最新燃料及燃料燃烧计算
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
化石燃料燃烧排放量计算公式(一)
化石燃料燃烧排放量计算公式(一)化石燃料燃烧排放量计算公式在环境保护和减少温室气体排放的背景下，计算化石燃料燃烧排放量对于评估和监控碳足迹至关重要。
本文将列举一些相关的计算公式，并提供解释和示例。
1. 总排放量计算公式总排放量是指特定化石燃料燃烧产生的所有温室气体的总量。
下面是计算总排放量的公式：总排放量 = 发电量（MWh） × 排放因子（tCO2/MWh）其中，发电量是指使用特定化石燃料发电的总量，以兆瓦时（MWh）为单位；排放因子是指每兆瓦时发电产生的二氧化碳排放量，以吨（t）为单位。
例如，假设某电厂使用燃煤发电，发电量为1000MWh，排放因子为/MWh，则该电厂的总排放量为：总排放量 = 1000MWh × /MWh = 900吨CO22. 单位能量产生的排放量计算公式单位能量产生的排放量是指特定化石燃料在产生单位能量时所产生的温室气体排放量。
下面是计算单位能量产生的排放量的公式：单位能量产生的排放量 = 1000 × 排放因子（tCO2/MWh） / 燃料的高位热值（GJ）其中，排放因子和燃料的高位热值的含义与上一个公式相同。
以煤炭为例，假设煤炭的排放因子为/MWh，高位热值为25GJ，那么单位能量产生的排放量为：单位能量产生的排放量 = 1000 × /MWh / 25GJ = 吨CO2/GJ 3. 能源消耗排放量计算公式能源消耗排放量是指特定化石燃料在使用过程中所产生的温室气体排放量。
下面是计算能源消耗排放量的公式：能源消耗排放量 = 能源消耗量（吨） × 碳排放系数（tCO2/吨能源）其中，能源消耗量是指使用特定化石燃料的总量，以吨为单位；碳排放系数是指每吨能源消耗所产生的二氧化碳排放量，以吨（t）为单位。
例如，假设某工厂使用原油作为主要能源，能源消耗量为500吨，碳排放系数为/吨能源，则该工厂的能源消耗排放量为：能源消耗排放量 = 500吨 × /吨能源 = 1300吨CO24. 二氧化碳当量计算公式为了比较不同温室气体对全球变暖的贡献，可以将其他温室气体的排放量转换为二氧化碳当量。
燃料及燃料燃烧计算
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。
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。
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
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（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
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(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（%）。
化石燃料燃烧排放量计算公式
化石燃料燃烧排放量计算公式
化石燃料燃烧排放量计算公式是用于估算化石燃料燃烧所产生的碳排放量的数
学公式。
它帮助我们了解和评估人类活动对气候变化的贡献和影响。
为了计算化石燃料燃烧排放量，我们需要知道两个关键因素：燃料的能量含量
和碳排放系数。
能量含量指的是燃料每单位质量所具有的能量，通常以焦耳（J）
或千卡（kcal）为单位。
碳排放系数是指燃烧燃料时产生的碳排放量与能量含量之
间的关系，通常以碳排放单位（如吨CO2）与能量单位（如焦耳或千卡）的比例
表示。
化石燃料燃烧排放量的计算公式如下：
排放量 = 燃料质量 ×能量含量 ×碳排放系数
其中，排放量以碳排放单位（如吨CO2）为单位，燃料质量以质量单位（如千克或吨）为单位，能量含量以能量单位（如焦耳或千卡）为单位，碳排放系数则是以碳排放单位与能量单位比例来表示。
需要注意的是，该公式仅适用于化石燃料的燃烧排放，不包括其他因素如运输、开采和制造过程的碳排放量。
此外，不同类型的化石燃料具有不同的能量含量和碳排放系数，因此在计算排放量时需要使用相应的数据。
