要10立方米的空气。
燃煤：需要多少空气？书面：johnzactruba 编辑：拉马尔Stonecypher的更新时间：10月20日，2009?相关指南：碳烧煤的最重要的要求是正确的空气量。
这篇文章解释了如何计算正确的空气量。
煤是使用最广泛的用于发电的燃料来源。
航空公司提供必要的氧气燃烧煤。
它是煤中的碳和空气中的氧气，产生的热能之间的化学反应。
煤中的元素煤中有3个元素的猕猴在燃烧过程中的空气氧结合。
主要的和重要的元素是碳，这可能是大约30％- 60％，再有就是在1％至3％和0.3％至3％的范围内硫磺的范围内的氢。
除了这三个有5％至12％，1％至2％和氧氮。
氧气也被用来在燃烧过程中。
每个元素的确切数额取决于煤炭，煤是如何形成了数百万年前的位置，或者从煤炭来源的地雷类型和排名。
计量或理论空气量。
这是计算上的元素和氧之间的化学反应。
氧碳结合形成二氧化碳和热量。
的C +?2> CO 21个C +32 / 12?> 44/12的CO 21公斤碳2.67公斤氧气> 3.67千克二氧化碳氢与氧气结合形成水和热2·H 2 + O 2·2H 2 O的1 H +32 / 4?> 36/4?21公斤氢+8公斤氧气> 9公斤水硫与氧气结合形成Suphur二氧化S + O 2> 21个S +32 / 32?> 64/32 SO 21公斤硫磺+1公斤氧气> 2公斤二氧化硫。
为了计算的目的，我们认为煤炭，碳57.2％，2.2％的氢，0.5％的硫和6.9％的氧气。
燃料燃烧产生的废气量
煤燃烧产生的废气量
8.3～8.8Nm3/kg煤，环保部门案10 Nm3/kg煤。
每公斤C、H、S、N燃烧需要的氧量为：
煤中含有氧，计算时应扣除，其体积量为0.7×kg氧/kg煤
氧在空气中的体积位21%，求得需氧量后除以0.21即可得到需要的理论空气量V（Nm3），当已知煤的收到基低位发热量Q（kj/kg）, 理论空气量V，可用下式计算：
挥发份≮15% V = 0.251×Q/1000 ＋0.278
挥发份＜15% V = Q/4145 ＋0.606
实际烟气量V烟 = 1.04Q/4187＋0.77＋1.0161(β－1) V β=0.21/(0.21－O测)
O测——烟气中的含氧量（体积%）
例： 1kg煤
1、烟气体积：
①理论空气量：Vo=0.0899(Car+0.375 St,ar)+0.265 Har－0.0333 Oar (Nm3/kg)
②烟气容积：Vg=0.01866×(Car+0.375 St,ar)+0.79αV0+0.008 Nar+0.111Har+0.124Mar+0.0161αVo (Nm3/kg)
2、其次计算二氧化硫体积：Vso2=0.007Sar (Nm3/kg)
3、计算烟气中二氧化硫浓度Cso2=Vso2/Vg
其中：
Car——收到基碳量（%）
St,ar——收到基全硫份（%）
Har——收到基氢（%）
Oar——收到基氧（%）
Nar——收到基氮（%）
Mar——收到基水分（%）
Α——过量空气系数
如St,ar=0.41%，则计算时带入0.41；。
如果煤的含硫量为1％；燃烧后烟气中的SO2浓度2200-2400mg/Nm3来估算。
固体燃料燃烧产生的烟气量计算
固体燃料燃烧产生的烟气量计算一、理论空气量计算L=0.2413Q/1000+ 0.5L:燃料完全燃烧所需的理论空气量，单位是m3/kg;Q:燃料低发热值，单位是kJ/kg;二、理论烟气量计算V=0.01(1.867C+0.7S+0.8N)+0.79LV:理论干烟气量，单位是m3/kg;C、S、N：燃料中碳、硫、氮的含量；L：理论空气量理论湿烟气量计算再加上燃料中的氢及水分含量，系数分别为11.2、1.24固体燃料燃烧产生的烟气量计算三、实际产生的烟气量计算V0=V+ (a –1)LV0:干烟气实际排放量，单位是m3/kga: 空气过剩系数，可查阅有关文献资料选择。
按上述公式计算，1千克标准煤完全燃烧产生7.5 m3，一吨煤碳燃烧产生10500标立方米干烟气量。
