燃气燃烧的气流混合过程

在燃烧技术中，燃气燃烧过程是一个复杂的物理、化学过程。就其过程进展条件不同，可分为动力燃烧和扩散燃烧，前者为燃气和空气预先充分、均匀混合，然后送入燃烧室进行燃烧；后者为燃气和空气分别送入燃烧装置，在燃烧室内一边混合，一边进行燃烧，由于燃烧速度较慢，一般有明显的火焰，也称为有焰燃烧。

对于有焰燃烧，燃气和空气混合的物理过程，是决定燃烧特性的重要因素。如，火焰长度、宽度及它的温度分布等等。所以，研究燃烧过程，必须讨论与燃烧化学反应密切相关的物理过程。

从燃烧器喷嘴喷出的燃气流或然气、空气混合流，都是一股射出流体，简称为射流。射流分为各种类型。按射流方式可分为直流射流、旋转射流；按出流方向可分为平行射流、环状同心射流、相交射流；按流动状态可分为层流射流、紊流射流等等。

本章属燃烧空气动力学内容，介绍气流混合的基本概念和自由射流、相交气流。

第一节静止气流中的自由射流

第 1 页

本文部分内容来自互联网，不为其真实性及所产生的后果负责，如有异议请联系我们及时删除。

液化天然气的燃烧特性(新编版)

( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改液化天然气的燃烧特性(新编版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process

液化天然气的燃烧特性(新编版) 液化天然气既具有天然气易燃易爆的特点，又具有低温液体所特有的低温特性引起的安全问题。因此，认识LNG的安全特性必须同时了解天然气的燃烧特性和LNG的低温特性。液化天然气按照组成不同，常压下的沸点为-166～-157℃，密度为430～460kg/m3 (液)，秘值41.5～45.3MJ/m3 (气)，华白(Wobbe)指数49～56.5MJ/m3 ，液化天然气的体积大约是气态的1/625。在泄漏枣溢出时，空气中的水蒸气被溢出的LNG冷却，产：董明豆的白色蒸汽云。LNG气化时，其气体密度为1.5kg/m3 。气体温度上升到-107℃时，气体密度与空气密度相当，因此，LNG气化后，气体温度高于-107℃时，其密度比空气小，容易在空气中扩散。其燃烧特性主要是燃烧范围、着火温度、燃烧速度等。

一、燃烧范围可燃气体与空气的混合物中，如燃气浓度低于某一限度，氧化反应产生的热量不足以弥补散失的热量，无法维持燃烧爆炸；当燃气浓度超过某一限度时，由于缺氧也无法维持燃烧爆炸。燃烧范围就是指可燃气体与空气形成的混合物，能够产生燃烧或爆炸的温度范围。前者是燃烧下限(LEL)，后者是燃烧上限(UEL)。上、下限之间的温度范围称为燃烧范围。只有当燃气在空气中的比例在燃烧范围之内，混合气体才可能产生燃烧。对于天然气，在空气中达到燃烧的比例范围比较窄，其燃烧范围大约在5%～15%之间，即体积分数低于5%和高于15%都不会燃烧。由于不同产地的天然气组分会有所差别，燃烧范围的值也会略有差别。LNG的燃烧下限明显高于其他燃料，柴油在空气中的含量只需要达到0.6%(体积)，汽油达到1.4%(体积)，点火就会燃烧。在-162℃的低温条件下，其燃烧范围为体积分数6%～13%。另外，天然气的燃烧速度相对比较慢(大约是0.3m/s)。所以在敞开的环境条件，LNG和蒸气一般不会因燃烧引起爆炸。天然气燃烧产生的黑烟

焦炉煤气知识问答

精心整理焦炉煤气知识问答 1. 荒煤气的组成有哪些？占多大的比例？煤在炭化室内炼焦产生的没有经过净化处理的黄色粗煤气叫荒煤气。荒煤气的组成大致是（克/米3）：水蒸气250－450、焦油气80－120、粗苯30－45、氨8－16、硫化氢6－30、氰化物1.0－2.5、轻吡啶盐基0.4－0.6、萘10、其它2－2.5 2. 3. 5.5－74. 炼焦干煤的重量％计）：煤气15-19、焦油3-4、粗苯0.9-1.2、氨0.2-0.3 5. 城市煤气有哪些要求？各国对城市煤气的质量均有严格要求，对杂质含量都作出明确规定。中国规定的指标与工业发达国家基本相似，具体要求为：（1）低发热值大于14654kJ/m 3;(2)杂质

允许含量（mg/m3）:焦油和灰尘小于10，硫化氢小于20，氨小于50（冬季）和100（夏季）：（3）含氧量小于1％（体积）。 6.焦炉煤气有那些性质？焦炉煤气性质主要有如下几个方面：（1）焦炉煤气是一种无色（在没有回收化学产品时呈黄色）有毒气体（约含6％的CO）；（2）发热值较高（16720－18810kJ/m3），（3） ℃）；（5 7. ％以上。 8. 9. 焦炉煤气中硫化氢含量主要取决于配合煤的含硫量。煤在高温炼焦时，煤中的硫约有25－30％转入到煤气中。我国煤含硫量较低，焦炉煤气中硫化氢含量一般为：洗苯塔前为4.5－6.0克/米3，洗苯塔后为4－4.5克/米3。 10.焦炉煤气为什么要脱除硫化氢？焦炉煤气中硫化氢是一种有害物质，它腐蚀化学产品回收设备及煤气储存输送设

