燃气燃烧与应用课件..

V f VRO2 VH 2O VN2
0
0
0
2. 实际烟气量（α＜1时），VRO2同上
n VH 2O 0.01 [ H 2 H 2 S C m H n 120 (d g V0 d a )] 2
三、 燃烧产物的计算
VN2 0.79 V0 0.01N 2 V f VRO2 VH2O VN2 VO2
RO' 2 max
21 (CO'=0,α =1 时) 1
四、 燃烧温度
1. 燃气燃烧温度 燃气燃烧时所放出的热量加热燃烧产物（烟气），使之能 达到的温度称为燃气的燃烧温度。 一定比例的燃气和空气进入炉内燃烧，根据热平衡，它们 带入的热量包括：①由燃气和空气带入的物理热（燃气和 空气的热焓Ig和Ia）；②燃气的化学热（热值Hl）。而支出 项包括：①烟气带走的物理热（烟气的焓If）；②向周围 介质散失的热量Q2；③由于不完全燃烧而损失的热量Q3； ④烟气中的CO2和H2O在高温下分解所消耗的热量Q4。
H l I g I a I f Q2 Q3 Q4 将各项热量带入：
tf H l (c g 1.20c H 2O d g ) t g V0 (c a 1.20c H 2O d a ) t a Q2 Q3 Q4 VRO2 c RO1 VH 2O c H 2O V N 2 c N 2 VO2 cO2
燃气燃烧与应用
第一章
燃气的燃烧计算
一
燃气的热值
1. 燃烧及燃烧反应计量方程式 n n C m H n (m )O2 mCO 2 H 2 O H 4 2 2. 燃气热值的确定 1 m3燃气完全燃烧后，其烟气被冷却至初始温度所放出的 热量称为该燃气的热值，单位为kJ/m3。当燃烧烟气中 H2O以气体状态排出时，燃烧所放出的热量称之为低热值； 当H2O以凝结水状态排出时，蒸汽中所含的潜热得以释放， 此种状态下所放出的热量称之为高热值。显然，燃气的高 热值大于低热值，差值为水蒸气的气化潜热。 单一可燃气体的热值是已知的，混合气体的热值可以由各 单一气体的热值根据混合法则进行计算
β——燃料系数
n 0.395H 2 CO 0.79 m Cm H n 1.18H 2 S 0.79O2 0.21N 2 4 0.79 CO m Cm H n CO2 H 2 S
21 O2 RO2 ' 1
(当 CO'=0 时)
三、 燃烧产物的计算
当只供给理论空气量时，燃气完全燃烧后产生的烟气量称 为理论烟气量。当有过剩空气时，称为实际烟气量。 1. 理论烟气量（α=1时）

VRO2 VCO2 VSO2 0.01(CO2 CO mCm H n H 2 S ) n 0 VH 2O 0.01 [ H 2 H 2 S C m H n 120 (d g V0 d a )] 2 0 VN2 0.79V0 0.01N 2
二、 燃烧所需空气量


在燃烧过程中，正确选择和控制值的大小是十分重要的， 过小或过大都会导致不良后果：过小会导致不完全燃烧， 造成能源的浪费和对环境的污染；过大则使烟气量增大， 炉膛温度与烟气温度降低，导致换热设备换热效率的降低 与排烟热损失的增大，同样造成能源的浪费。因此，先进 的燃烧设备一般在保证完全燃烧的前提下，尽量使α值趋 近于1。而随时掌握燃烧设备的α值又是我们监测燃烧器具 运行工况的重要手段。 根据烟气成分可计算出过剩空气系数。
式中 da—空气的含湿量（kg/m3干空气）。 VRO2 VH2O VN2 VO2 —实际烟气中三原子气体、水蒸气、氮气、过 剩氧的体积（m3/m3干燃气）；
VO2 0.21( 1)V0
3. 烟气的密度
f0
g dr 1.293 V0 (d g V0 d a )
Vf
式中 ρf0—标准状态下烟气的密度（kg/m3）； ρgdr—燃气的密度（kg/m3干燃气）。
三、 燃烧产物的计算
4、烟气中CO的计算
H 2 CO Cm H n H 2 S O2 CO2 N 2 100
将其中的N2'用燃气容积成分表示并代入整理得：
CO' 21 O2 ' RO2 ' (1 ) 0.605
O2 21 79 O2 100 RO2
完全燃烧时

21

21 0.5CO 0.5H 2 2CH 4 O2 21 79 CO CH 4 N 2 RO2 N2 CO2 CO m Cm H n H 2 S
不完全燃烧时
来自百度文库
四、 燃烧温度
（1）热量计温度。假设燃烧过程在绝热条件下（Q2=0）,且 完全燃烧（ Q3=0 ）,忽略烟气成分的高温分解 （ Q4=0 ）,由燃气和空气带入的全部热量完全用于加热 烟气本身，这时烟气所能达到的温度称为热量计温度
tc H l (c g 1.20c H 2O d g ) t g V0 (c a 1.20c H 2O d a ) t a VRO2 c RO1 VH 2O c H 2O V N 2 c N 2 VO2 cO2
H H1r1 H 2 r2 H n rn
二、 燃烧所需空气量
1. 理论空气需要量：指按燃烧反应计量方程式，1m3（或kg） 燃气完全燃烧所需的空气量，是燃气完全燃烧所需的最小 空气量，单位为m3/m3或m3/kg。 1 n V0 [0.5H 2 0.5CO (m )C m H n 1.5H 2 S O2 ] 21 4 2. 实际空气需要量 实际供给的空气量一般应大于理论空气需要量，即要供应 一部分过剩空气。 实际供给的空气量与理论空气需要量之比称为过剩空气系 数 V V0