通过使用化石燃料燃烧排放量计算公式，我们可以更好地监测和评估人类活动
对气候变化的影响，为制定可持续发展和减少碳排放的政策和措施提供科学依据。
这对实现全球气候变暖问题的应对至关重要。
汽车燃料燃烧效率计算公式
汽车燃料燃烧效率计算公式汽车燃料燃烧效率是指在汽车引擎中，燃料被完全燃烧并转化为动力的比例。
燃料燃烧效率的高低直接影响着汽车的燃油经济性和排放情况，因此对于汽车的燃烧效率进行计算和优化是非常重要的。
汽车燃料燃烧效率计算公式可以通过以下方式进行推导：首先，我们需要知道燃料的热值，热值是指单位质量燃料完全燃烧所释放的热量。
常见的燃料热值有汽油的热值约为44MJ/kg，柴油的热值约为42MJ/kg。
其次，我们需要知道引擎的燃料消耗量，燃料消耗量可以通过汽车的油耗来进行测量和计算。
假设汽车每百公里的油耗为7L，那么每公里的油耗为0.07L。
最后，我们需要知道汽车引擎的功率输出，功率输出可以通过汽车的动力性能参数来获取。
假设汽车的功率输出为100kW。
那么，汽车燃料燃烧效率的计算公式可以表示为：燃烧效率 = （燃料的热值 1000）/（汽车每公里的油耗引擎的功率输出）。
将以上数据代入公式中，可以得到：燃烧效率 = （44MJ/kg 1000）/（0.07L 100kW）≈ 628.57。
这个结果说明，汽车的燃烧效率约为628.57。
也就是说，汽车引擎每消耗一升燃料，就可以输出628.57千瓦的功率。
这个结果可以帮助我们评估汽车的燃烧效率，并且可以通过优化引擎和燃料的选择来提高汽车的燃烧效率。
除了上述的计算公式外，还可以通过另一种方式来计算汽车的燃料燃烧效率。
这种方式是通过测量汽车尾气中的氧气含量来进行计算。
具体的计算公式如下：燃烧效率 = （进气氧气含量尾气氧气含量）/ 进气氧气含量。
通过这种方法，可以直接测量汽车尾气中的氧气含量，从而得到汽车的燃烧效率。
这种方法相对来说更为直接和准确，但是需要专业的设备和技术来进行测量。
在实际的汽车使用中，我们可以通过以上的计算公式和方法来评估汽车的燃烧效率，并且可以通过一些方法来提高汽车的燃烧效率。
例如，定期更换空气滤芯、定期更换机油和机油滤芯、定期进行发动机维护和保养等方法都可以帮助提高汽车的燃烧效率。
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。
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）。
燃烧上限计算公式
燃烧上限计算公式燃烧上限是指在一定条件下，燃烧所能达到的最大限度。
在工业生产和安全管理中，燃烧上限的计算是非常重要的，它可以帮助我们评估燃烧过程中的风险，并制定相应的预防措施。
下面我们将介绍燃烧上限的计算公式及其应用。
燃烧上限的计算公式通常是根据燃烧的化学反应来推导的。
在燃烧过程中，燃料和氧气发生化学反应，产生热量和二氧化碳等产物。
燃烧上限即为燃料和氧气的最大比例，超过这个比例就无法维持燃烧反应。
燃烧上限的计算公式如下：燃烧上限 = （燃料的分子量 / （燃料的分子量 + 氧气的分子量）） 100%。
其中，燃料的分子量和氧气的分子量可以通过化学式来确定。
例如，对于甲烷（CH4）和氧气（O2）的燃烧反应，可以得到如下的计算公式：CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O。
根据这个化学反应式，我们可以得到甲烷和氧气的分子量，进而计算出燃烧上限。
燃烧上限的计算公式可以帮助我们评估燃烧过程中的风险。
在工业生产中，燃料和氧气的混合比例可能会受到各种因素的影响，如温度、压力、湿度等。
如果燃烧过程中的混合比例超过了燃烧上限，就可能导致燃烧不完全或者爆炸等安全问题。
因此，通过燃烧上限的计算，我们可以及时发现潜在的安全隐患，并采取相应的措施来预防事故的发生。
除了在工业生产中的应用，燃烧上限的计算公式还可以在环境保护和火灾预防等领域得到应用。
例如，在建筑设计中，我们需要考虑建筑材料的燃烧性能，以及在火灾发生时燃烧产物的排放情况。
通过燃烧上限的计算，我们可以评估建筑材料在火灾情况下的燃烧性能，从而选择合适的材料和设计方案来提高建筑的火灾安全性。
在环境保护方面，燃烧上限的计算也可以帮助我们评估燃烧过程中产生的污染物的排放情况。