备。含硫化氢高的焦炉煤气用于炼钢，会降低钢的质量；用于合成氨生成，会使催化剂中毒和腐蚀设备；用作城市煤气时，硫化氢燃烧产生的二氧化硫有毒，因而破坏了环境卫生，影响人的健康。因此，焦炉煤气净化过程脱除硫化氢是非常重要的。 11.为什么在焦炉煤气的净化过程中要除氨？工业生产中所以要除去煤气中氨，主要有三点原因：（1）氨是一种较好的农业肥料。（23）氨 12.煤 600－650 13.什（2 14.什 15.焦炉煤气煤气的爆炸极限是多少？为什么规程规定煤气中含氧量不大于2％？焦炉煤气的爆炸极限是5.5-30%。是指空气中煤气的体积含量；简单的数学演算可知空气进入煤气中的量要达到70－94.5％时，才能引起爆炸，低于70％或高于94.5％都不会引起爆炸，即是煤气含氧量14.7％－19.85％时才能引起爆炸。为了保险起见，煤气规程规定含氧量不大于2％。

天然气燃烧产生污染物计算方法(实用!推荐)

天然气燃烧产生污染物计算方法（非常实用）天然气燃烧产生污染物计算方法为保护环境，建设生态文明，国家鼓励使用天然气代替燃煤，但使用天然气仍会排放污染物，应当征收排污费。本文循着“污染物排放量=废气量×污染物浓度”这一计算公式，来探讨如何征收天然气锅炉的排污费。一、废气量根据《排污申报登记实用手册》231页举例计算，1m3天然气完全燃烧产生的废气量为10.89m3。实际天然气燃烧时产生的废气，与天然气成分，完全燃烧的比例等都有关系，但通常认为废气量为天然气量的10-11倍。取10倍最好计算，但取10.5倍似乎更为合理。例：1万m3天然气，燃烧后的废气量即为10.5万m3。二、主要污染物（一）二氧化硫天然气中含有硫化氢(H2S)，国家规定其出厂含量不能超过0.01%。天然气中硫化氢燃烧时，会生成等体积二氧化硫（SO2）。《排污申报登记实用手册》231页举例计算，当硫化氢含量为0.0052%时，每万m3天然气产生二氧化硫为1.5kg。李先瑞、韩有朋、赵振农合著《煤、天然气燃烧的污染物产生系数》一文中指出，每万m3天然气燃烧产生二氧化硫约为1.0kg。

天然气燃烧产生的二氧化硫，与天然气中所含硫化氢比例关系最大，在没有检测数据支撑时，二氧化硫浓度为确定为10-15mg/m3。《锅炉大气污染物排放标准》规定，燃气锅炉二氧化硫最高允许排放浓度为100mg/m3。（二）氮氧化物《煤、天然气燃烧的污染物产生系数》一文中指出，每万m3天然气燃烧产生二氧化氮约为6.3kg。按这一数据，氮氧化物浓度约为60mg/m3。《锅炉大气污染物排放标准》规定，燃气锅炉二氧化硫最高允许排放浓度为400mg/m3。（三）烟尘天然气是清洁能源，烟尘产生量少，但也不能说没有。《煤、天然气燃烧的污染物产生系数》一文中指出，每万m3天然气燃烧产生烟尘约为2.4kg。按这一数据，烟尘浓度约为20-25mg/m3。《锅炉大气污染物排放标准》规定，燃气锅炉二氧化硫最高允许排放浓度为50mg/m3。（四）其他污染物经过计算，天然气燃烧后产生的其他污染物排放当量都更低，本文不再论证。按照《排污收费征收管理条例》，这些污染因子不予征收排污费。三、征收标准将上述三个污染因子按低限代入《排污费征收核定表》，则每万立方

燃气燃烧机安全操作规程

仅供参考[整理] 安全管理文书燃气燃烧机安全操作规程日期：__________________ 单位：__________________ 第1 页共5 页

燃气燃烧机安全操作规程燃气燃烧机主要燃料分天然气、液化石油气、城市煤气及其他可燃气体，这几种燃料属易燃、易爆的危险气体，在使用和储藏过程中都应对安全引起高度重视，否则将发生重大安全方面的事故。为保障安全调试作业，特制定燃气燃烧机作业标准：一、燃气机的调试之前的检查有三个方面： 1．查看燃气是否到位，燃气管路的是否干净通畅，阀门是否已开启。 2．有无管路泄露现象，管道安装是否合理。 3．从燃气阀前管道放气排空，以确保管路中无混合空气，同时排空管应接出室外。二、燃气机内部检查 1．燃烧机的燃烧头是否安装和调整好。 2．电机旋转的方向是否正确。 3．外部的电路联接是否符合要求。 4．根据线路情况对燃烧机进行冷态模拟，观察运行中设备的各个部件是否正常及火焰探测保护部分是否正常。三、燃烧机的调试 1．检查外部的燃气是否到位，管路是否通畅，外部电源控制到位。 2．把燃烧机的负荷调至小负荷，点火位置相应调至小负荷，关闭大负荷进行点火并观察火焰情况，根据火焰情况对伺服马达或者风门及燃气阀组进行相应调整。 3．调燃烧机的大火出力时，要根据用热设备的负荷情况，从比较小的负荷逐渐向大的负荷调整，并根据情况对伺服马达或者风门进行相第 2 页共 5 页