液体燃料燃烧产生的烟气量计算一、理论空气量计算L=0.203Q/1000+2.0L:燃料完全燃烧所需的理论空气量，单位是m3/kg;Q:燃料低发热值，单位是kJ/kg;二、理论烟气量计算V=0.01(1.867C+0.7S+0.8N)+0.79LV:理论干烟气量，单位是m3/kg;C、S、N：燃料中碳、硫、氮的含量；L：理论空气量理论湿烟气量计算再加上燃料中的氢及水分含量，系数分别为11.2、1.24 三、燃烧一吨重油产生的烟气量按上述公式计算，一吨重油完全燃烧产生15000标立方米干烟气量。
天然气燃烧产生的烟气量计算一、理论空气量计算L=0.0476[0.5CO+0.5H2+1.5H2S+∑(m+n/4)CmHn-O2]L:燃料完全燃烧所需的理论空气量，单位是m3/ m3;二、三原子气体容积计算V1=0.01(CO2+CO+H2S+∑CmHn三、烟气氮容积计算V2=0.79L+N/100四、水蒸气容积计算V3=0.01(H2+H2S+∑n/2CmHn-O2+0.124d)+0.0161L五、烟气量计算V=V1+V2+V3+(a-1)L按上述公式计算，一立方米天然气完全燃烧产生11标立方米干烟气量类别：各类能源折算标准煤热值| | 添加到搜藏 | 分享到i贴吧| 浏览(290)| 评论 (1)上一篇：常用单位换算表下一篇：能源发热值单位最近读者：登录后，您就出现在这里。
3.2燃烧计算
3.2.1.2基本概念
1．几个假设 （1）气体的体积都用标准状态（0℃、1atm） （2）计算涉及的气体都是理想气体（22.4Bm3/Kmol） （3）计算温度的基准点是0℃ （4）空气看成由氧气和氮气组成 体积比：O2：N2 ＝21：79 2、几个基本概念 （1）完全燃烧与不完全燃烧
已知燃料组成及烟气组成， 利用碳平衡（燃料中C＝烟气中C＋灰渣中C）可计算烟气量；
利用氮平衡（燃料中N2＋空气中N2＝烟气中N2)可计算空气量。
[例题4－5] 某倒焰窑所用煤的收到基组成为：
高温阶段在窑底处测定其干烟气组成为：
灰渣分析：含C17％，灰分83％
高温阶段小时烧煤量为400kg，计算该阶段每小时烟气生成量(Nm3) 及空气需要量(Nm3)
( 1)Va0 ( Bm 3 / kg )
气体燃料
Q net 〈12500KJ / Bm 3时： Va0 0.209Qnet,ar 1000 Va Va0 ( Bm 3 / kg ) VL 0.173Qnet,ar 1000 0.5 ( Bm 3 / kg )
1 ( 1)Va0 ( Bm 3 / kg )
理论空气量：
Va0 VO2
0
100 21
（2）实际空气量：
Va Va0
2 ．烟气量及烟气组成的计算 （1）理论烟气量 烟气中CO2含量来源于燃料中CO、CH4、CmHn 中碳的燃烧及气体燃料原有的CO2 ：
0 VCO CO2 CO CH 4 mCm H n 2
指单位燃料与理论空气进行完全燃烧生成的烟气（Bm3/Kg)。
CO 2 来源于碳燃烧，即VCO2
0
C ar 22.4 12 100
3.燃料燃烧解析
空气过剩系数
实际空气量：
实际供给的空气量 La 理论论空气L0
a的一些经验值： 气体燃料： 液体燃料： a＝1.05～1.15 a＝1.15～1.25
La aL0
块状固体燃料：a＝1.3～1.7 煤粉燃料： a＝1.1～1.3
2.气体燃料完全燃烧生成烟气量的计算 生成烟气的总体积应为各可燃组分燃烧生成物的体积、 燃料中的不可燃组分及燃烧所用空气带入氮的体积。
3.燃烧产物组成计算
CO2 %
CO CH 4 nCn H m CO2
Va
1 100 100%
m 1 H 2 CH C H H S H O 2 4 n m 2 2 2 100 100% H 2O% Va
SO2 %
t 20 4 4 a(t 20)
式中：a――温度修正系数，1/℃
3)固体燃料 固体燃料是由复杂的有机化合物组成的，其基本组 成元素有C、H、O、N、S，还有一些水分和灰分。 天然的固体燃料是煤，按其形成年代不同可分为泥 煤、褐煤、烟煤和无烟煤。
