燃烧所需空气量与过量空气系数

三、运行锅炉的烟气分析及计算 成分：CO2、SO2、O2、CO、N2 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
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
“空气含湿2128.4量1W0d0y k0”.01是24W指yNm13k/ kgg 干空气带入的水蒸气量，单位为 g/kg干空气。 每标准立方米干空气带入的水蒸气容积为：
1.293 dk 22.4 1.293 10 22.4 0.0161Nm3 / Nm3干空气
1000 18
当燃料完全燃烧而且 1时，CO 0,O2 0, RO2达到最大,
用ROm2 ax表示，即
RO
m 2
ax

1
21

%
(3- 39)
由上式可知，燃料一定时，
为
定值
，RO
m 2
ax也为
定值
。
常用燃料的RO
定义：1㎏燃料完全燃烧、无剩余氧 推导：以碳的完全燃烧为例
表示：Vo ，Nm3/kg
C O2 CO2 12kgC 22.4Nm3O2 22.4Nm3CO2 1kgC 1.866Nm3O2 1.866Nm3CO2
1kg收到基燃料含有 C y 100
kg
碳，完全燃烧时需要的氧量为：1.866
⑶当≥1且不完全燃烧时，烟气由CO2、SO2、CO、O2 、 N2 和H2O组成，其容积为
Vy VCO2 VSO2 VN2 VH2O VO2 VCO Nm3 / kg
二、根据燃烧化学反应计算烟气容积
※计算思路： 实际烟气容积=理论烟气容积+过量空气容积（干）+过量空气带入 的水蒸气容积 或：实际烟气容积=干烟气容积+水蒸气容积
1000 18
理论空气量带入的水蒸气容积为
0.0161V oNm3 / kg
☆对于固体燃料，理论水蒸气容积为上述三部分之和，即
Vo H2O

0.111H
y

0.0124W
y
0.0161V oNm3
/ kg(318)
（二）实际烟气容积
Vy Vyo ( 1)V o 0.0161( 1)V o
Vyo 1.0161( 1)V oNm3 / kg
或者
Vy Vgy VH2O
Vgy
VRO2
来自百度文库
VN2
VO2
VRO2

Vo N2
(
1)V o
VH2O

Vo H 2O

0.0161(
1)V
o
烟气的质量
Gy
1 Ay 100
Gwh
1.306V okg / kg
0.79V o
0.8 N y 100
Nm3 / kg
（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 0.111 H y Nm3 / kg
100
100
②燃料中的水分生成的水蒸气
22.4 W y 0.0124 W y Nm3 / kg 18 100
③理论空气量带入的水蒸气
式中 afh 烟气中飞灰量占燃料总 灰量的份额， 简称飞灰份额，可查表 4 3-12。
第三节 燃烧方程式
•一、完全燃烧方程式及RO2最大值 • 定义：>1、CO=0 • 完全燃烧方程式为
21 O2 (1 )RO2
或写成
(3- 36)
RO 2

21 O2
1
%
(3- 38)
Cy 100
Nm3
同样可得到： 5.56 H y Nm3
100
0.7 S y Nm3 100
1kg燃料中含有氧量为：
22.4 O y 0.7 O y Nm3 32 100 100
由此可得：
Vo O2
1.866
Cy 100
5.56 H y 100
0.7 S y 100
0.7 O y 100
一、烟气成分
⑴当=1并且完全燃烧时，烟气由CO2、SO2、N2和H2O组成， 其容积为
Vy VCO2 VSO2 VN2 VH2 O Nm3 / kg
⑵当>1并且完全燃烧时，烟气由CO2、SO2、O2 、 N2和H2O 组成，其容积为
Vy VCO2 VSO2 VN2 VH2O VO2 Nm3 / k g
rRO2
VCO2 VSO2 Vy
VRO2 Vy
pRO2 rRO2 p
（二）水蒸气容积份额及分压力
rH 2O
VH2O Vy
pH2O rH2O p
（三）灰粒浓度
质量浓度 Aya fh kg / kg烟气
100Gy
容积浓度 Aya fh kg / Nm3烟气
100Vy
Nm3 / kg
所以，1kg应用基燃料完全燃烧的理论空气量为
Vo

Vo O2
0.0889 (C y 0.375 S y ) 0.265 H y 0.0333 O y Nm3 / kg
0.21
R C y 0.375S y
当量碳量
※以上所计算的空气量都是干空气量！！
二、实际供给空气量及过量空气系数
（一）理论烟气容积
定义：=1并且燃料完全燃烧 计算：
（1）VRO2 的计算
VRO2
VCO2
VSO2
1.866 (C y
0.375 S y )Nm3 / kg 100
（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 28 100
第三章 锅炉物质平衡和热平衡
本章目的：了解燃烧所需空气量、产生烟气量，锅炉热量平衡； 本章关键：学会空气量、烟气量计算，热平衡分析 本章难点：相关计算，主要在于分析
本章在全部内容的重要性：中等偏上 对后面内容影响：锅炉燃烧效率提高，涉及配风
送风方式
第一节 燃烧所需空气量及过量空气系数
※慨念：理想气体→标准状态→22.4Nm3/kg 一、理论空气量