应调整。 4．观察火焰有无偏火，火焰燃烧不充分，震动等现象。 5．调整以后要进行多次点火，观察点火是否良好。四、现场要求： 1．与调试作业的无关人员要求离开作业现场。 2．禁止其他任何方式的作业（比如电焊、气割等）。 3．为保障调试人员的人身安全，在燃烧机点火时，应在燃烧机侧1米外，当火焰燃烧稳定后，方可在观察视镜处观察火焰，并做下一步出力调整及其他调整。五、燃气机调试与维修的注意事项 1．燃气燃烧机连续发生二次点火程序失败时，应停机检查，燃烧机的供气系统是否正常，电路连线是否正确，解除故障后方可重新启动燃烧机。 2．供气管路严禁用扳手或金属棒敲击、摩擦，避免引起静电或火花，引发燃气爆炸。 3．严禁在供气阀组或管道法兰面等处吸烟、焊接、切割等违章作业。 4．严禁在管路及阀组和调压阀旁进行任何明火测试，避免重大事故发生。 5．测试供气管路中是否有燃料，通常用气体低压表测试即可。 6．在供气管路中，就是进行过排空，但管壁有残留气体或液滴，如遇静电火花和明火同样会引起燃烧及爆炸。 7．当供气管路已通气，而阀组有故障时需要拆卸，首先必须切断阀组前端总阀，然后对总阀至阀组这一段管道中气体进行放空，之后才能进行阀组的拆卸与维修。第 3 页共 5 页

燃气燃烧机安全操作规程通用版

操作规程编号：YTO-FS-PD698 燃气燃烧机安全操作规程通用版 In Order T o Standardize The Management Of Daily Behavior, The Activities And T asks Are Controlled By The Determined Terms, So As T o Achieve The Effect Of Safe Production And Reduce Hidden Dangers. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards

燃气燃烧机安全操作规程通用版使用提示：本操作规程文件可用于工作中为规范日常行为与作业运行过程的管理，通过对确定的条款对活动和任务实施控制,使活动和任务在受控状态，从而达到安全生产和减少隐患的效果。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。燃气燃烧机主要燃料分天然气、液化石油气、城市煤气及其他可燃气体，这几种燃料属易燃、易爆的危险气体，在使用和储藏过程中都应对安全引起高度重视，否则将发生重大安全方面的事故。为保障安全调试作业，特制定燃气燃烧机作业标准：一、燃气机的调试之前的检查有三个方面： 1．查看燃气是否到位，燃气管路的是否干净通畅，阀门是否已开启。 2．有无管路泄露现象，管道安装是否合理。 3．从燃气阀前管道放气排空，以确保管路中无混合空气，同时排空管应接出室外。二、燃气机内部检查 1．燃烧机的燃烧头是否安装和调整好。 2．电机旋转的方向是否正确。 3．外部的电路联接是否符合要求。 4．根据线路情况对燃烧机进行冷态模拟，观察运行中设备的各个部件是否正常及火焰探测保护部分是否正常。

焦炉煤气发热量计算

焦炉煤气发热量计算方法 1、GB/T11062-1998的相关规定： 1.1我国目前是用的计量参比条件和燃烧参比条件相同，均为101.325kPa ，20℃。 1.2已知组成的混合气体，在燃烧温度、计量温度和压力是的体积发热量计算公式： 2 2 102210)()],(,[~ T R p t H p t V t H ?? = (26) 式中： )],(,[~ 2210p t V t H ----- 混合物的理想气体体积发热量（高位或低位）； )(10t H ----- 混合物的理想摩尔发热量； R----- 摩尔气体常数（R=8.314510J ·mol -1·K -1）； T 2----- 绝对温度（T 2=t 1+273.15）公式（26）是基本方法，还有一个可供选择的方法： )],(,[~)],(,[~22101 2210p t V t H x p t V t H j N j j ?=∑= （27）式中： )],(,[~ 2210p t V t H ----- 混合物的理想气体体积发热量（高位或低位）； )],(,[~ 2210p t V t H j ----- 组分j 的理想气体体积发热量（高位或低位）； j x ----- 组分j 的体积百分数。有上述两种不同方法计算出的值，相差不大于0.01MJ ·m -3。 2、101.325kPa ，20℃干焦炉干煤气标况发热量的计算 2.1焦炉干煤气的组成从天安化工焦炉煤气流量测量节流装置设计计算书中获得焦炉煤气的组成如下：氮气2.4%、氧气0.7%、氢气57.9%、甲烷24.9%、乙烯2.6%、一氧化碳8.2%、二氧化碳3.3%. 2.2焦炉干煤气各可燃组分的理想气体体积低位发热量（30,~ -?m MJ H ）（我国目前是用的计量参比条件和燃烧参比条件相同，均为101.325kPa ，20℃，从相关国家标准中选用20/20℃数据）：氢气10.05MJ/Nm3、甲烷33.367 MJ/Nm3、乙烯55.01 MJ/Nm3、一