3.2 燃烧计算
燃烧计算的主要内容包括：一定量燃料燃烧所需要的空气 量、生成烟气量及燃烧温度的计算等。
燃煤锅炉煤渣、煤灰、灰渣烟尘量、烟尘、二氧化硫计算方法
炉型 d fh 〔 %〕 燃煤锅炉煤渣、煤灰、灰渣烟尘量、烟尘、二氧化硫计算方法依据环境统计手册煤渣包括煤灰和炉渣，锅炉中煤粉燃烧产生的叫粉煤灰，炉膛中排出的灰渣称为炉渣。
（1） 炉渣产生量：式中： Glz= B×A×dlz/(1－Clz)Glz ——炉渣产生量，t/a ； B ——耗煤量，t/a ； A ——煤的灰份，20%；dlz ——炉渣中的灰分占燃煤总灰分的百分数，取 35%； C lz ——炉渣可燃物含量，取 20%〔10-25%〕；（2） 煤灰产生量：式中：Gfh= B×A×dfh×η/(1－Cfh)Gfh ——煤灰产生量，吨/年； B ——耗煤量，800 吨/年； A ——煤的灰份，20%；dfh ——烟尘中灰分占燃煤总灰分的百分比，取 75%〔煤粉炉 75-85%〕；dfh ＝1-dlz η——除尘率；Cfh ——煤灰中的可燃物含量，25%〔15-45%〕；注：1)煤粉悬燃炉Clz 可取 0-5%；C f 取 15%-45%，热电厂粉煤灰可取4%-8%。
Clz 、Cfh 也可依据锅炉热平衡资料选取或由分析室测试得出。
2) d fh 值可依据锅炉平衡资料选取，也可查表得出。
当燃用焦结性烟煤、褐煤或煤泥时， d fh 值可取低一些，燃用无烟煤时则取得高一点。
烟尘中的灰占煤灰之百分比〔d fh 〕手烧炉 15-25 链条炉 15-25 往复推式炉 20 振动炉 20-40 抛煤炉 25-40 沸腾炉 40-60 煤粉炉 75-85 油炉 0自然气炉序 号 名称1 高硫煤2 低硫煤 煤： 煤 3矸 4:1石一、烟气量的计算：表 1 煤的工业分析与元素分析水分 灰分 挥发分 固 定 全硫 C H N O 低挥发热 (%)(%) (%) 碳(%) (%) (%)(%)(%)(%)量(MJ/Kg)2.26 18.87 45.25 44.42 4.41 64.25 4.36 1.12 6.47 24.53 2.9225.3729.51--0.4961.04 3.89 1.10 8.12 22.781.92 32.6128.10--0.48--------19.44表 2 煤和矿化脱硫剂的筛分特征表 3 煤的灰分成分全分析表序号 1名称 高硫煤 SiO247.26Al2O3 17.49Fe2O3 17.00CaO 9.01MgO 1.44TiO2 0.76烧失量 --2低硫煤56.6227.983.993.291.70----V －理论空气需求量〔Nm 3/Kg 或 Nm 3/Nm 3〔气体燃料〕〕； 0Q－收到基低位发热量〔kJ/kg 或 kJ/Nm 3〔气体燃料〕〕；net ⋅arV daf －枯燥无灰基挥发分〔％〕； V －烟气量〔Ng或 Nm 3/m 3/KNm 3〔气体燃料〕〕； Y α －过剩空气系数, α =α + ∆α 。
1燃料计算
1燃料计算1.1 确定理论空气量以1kg 煤燃烧为基础，则表1.1计算数据重量/g 摩尔数/mol 需氧分子数/mol生成物/mol C 705 58.75 58.75 58.75 H 40 20 10 20 S 15 0.47 0.47 0.47 W 80 4.44 0 O 30 0.94 －0.94 A120所以理论需氧量为： 58.75100.940.47068.28m o l k g +-++=煤 （1-1） 假定干空气中氮和氧的摩尔比为3.78，则1kg 煤完全燃烧所需要的理论空气量为：68.28 3.781326.38m o l k g ⨯（+）=煤 （1-2）即：03V 326.3822.4/10007.31/a N m kg =⨯=煤 （1-3）1.2 确定实际烟气量及烟尘、二氧化硫浓度在理论空气量0V a 的条件下，烟气组成（mol ）为： CO 2 58.75 H 2O 20+4.44SO 2 