通过控制燃料和氧气的混合比例，我们可以减少燃烧产物中有害物质的排放，从而保护环境和人类健康。
总之，燃烧上限的计算公式是工业生产和安全管理中的重要工具，它可以帮助我们评估燃烧过程中的风险，并制定相应的预防措施。
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。
第二章 燃料及燃烧计算
是燃料的主
建筑环境与设备专业
一、
挥发分析
残留IT(IT(变形温度变形温度变形温度) ST ) ST ) ST（（软化温度软化温度）
）HT HT （（半球温度半球温度））FT FT（（流动温度流动温度））
kJ/kg。
干燥无灰基
分等物质组成的复杂混合物分等物质组成的复杂混合物，
建筑环境与设备专业南京理工大学
第二章燃料与燃烧计算
时的纯水密度之比值为20τ
当油气
第二章燃料与燃烧计算
不完全燃烧方程式
燃料特性系数
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第二章燃料与燃烧计算
完全燃烧
建筑环境与设备专业
理论烟气量以
上次课回顾
上次课回顾。
燃料燃烧计算
1气体燃烧计算：焦炉煤气的成分其中CO,H 2......是100m 3气体燃烧中CO,H 2.....含量。
H 2S的含量为20~50mg/m 3选用的a值1.1废气成分及废弃密度计算烧1标准立方米的煤气时，0.29m3/Nm3所需标准的立方的氧气的总体积为:所需的理论空1.390m3/Nm3气量为L0：1.25加上过剩的空气量，1.530m3/Nm3所需的空气量为L a：对于1标准立方煤气完全燃烧2.150m3/m3生成的理论烟气量为V o：标准立方煤气完全燃烧生成的实际烟气量为V a ： 2.290m 3/m 3燃烧产物组成计算：烟气的标态密度计算： 1.361kg/Nm 3焦炉煤气的标态密度计算：1.124kg/Nm 32.固体、（液体）燃烧计算：煤、或液体的应用基组成1.3选用的a值(1)当燃烧1kg的燃料时，所需145.7Nm3标准的立方的氧气的总体积为:(2)1千克燃料完全燃烧时所6.94Nm3/kg 需的理论空气量为L0：加上过剩的空气量，9.02Nm3/kg 所需的空气量为L a：标准立方煤气完全燃烧7.29Nm3/kg 生成的理论烟气量为V o：对于1标准立方煤气完全燃烧9.38Nm3/kg 生成的实际烟气量为V a：燃烧产物组成计算：(％)烟气的标态密1.33kg/Nm3度计算：公式见硅酸盐工业热工过程及设备（治金工业出版社）。
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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100 20 0.3 1.5 1.5 2.0
120 25 0.3 2.0 2.0 2.5
130 36 0.3 3.0 3.0 2.5
§2－2 煤的成分及性质
煤是远古植物在地质变化中形成的，因此，它含有
一般植物所含的形成有机物的炭、氢、氧、氮、硫等元
素，以及灰份和水份等惰性物质。 煤的分类 过去煤分类多沿用煤的气化、炼焦、煤化工等分类方法 分类（包括褐煤、长焰煤、气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤、 不粘煤、无烟煤），根据锅炉设计、运行的经验，发现该法 不适于动力用煤的分类，于是按干燥无灰基挥发份的含量分 类为无烟煤、贫煤、烟煤、褐煤等种类
氢(H)是燃料中仅次于炭的可燃成分，发热量120370kJ/kg， 煤中可燃质含氢2～8％，重油含氢12～13％，炭氢化合 物多的燃料易着火。
氮(N)主要由成煤植物中蛋白质转化而来，含量1～3％，在煤 燃烧时氮常呈游离状态逸出，不产生热量。
氧(O) 不能产生热量，形式上为有机成分，实为燃料内部杂质， 地质年代高的煤含氧量低，相反则高。
空气煤气：煤在空气不足的条56%N2，<10%H2，热值小于6000kJ/Nm3 水煤气：用水蒸汽与炽热的煤反应，可生成水煤气，主 要成分40～50%CO，45～55%H2，其余为少量的CO2和N2， 热值为8300～10500kJ/Nm3