天然气燃烧特性

天然气燃烧特性天然气最主要的成分是甲烷，基本不含硫，无色、无臭、无毒、无腐蚀性，具有安全、热值高、洁净和应用广泛等优点，目前已成为众多发达国家的城市必选燃气气源。城市燃气应按燃气类别及其燃烧特性指数（华白数W 和燃烧势CP ）分类，并应控制其波动范围。华白数W 按式（1）计算： d Q W g = （1）式中：W —华白数，MJ/m 3（kcal/m 3);Q g —燃气高热值，MJ/m 3/（kcal/m 3）；d —燃气相对密度（空气相对密度为1)。燃烧势CP 按式2计算： ()d CH CO H C H K CP n m 423.06.00.1+++?= （2） 220054.01O K ?+= （3）式中：CP ——燃烧势； H 2——燃气中氢含量，%（体积）； C m H n ——燃气中除甲烷以外的碳氢化合物含量，%（体积）； CO ——燃气中一氧化碳含量，%（体积）； CH 4——燃气中甲烷含量，%（体积）； d ——燃气相对密度（空气相对密度为1）； K ——燃气中氧含量修正系数； O 2——燃气中氧含量，%（体积）。城市燃气的分类应符合表的规定。城市燃气的分类（干，0℃，101.3kPa ）表

燃气热值的单位定义及换算燃气热值的单位有两个单位系列：一是“焦耳”系列：J（焦耳）/ Nm3、KJ（千焦）/Nm3、MJ（兆焦）/Nm3；换算关系是：1MJ（兆焦）=1000KJ（千焦）、1KJ（千焦）=1000J（焦耳）；二是“卡”系列：cal（卡）/ Nm3、Kcal（千卡）/Nm3；换算关系是：1Kcal （千卡）=1000cal（卡）；两个单位系列的换算关系是：1cal（卡）=4.1868 J（焦耳）；1KJ（千焦）=238.85 cal（卡）；1MJ（兆焦）=238.85 Kcal（千卡）。纯天然气的组分纯天然气的组分是CH4：98%；C2H6：0.3%；C3H8：0.3%；CmHn： 0.4%；N2：1%。

焦炉煤气知识问答..

焦炉煤气知识问答 1.荒煤气的组成有哪些？占多大的比例？煤在炭化室内炼焦产生的没有经过净化处理的黄色粗煤气叫荒煤气。荒煤气的组成大致是（克/米3）：水蒸气250－450、焦油气80－120、粗苯30－45、氨8－16、硫化氢6－30、氰化物1.0－2.5、轻吡啶盐基0.4－0.6、萘10、其它2－2.5 2.为什么荒煤气必须净化？煤在炭化室内炼焦产生的煤气（荒煤气）含有大量各种化学产品，其中焦油、萘容易凝结挂霜堵塞管道，影响煤气的输送。另外，荒煤气中还含有硫化物、氰化物等有毒成份，并且对煤气设备有腐蚀性。所以这种煤气不经加工处理，或者说不经精制是不能作为气体燃料使用的，煤气净化的目的是除去荒煤气中的焦油雾、氨、苯类、轻油、硫化物、氰化物、萘、煤气中的液体（即冷凝氨水），最后获得以氢、甲烷等不凝性气体为主的精制焦炉煤气。 3.净焦炉煤气组成有哪些？净煤气（经回收化学产品后的煤气，又称回炉煤气）的组成大致是（体积％）：氢气54－59、甲烷23－ 28、其它烃类2－3、一氧化碳5.5－7、二氧化碳1.5－2.5、氧气 0.3－0.7、氮气3－5 4.荒煤气净化后主要分离出哪几种产品？产率都是多少？荒煤气经冷凝回收处理后，分离出煤气、焦油、粗苯和氨他们的煤产率如下（按炼焦干煤的重量％计）：煤气15-19、焦油3-4、粗苯0.9-1.2、氨0.2-0.3