0.47 N 2 68.28×3.47理论烟气量为：58.75204.440.4768.28 3.78341.76/mol kg +⨯（+）++=煤 （1-4）即：03V 341.7622.4/10007.66/fg N m kg =⨯=煤 （1-5）已知空气过剩系数α=1.2，则实际烟气量为：03V V V (1)7.667.31(1.21)9.12/fg fg a Nm kg =+α-=+⨯-=煤（1-6）烟气中二氧化硫的质量 0.476430.0830080g mg ⨯== （1-7）烟气中二氧化硫的浓度23300803298.25/9.12so N mg m ρ== （1-8） 已知飞灰率为34%，则进入烟气的灰分质量为：1200.3440.8/g kg ⨯=煤烟尘浓度：340.810004473.68/9.12N mg m ⨯= （1-9）已知该火电厂锅炉设计耗煤量为23t/h ，即23000kg/h ， 则锅炉每小时产生烟气量为：h m N35100.12230002.19⨯=⨯（1-10） 2净化方案设计2.1电除尘器排烟温度为160℃经过冷却器冷却后，温度大致可降为120℃。
燃气燃烧所需空气量及燃烧产物.doc
燃气燃烧所需空气量及燃烧产物燃气的燃烧计算，是按照燃气中可燃成分与氧进行化学反应的反应方程式，根据物质平衡和热量平衡的原理，来确定燃烧反应的诸参数，包括：燃烧所需要的空气量、燃烧产物的生成量及成分、燃烧完全程度、燃烧温度和烟气焓。
这些参数是燃气燃烧设备设计、热工管理必要的数据，也是评定生产操作、提高热效率、进行传热和空气动力计算不可缺少的依据。
考虑到燃气、空气和燃烧产物各组成所处的状态，可以相当精确地把它们当作理想气体来处理。
所以，燃烧计算中气体的体积都按标准状态(0℃、101325Pa)计算，其摩尔体积均为22．4L，计算基准可以用1m3的湿燃气，也可以用1m3干燃气。
必须注意的是，后者还要带入所含的饱和水汽量，这就是大多数场合下所使用的基准——含有1m3干燃气的湿燃气。
确定燃气燃烧所需空气量和燃烧产物量，属于燃烧计算的物料平衡的内容。
一、空气需要量(一)理论空气需要量V0V0是指1m3燃气按燃烧反应方程式完全燃烧所需要供给的空气量，m3空气／m3干燃气，它是燃气完全燃烧所需的最小空气量。
V0的计算方法为，先按照燃烧反应方程式和燃烧计算的氧化剂条件(假设干空气体积仅由21％的氧和79％的氮组成)，确定燃烧所需的理论氧气量，然后换算成理论空气需要量。
从单一可燃气体着手。
例如，CO的燃烧反应方程式，连同随氧带入的氮，可表示为CO+0．502+3．76×0．5N2=C02+1．88N2 上式表明，1m3的C0完全燃烧，理论需氧量为0．5m3，随氧带入的氮量为1．88m3，相当的理论空气需要量是0．5/0．21=2.38m3。
对气态重碳氢化合物CmHn，燃烧反应方程式为CmHn+(m+n/4)O2+3．76(m+n/4)N2=mC02+ (n／2)H20+3．76(m+n／4)N2 (1—1) 也清楚地表明，1m3的CmHn完全燃烧，需要(m+n／4)m3的理论氧，同时带入3．76(m+n／4)m3的氮，故理论空气需要量为(m+n／4)／0．21=4．76(m+n／4)m3。
燃煤烟气量计算说明
w(Oar )
另外，根据燃料燃烧所需的理论空气量与可燃成分的含量成比例 的关系，通常用燃料的发热量来近似估算所需的空气量 对于 w（Vdaf）<15%的无烟煤和贫煤：
V0 = 0.241× Qnet ,V ,ar + 0.61，m3 / kg 1000
对于 w（Vdaf）>15%的烟煤和贫煤： V0 = 0.253× Qnet,V ,ar + 0.278，m3 / kg 1000
对于 Qnet,V,ar < 12500KJ/kg 的劣质烟煤：
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V0 = 0.241× Qnet,V ,ar + 0.455，m3 / kg 1000
