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
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（%）。
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。
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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