5.城市煤气有哪些要求？各国对城市煤气的质量均有严格要求，对杂质含量都作出明确规定。中国规定的指标与工业发达国家基本相似，具体要求为：（1）低发热值大于14654kJ/m3;(2)杂质允许含量（mg/ m3）:焦油和灰尘小于10，硫化氢小于20，氨小于50（冬季）和100（夏季）：（3）含氧量小于1％（体积）。 6.焦炉煤气有那些性质？焦炉煤气性质主要有如下几个方面：（1）焦炉煤气是一种无色（在没有回收化学产品时呈黄色）有毒气体（约含6％的CO）；（2）发热值较高（16720－18810 kJ/m3），含惰性气体少（氮气约4％），含氢气较多（近60％），燃烧速度快，火焰短；（3）爆炸范围大（5－30％），遇空气易形成爆炸性气体；（4）易着火，燃点低（600℃）；（5）煤气较脏时，管道易被焦油、萘堵塞，煤气中冷凝液还会腐蚀管道。 7.焦炉煤气中的硫化氢是怎样形成的？在炼焦过程中，配合煤中的一部分硫在高温作用下，主要形成无机物的硫化氢和少许部分有机硫化物（二氧化硫、噻吩等）。有机硫化物在较高温度作用下继续发生反应，几乎全部转化为硫化氢，煤气中硫化氢所含硫约占煤气中总含硫量的90％以上。 8.硫化氢有哪些主要物理性质？硫化氢在常温下是一种带刺激臭味的气体，其密度为 1.539千克/米3，燃烧时能生成二氧化硫和水，有毒，在空气中含0.1％时就能使人死亡。同时硫化氢对钢铁设备有严重的腐蚀性。

焦炉燃烧计算

焦炉燃烧计算 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

焦炉燃烧计算煤在焦炉中的干馏过程是靠干馏过程产生的焦炉煤气燃烧加热得以连续进行，所以从焦炉煤气的组成可以计算需要的理论氧量，还可以计算煤气的热值，这对于焦炉调节有着重要的意义，下面就焦炉煤气的燃烧进行简单的计算。 1、空气量的计算： 1立方米干煤气（标况）燃烧所需理论氧量O理按照下式计算O理=【（H2+CO）+2CH4+3C2H4+】Nm3/Nm3煤气。式中H2、CO、CH4、C2H4等分别为煤气中该成分的体积百分比。 L理=100/21 O理，Nm3/Nm3煤气实际干空气量L实（干）=过剩系数L理，Nm3/Nm3煤气实际湿空气量为： L实（湿）= L实（干）{1+（H2O）空}，Nm3/Nm3干空气。 2、废气量和废气组成的计算完全燃烧时，废气中仅含有CO2、 H2O、N2 和过剩空气中带入的氧，故废气中各种成分的体积为： V CO2=[CO2+ CO+ CH4+2 C2H4+6C6H6] Nm3/Nm3煤气 V H2O=[H2+2(CH4+C2H4)+3 C6H6+(H2O)煤+ L实（干）（H2O）空] Nm3/Nm3煤气 V氮=+ L实（干）, Nm3/Nm3煤气 V O2= L实（干）- O理, Nm3/Nm3煤气式中(H2O)煤---每m3煤气中所含水汽量，Nm3/Nm3煤气故1m3煤气燃烧生成的废气量为：

V= V CO2 +V H2O +V氮+V O2, Nm3/Nm3煤气例：计算空气需要量和废气生成量，计算以干煤气为准，并设过剩系数为α=，饱和煤气的温度为20℃，空气温度为20℃，相对湿度，计算结果如下：以100立方米干煤气为准：表一：某公司2014年度煤气组成平均值%（干）表二：废气组成及废气量：

1.燃气的燃烧计算

【例】已知天然气的容积成分如下：CH4 92.1% ; C2H6 3% ; C3H8 1.5% ; i-C4H io 0.05% ; n- C4H io 0.05% ; CO2 2% ; N2 1% ; O2 0.3%。天然气与空气的温度t g t a 20 C；空气的含湿量d a 10 g/m 3干空气，天然气的含湿量不计。试求：（一）高热值及低热值；（二）燃烧所需理论空气量；（三）完全燃烧时的烟气量（1和1.2时）；【解】查表得各组分参数如下：根据混合法则，按式（1-2 ）求得 H h H h1 r1 H h 2r2 H h n r n 39842 0.921 70351 0.03 101270 0.015 113048 0.0005 133885 0.0005 40448（kJ/m3） H l H l" H72 H lnh 35906 0.921 64397 0.03 93244 0.015 122857 0.0005 123649 0.0005 36523（kJ/m3）（二）求理论空气需要量由所含组分计算，按式（1-3 ）求得 1 V0[0.5H2 0.5CO 21 1 4 6 -[（1 -）92.1 （2 -）3（3 21 4 4 9.65 （m n）C m H n 1.5H2S O2] 4 8 10 -）1.5 （4 ） 0.1 0.3] 4 4