液体燃料： 锅炉燃用的油主要是重油和柴油 重油：由不同成分的炭氢化合物组成的复杂混合物，由碳、 氢、氧、氮、硫、灰份、水分等组成，Car＝81～87％，Har ＝11～14％，Sar，Oar，Nar总量约为1～3％，Mar=1～3%， Aar<1%，Qar,net,p= 37.6～42 MJ/kg 粘度：温度对粘度的影响最大，影响流动和雾化 主 要 性 质 燃点和闪点：鉴别油着火、燃烧性能的重要指标 凝固点：凝固点的高低与石蜡的含量有关，含石蜡多 的凝固点高 硫分和杂质：硫将引起锅炉受热面的腐蚀和积灰，机 械杂质可能堵塞磨损喷嘴
可燃质 惰性质
炭(C)是燃料的主要成分，以煤中可燃性成分重量为100％， 炭占煤成分的50～98％，则植物纤维含炭44～55％，泥 煤含炭50～60％，褐煤含炭60～77％，无烟煤含炭90～ 98％，1kg炭完全燃烧约可放出热量32700kJ/kg，不完 全燃烧（生成CO）可放出热量9270kJ/kg。
高炉煤气及发生炉煤气等。
气田煤气： 94～98％ CH4 ，压力高，热值36000kJ/Nm3
天 然 气
油田煤气：75～87％ CH4，>10％的C2H6和C3H8，5~10% CO2，热值45000kJ/Nm3 煤矿矿井气： 52～60％ CH4 ，>35％ N2，热值18800kJ/Nm3 凝析气田气：含有石油的轻质馏分 优点：点火容易，易与空气混合达到完全燃烧，调节方便
动力燃料用煤的分类方法
煤种
无烟煤 贫煤
干燥无灰基挥 燃烧特性 发份含量Vdaf[%] 难着火及燃烧完全 ≤8
>8-19 较难着火及燃烧完全 易着火及燃烧完全 易着火及燃烧完全 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
用百分比表示煤的成份：
C + H + O + N + S + A + M = 100%
高炉煤气：炼铁时的副产品，主要成分CO，其余为惰性气 体CO2和N2，热值为 3360～4200 kJ/Nm3
炼焦炉煤气：冶金工业炼焦炉的副产品，是煤受热所析出 的挥发分，主要成分50～60％ H2，20% CH4，其余为少量 CO2和N2，热值为15000～20000 kJ/Nm3
发 生 炉 煤 气
用途：制取合成氨、炭黑、乙炔等化工产品的原料气，优 质的燃料气
液化石油气：开采和炼制石油过程中而获得的一部分炭氢化合 物，主要成分为C3H8，C3H6，C4H10，C4H8，习惯上称C3,C4 ， 热值为91960～121220kJ/Nm3
沼气：60% CH4，35%CO2，还有少量的H2和CO，热值为 14630 kJ/Nm3
项目 20 60
重油牌号
100
200
恩氏粘度（°E）（80℃不大 5.0 于） 恩氏粘度（°E） （100℃不 大于） 闪点（开口）（℃） 不低于 80
凝固点（℃）不高于 灰分（％）不大于 水分（％）不大于 硫含量（％）不大于 机械杂质（％）不大于 15 0.3 1.0 1.0 1.5
11.0
15.5
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。
炭、氢、氧、氮四种元素在不同煤中的含量（％）
元素
煤种
褐煤(lignite or brown coal)
炭
氢
氧
30～10 10～2 2
氮
3～1 3～1 3～1
60～75 6～5
烟煤 75～90 5～4 bituminous coal 无烟煤 anthracite
90～98 <4
水分(M)：
外部水分
第二章 燃料及燃料燃烧计算
燃料：能用来燃烧以取得热量的物质，是锅炉 的基本能源
表 3－1 燃料的分类
天然燃料
固体燃料 木材、煤、页岩
人工燃料
木炭、焦碳、煤粉
液体燃料 石油
气体燃料 天然气
汽油、煤油、柴油、重油
高炉煤气、发生炉煤气、 焦炉煤气、气化煤气、沼 气等
§2－1 气体燃料和液体燃料
气体燃料：天然气，液化石油气，沼气，焦炉煤气，
内部水分
煤样置于105～110℃的烘箱中使干燥至恒重， 失去的水分
化合结晶水分：石膏CaSO4•2H2O，高岭土Al2O3 •2SiO2 •2H2O 水分对锅炉运行的影响 • 煤中的不可燃成分，降低煤的发热量 • 推迟着火，在燃烧过程中汽化吸热，降低炉膛温度， 使着火困难 • 降低锅炉效率 • 易引起低温受热面腐蚀