式中 Qnet,V,ar——燃料的收到基低位发热量，KJ/kg；
VRO2 = VCO2 + VSO2 + VNO2 =0.01867 w(Car ) +0.007 w(Sar ) +0.0016 w(Nar ) ，m3/kg
V0 H2O
=0.112
w(H ar
)
+0.0124
w(M ar
)
+0.0161
V0+1.24Gw
,
m3/kg
V0 N2 =0.79 V0，m3/kg
质量占燃料总质量的百分数表示，各成分质量百分数的总和为 100%。 即 w(C)+ w(H)+ w(O)+ w(N)+ w(S)+ w(A)+ w(M)=100% 其中 w(C)、w(H)、w(O)、w(N)、w(S)、w(A)、w(M) 分别表示燃料 中的碳、氢、氧、氮、硫（可燃硫）、灰分、水分的质量分数。由于 煤中水分和灰分含量常常受到开采、运输、贮存及气候条件的影响， 煤中其他成分的质量分数亦将随之变更。为了实际应用的需要和理论 研究的方便，通常采用四种基数作为燃料成分分析的基准。 ①收到基（下标符号 ar，as received）：燃料中全部成分的质量百分数
燃烧所需空气量及过量空气系数
y
100
Nm3
同样可得到：
Hy 5.56 Nm3 100 Sy 0.7 Nm3 100
1kg燃料中含有氧量为： 由此可得：
22.4 O y Oy 0.7 Nm3 32 100 100
Cy Hy Sy Oy o 3 VO2 1.866 5.56 0.7 0.7 Nm / kg 100 100 100 100
(3 - 45)
※ 氧公式与二氧化碳公式的比较
如图3-2所示，当 燃料成分 改变时，二 氧化碳的含量也 随着发生变化，同一含量对 应的过量空气系数差别较大， 不能正确 指导锅炉运行，容 易引起误操作。而用烟 气中 过剩氧量来监视 过量空气系 数大小，则燃料成分改变的 影 响就很小。
•二、漏风系数的计算 ※锅炉的通风方式：
CO2＋SO2＋O2＋CO+N2=100%
其中：CO2＝VCO2 / Vgy
VSO2＝VSO2 / Vgy ……..
烟气分析
分析设备：奥氏分析仪
顺序：RO2、O2、CO
四、烟气中三原子气体、水蒸气容积份额和灰粒浓度
（一）三原子气体容积份额及分压力
rRO 2
VCO2 VSO2 Vy
VRO 2 Vy
定义： 表示：
Vk , Nm3 / kg
“过量空气系数”、“过量空气量”
炉膛出口过量空气系数
l" 的作用及最佳值
与燃料种类、燃烧方式以及 燃烧设备的完善程度有关
炉膛出口
固态排渣煤粉炉中， 无烟煤和贫煤的炉 膛出口过量空气系数 为1.25，而烟煤与 褐煤则为1.20。 思考：这是为什么？
第二节 烟气成分及其烟气量的计算
推导思路：利用过量空气系数的定义式和烟气成分的定义式 得到只包含烟气分析结果的计算公式。
热工原理复习题
一、名词解释1、表面热阻2、空间热阻3、连续介质假设4、角系数5、火焰传播速度6、空气过剩系数7、湿含量8、边界层9、稳定态传热/非稳定态传热10、一次空气/二次空气11、热含量12、系统/控制体13、相对湿度/绝对湿度14、回火/回火速度15、脱火/脱火速度16、导温系数17、速度边界层18、热边界层19、浓度边界层20、分散垂直气流法则21、绝热饱和温度22、湿球温度23、黑体24、温度场25、接触热阻26、露点二、填空题1、烟囱抽离主要取决于烟囱底部的，烟囱越高，产生的抽力；随着烟囱底部烟气温度的升高，烟囱抽力随之。
2、气体燃料的燃烧过程包括、、三个阶段，其中是决定燃烧过程快慢的主要环节。
3、根据煤气与空气在燃烧前的混合情况，可将煤气燃烧方法分为、、。
4、固体燃料（煤）的燃烧包括、、三个阶段。
5、煤燃烧过程中准备阶段包括、、和的形成。
6、煤的燃烧包括的燃烧和的燃烧。
7、重油的燃烧方法有、、等。
8、按状态不同，燃料可分为、、燃料。
9、又累加热到一定温度，表面即户发出油蒸气，油温越高，油蒸气越多，油表面附近空气中油蒸气浓度越大，当有火源接近时，若出现蓝色闪光，则此时的油温称为油的。