（三）求完全燃烧时的烟气量 1 .理论烟气量（1时）三原子气体体积按式（1-5 ）求得 V R°2V C°2V S°20.01（CO2CO mC m H n H2S） 0.01 （2 1 92.1 2 3 3 1.5 4 0.1） 1.05 （m3/m3干燃气）水蒸气体积，按式（1-6 ）求得 o n V H2O0.01[H2 H2S -C m H n 120（d g V°d a）] 2 4 6 8 10 0.01 [ 92.1 3 1.5 0.1 120 （0 9.65 0.01）] 2 2 2 2 2.11（m3/m3干燃气）氮气体积，按式（1-7）求得 V0N20.79V00.01N2 0.79 9.65 0.01 1 7.63（m3/m3干燃气）理论烟气总体积，按式（1-8 ）求得 V0V RO2V；2°V N°2 1.05 2.11 7.63 10.79 （m3/m3干燃气） 2.实际烟气量（ 1.2时）， ①由其组分计算：三原子气体体积，仍按公式（1-5）求得 V R O2 1.03 （m3/m3干燃气）水蒸气体积，按式（1-9 ）求得 V H2O0.01 [H2 H2S fC m H n 120（d g V0 d a）] 4 6 8 10 0.01 [- 92.1 3 1.5 0.1 120 （0 1.2 9.65 0.01）] 2 2 2 2 2.14 （m3/m3干燃气）氮气体积，按式（1-10 ）求得 V N20.79 V0 0.01N2 0.79 1.2 9.65 0.01 1 9.16 （m3/m3干燃气）过剩氧体积，按式（1-11）求得 V°2 0.21（1）V。 0.21 (1.2 1) 9.65 0.41 (m3/m3干燃气)

燃气燃烧与应用-知识点

第一章燃气的燃烧计算燃烧：气体燃料中的可燃成分（H2、 C m H n、CO 、 H2S 等）在一定条件下与氧发生激烈的氧化作用，并产生大量的热和光的物理化学反应过程称为燃烧。燃烧必须具备的条件：比例混合、具备一定的能量、具备反应时间热值:1Nm3燃气完全燃烧所放出的热量称为该燃气的热值，单位是kJ/Nm3。对于液化石油气也可用kJ/kg。高热值是指1m3燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，而其中的水蒸气以凝结水状态排出时所放出的热量。低热值是指1m3燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，但烟气中的水蒸气仍为蒸汽状态时所放出的热量。一般焦炉煤气的低热值大约为16000—17000KJ/m3 天然气的低热值是36000—46000 KJ/m3 液化石油气的低热值是88000—120000KJ/m3 按1KCAL=4.1868KJ 计算：焦炉煤气的低热值约为3800—4060KCal/m3 天然气的低热值是8600—11000KCal/m3 液化石油气的低热值是21000—286000KCal/m3 热值的计算热值可以直接用热量计测定，也可以由各单一气体的热值根据混合法则按下式进行计算：理论空气需要量每立方米(或公斤)燃气按燃烧反应计量方程式完全燃烧所需的空气量，单位为m3/m3或m3/kg。它是燃气完全燃烧所需的最小空气量。过剩空气系数:实际供给的空气量v与理论空气需要量 v0之比称为过剩空气系数。 α值的确定 α值的大小取决于燃气燃烧方法及燃烧设备的运行工况。工业设备α——1.05-1.20 民用燃具α——1.30-1.80 α值对热效率的影响 α过大，炉膛温度降低，排烟热损失增加，热效率降低； α过小，燃料的化学热不能够充分发挥，热效率降低。应该保证完全燃烧的条件下α接近于1. 烟气量含有1m3干燃气的湿燃气完全燃烧后的产物运行时过剩空气系数的确定计算目的：在控制燃烧过程中，需要检测燃烧过程中的过剩空气系数，防止过剩空气变化而引起的燃烧效率与热效率的降低。在检测燃气燃烧设备的烟气中的有害物质时，需要根据烟气样中氧含量或二氧化碳含量确定过剩空气系数，从而折算成过剩空气系数为1的有害物含量。根据烟气中O2含量计算过剩空气系数 O2′---烟气样中的氧的容积成分（2）根据烟气中CO2含量计算过剩空气系数 2 ' 2 m CO a CO = CO2m——当＝1时，干燃烧产物中CO2含量，%； CO2′——实际干燃烧产物中CO2含量，%。 1.4个燃烧温度定义及计算公式热量计温度：一定比例的燃气和空气进入炉内燃烧，它们带入的热量包括两部分：其一是由燃气、空气带入的物理热量(燃气和空气的热焓)；其二是燃气的化学热量(热值)。如果燃烧过程在绝热条件下进行，这两部分热量全部用于加热烟气本身，则烟气所能达到的温度称为热量计温度。燃烧热量温度：如果不计参加燃烧反应的燃气和空气的物理热，即t a＝t g＝o，并假设a＝1．则所得的烟气温度称为燃烧热量温度。理论燃烧温度：将由CO2HO2在高温下分解的热损失和发生不完全燃烧损失的热量考虑在内，则所求得的烟气温度称为理论燃烧温度t th 实际燃烧温度： 2.影响燃烧温度的因素热值：一般说来，理论燃烧温度随燃气低热值 H l的增大而增大. 过剩空气系数：燃烧区的过剩空气系数太小时，由于燃烧不完全，不完全燃烧热损失增大，使理论燃烧温度降低。若过剩空气系数太大，则增加了燃烧产物的数量，使燃烧温度也降低燃气和空气的初始温度：预热空气或燃气可加大空气和燃气的焓值，从而使理论燃烧温度提高。 3.烟气的焓与空气的焓烟气的焓：每标准立方米干燃气燃烧所生成的烟气在等压下从0℃加热到t℃所需的热量，单位为千焦每标准立方米。空气的焓：每标准立方米干燃气燃烧所需的理论空气在等压下从0℃加热到t(℃)所需的热量，单位为千焦每标准立方米。第一章思考题第一章课后例题必须会做。燃气的热值、理论空气量、烟气量与燃气组分的关系，三类常用气体热值、理论空气量、烟气量的取值范围。在工业与民用燃烧器设计时如何使用高低热值进行计算在燃烧器设计与燃烧设备运行管理中如何选择过剩空气系数运行中烟气中CO含量和过剩空气系数对设计与运行管理的指导作用燃烧温度的影响因素及其提高措施。第二章燃气燃烧反应动力学 ' 2 20.9 20.9 a O = -

焦炉煤气燃烧计算

1m3的焦炉煤气燃烧后产生多少m3的烟气焦炉煤气的组成如下表所示：气体二氧化碳氧气氢气一氧化碳甲烷苯氮气量% 4.0 0.40 54.7 3.6 27 3 7.35 由反应式可以看出， ①C6H6+（15/2）O2 = 6CO2+3H2O 1 7.5 6 3 0.030.225 0.18 0.09 ②CO +0.5 O2= CO2 1 0.5 1 0.036 0.018 0.036 ③CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O 1 2 1 2 0.270.54 0.27 0.54 ④H2 + 0.5 O2 = H2O 1 0.5 1 0.547 0.2735 0.547 ⑤CO2 0.04 ⑥O2 0.004 ⑦N2 0.0735

则反应后产生的CO2 量=①+②+③+④+⑤= 0.18+0.036+0.27+0.04=0.526 燃烧过程需要氧气的量=①+②+③+④-⑥ =0.225+0.018+0.54+0.2735-0.004=1.0525 1、若取空气过剩系数取1.4，则需要空气量= 1.4×1.0525÷0.21=7.01 进入空气量里含有的氮气量= 7.01×0.79=6.22 进入空气量里剩余的氧气量= 7.01×0.21-1.0525=0.245 则，焦炉煤气燃烧后产生的烟气的成分为：CO2，O2，N2 H2O 各成分的体积为：0.526 0.245 6.22+0.0735 1.177 则1m3的焦炉煤气产生的烟气量为： 6.22+0.0735+0.526+0.245+1.177=8.232m3 2、若取空气过剩系数取1.2，则需要空气量= 1.2×1.0525÷0.21=6.01 进入空气量里含有的氮气量= 6.014×0.79=4.751 进入空气量里剩余的氧气量= 6.014×0.21-1.0525=0.2104 则，焦炉煤气燃烧后产生的烟气的成分为：CO2，O2，N2 各成分的体积为：0.526 0.2104 4.751+0.073 则1m3的焦炉煤气产生的烟气量为：4.751+0.0735+0.526+0.2104=5.56m3

燃气燃烧课程设计

《燃气燃烧》课程设计题目：燃气燃烧课程设计学院：建筑工程学院专业：建筑环境与能源应用工程姓名：张冷学号： 20130130370 指导教师：王伟 2016年 12 月 26 日目录

1设计概述 (1) 2设计依据 (1) 2.1原始数据 (1) 2.2燃气基本参数的计算 (1) 2.2.1热值的计算 (1) 2.2.2燃气密度计算 (2) 2.2.3燃气相对密度计算 (2) 2.2.4理论空气需要量的计算 (2) 2.3头部计算 (3) 2.3.1计算火孔总面积 (3) 2.3.2计算火孔数目 (3) 2.3.3计算火孔间距 (4) 2.3.4计算火孔深度 (4) 2.3.5计算头部截面 (4) 2.3.6计算头部截面直径 (4) 2.3.7计算火孔阻力系数 (5) 2.3.8计算头部能量损失系数 (5) 2.4引射器计算 (5) 2.4.1计算引射器系数 (5) 2.4.2计算引射器形式 (5) 2.4.3计算燃气流量 (6) 2.4.4计算喷嘴直径 (6) 2.4.5计算喷嘴截面积 (6) 2.4.6计算最佳燃烧器参数 (6) 2.4.7计算A值 (7) 2.4.8计算X值 (7) 2.4.9计算引射器喉部面积 (7) 2.4.10计算引射器喉部直径 (8) 2.4.11引射器其他尺寸计算方式如附图1： (8)

2.5火焰高度计算 (8) 2.5.1火焰内锥高度 (8) 2.5.2火焰外锥高度 (8) 2.6火孔排列 (9) 2.6.1确定火孔个数 (9) 2.6.2火孔分布直径的计算 (9) 3设计方案计算 (9) 3.1已知计算参数 (9) 3.2详细计算步骤 (10) 3.2.1头部计算 (10) 3.2.2引射器计算 (11) 3.2.3火焰高度计算及加热对象的设置高度 (12) 总结 (12) 参考文献 (13)