10、若油温超过闪点，则油的蒸发速度加快，当用火源接近油表面时，在蓝色闪现后能持续燃烧（不少于5秒），此时的油温称为油的。
若继续提高油温，则油表面的蒸气即使没有火源接近时也会自发燃烧起来，这种现象称为，此时的油温称为油的。
11、、、是使用重油或其他液体燃料时必须掌握的性能指标，它们关系到油的安全技术及燃烧条件。
例如，储油罐中油的加热温度应严格控制在以下。
燃烧室或炉膛内的温度不应低于重油的，否则重油不易燃烧。
12、当重油完全失去流动性时的最高温度称为重油的。
13、干燥过程中，加热阶段物料表面温度，水分蒸发量，干燥速率。
14、干燥过程中，等速干燥阶段物料表面温度，物料中的水分，干燥速率。
15、干燥过程中，降速干燥阶段物料表面温度，物料中的水分，干燥速率。
课程设计---热风炉设计计算
设计题目：热风炉设计计算一、热风炉的燃烧计算燃烧计算采用《热能工程设计手册》（汤蕙芬，范季贤主编，机械工业出版社，1999.3）P.60上所提供的计算方法来计算。
选用燃煤的应用及成分为：C y:52.69 H y:0.80 O y:2.36 N y:0.32 S y:0.47A y:35.36 M y:8.001.煤燃烧的理论空气量计算：标态下1Kg固体燃料完全燃烧所必须的理论空气量V0(Nm3/Kg):V0=0.0889(C y+0.375S y)+0.265(H y-0.126O y) (1-1)将C y=52.69，S y =0.47 H y=0.8和 O y=2.36代入上式（不需带%），可得：V0=0.0889（52.69+0.375×0.47）+0.265（0.8-0.126×2.36）=4.83Nm3空气/Kg煤当空气量用质量表示时，理论空气量m0(Kg空气/Kg煤)为：m0=1.293V0 (1-2)将V0=4.83 Nm3/Kg代入，可得：m0=1.293×4.83=6.25Kg空气/Kg煤2. 煤燃烧的实际空气量和过剩空气量计算：煤燃烧的实际空气量计算：V k=αV0=1.3×4.83=6.28Nm3空气/Kg煤 (1-3)m k=1.293×6.28=8.12 Kg空气/Kg煤煤燃烧的过剩空气量计算：ΔV k=6.28-4.83=1.45 Nm3空气/Kg (1-4)Δm k=8.12-6.25=1.87 Kg空气/Kg煤3. 标准状态下完全燃烧，无过剩空气时煤燃烧的烟气量计算：（1）.二氧化物V RO2(Nm3/Kg):二氧化物包括CO2和SO2:V RO2=1.866C y/100+0.7S y/100 (1-5)将C y=52.69和 S y=0.47代入上式，可得：V RO2=1.866×52.69/100+0.7×0.47/100=0.99Nm3/Kg煤CO2的分子量为44，空气的平均分子量为29，根据理想气体状态方程，CO2气体在标准状态下的密度为：44×1.293/29=1.962Kg/Nm3SO2的分子量为64，则SO2气体在标准状态下的密度为：64×1.293/29=2.854Kg/Nm3在本工况条件下，二氧化物是以CO2为主，二氧化物气体在标准状态下的密度可以CO2气体密度来计算，即γRO2=1.962Kg/Nm3。
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煤燃烧需要的空气量
煤燃烧需要的空气量有如下两种计算方式：
按质量计算。
C（12）+ O2（32）= CO2，即燃烧1kg煤需要的空气量1x（煤的碳含量）30/12（燃烧耗氧质量比）100/21（空气中氧含量）=11.9x。
按体积计算。
考虑到空气中经常含有一定量的水蒸气，一般都假定每千克空气中含10g水蒸气，因此，燃烧所需要的理论空气量为1.016m3/㎏。
空燃比是实际燃烧中需要供给过量的空气，一般锅炉为上述计算空气量的1.3倍。
若无烟煤的含碳量为90%，则燃烧1kg需要空气量10.71kg，常温标准大气压下的体积约为8.3m3，若空燃比为1.3，则需要空气10.79m3。