4-4第四节混合气的形成和燃烧

第四节混合气的形成和燃烧在柴油机中燃油经过喷油器，以很高的压力喷入气缸，与气缸中的压缩空气混合，自行发火并燃烧。由于时间有限，要保证后续的燃烧完善，必须有一套完好的喷油设备，及与之配合的燃烧室。有些柴油机的燃烧必须有适当的空气运动，这就要求燃油雾化、空气运动及燃烧室这三要素之间有良好的配合。一、燃油的雾化燃油自喷油器喷孔中在高压下以高速（可达200m/s）喷出，被雾化成很微小的细粒，其直径从5μm到250μm不等。较大油粒在运动中根据空气压力和燃油表面张力及粘度之间的平衡，还可进一步分裂为微细的颗粒，这些油粒具有一定的贯穿力，使它们能够均匀地分布在燃烧室中。即燃油雾化靠的是（1）紊流，（2）空气分子的撞击、摩擦。燃油雾化成无数的细微油滴，增加了表面面积，加速了从空气中的吸热过程和油滴的气化过程，加快了燃烧和能量转化，对提高柴油机性能有极大的帮助。 1．油雾的形成油束参数及周围空气情况如图4-4-1所示。喷油初期，喷注前锋首先依靠自己的惯性力，然后依靠后续喷注对它的推进而向前飞驰。根据喷射过程的压力变化，初始喷注的速度并不是最高速度，而在最大喷射压力时，喷口处的喷注速度才是最高喷速。喷注在最高喷速下以最大的惯性力推动先头喷注前进。喷油后期，缸内压力升高，而喷油压力却迅速下降。这时喷孔两端的压力差迅速减小。喷注尾部的速度低于其前面的喷注速度。喷注前锋部分，实际上是不断补充和更新的。因为最早进入缸内的喷注，受迎面空气阻力最早也最大，同时受热时间也最长，因而气化也最早。供油停止后，喷注失去了后续部分，Array由于喷孔两端压力差和喷速均较小，因而向径向扩展较慢，密度较大，不易雾化和汽化。此阶段的液相油注是最后参加燃烧的燃油，其热效率较差，容易在高温中裂解成碳烟。喷注的前锋高速飞驰时，其后会形成低压区。因而出现引射效应和四周空气补充入内的卷吸效应。燃油的引射效应和空气的卷吸效应对喷注的撕裂、破碎和雾化起着加速和促进作用。每束油注在燃烧室中的空间分布，形成一个由许多油粒组成、外形与圆锥体相图4-4-1 油束参数及周围空气情况似的油束，如图4-4-1所示。在油束中间部分油粒密集、直径大，称油雾核区；而外

发动机原理——第四章汽油机混合气形成和燃烧

第四章汽油机混合气形成和燃烧汽油机与柴油机相比主要有如下特点: 汽油机柴油机 1 点燃式。压燃式。 2 τi 影响小。 τi 影响大。 3 进入汽缸的是混合气，混合时间长。进入汽缸的是新鲜空气，混合时间短。 4 T max 高，热负荷大。 p max 高，机械负荷大。 5 压缩比低，ε = 6～10。压缩比高，ε = 12～22。 6 有爆燃问题。有工作粗暴问题。 7 组织气流运动的目的是为了组织气流运动的目的是为了加速火焰传播，防止爆燃。促进燃油与空气更好地混合。 §4-1 汽油机混合气形成一、混合气形成过程 1 喉口流速↑ → P ↓ → 雾化效果↑ 2 节气门开度↑ → 喉口真空度?p n ↑, 进气管真空度?p i ↓ → 从 ??p p n i <到??p p n i > 3. 节气门开度一定, n ↑ →

?p n ↑, ?p i ↑ 4. 节气门开度↓，n ↑ → ?p n ↑ → 蒸发性↑ 进气温度↑ → 蒸发性↑ 二、理想化油器特性与供油系校正（一）理想化油器特性各种工况下满足最佳性能要求的理想混合比 — 试验结果。 1 影响因素（1）转速n — 影响较小。（2）负荷 — 影响大。 2 空燃比A F /=空气质量燃料质量经济混合气 A / F = 17 功率混合气 A / F = 12～14 怠速混合气 A / F = 10～12.4 （1）常用工况 — 中等负荷要求提供经济混合气。（2）负荷 > 90% 以及怠速, 低速下 — 加浓。（二）简单化油器特性单纯依靠喉口真空度? p n 决定供油量的化油器。节气门开度变化 → A/F 变化 ?p n ↑ → A/F ↓ — 混合气浓与理想化油器有差异, 不能满足汽油机要求。（三）主供油系校正

第四章汽油机混合气的形成与燃烧

第四章汽油机混合气的形成与燃烧 §4-1 汽油机燃烧过程 1、汽油机 ①混合气均匀，在气缸外部形成混合气预混合时间长。燃烧过程的特点： ②火花塞放电点火，可控制点火时间、地点、能量。 ③传播式燃烧，燃烧速度和放热速率取决于火焰传播速度。 2、火焰传播速度U T ——单位时间内火焰前锋面相对未燃混合气向前推动的距离。用U T 表示[m/s]。 3、燃烧速度U m ：单位时间燃烧的混合气质量。燃烧速度用U m 表示[kg/s]. U m =dt dm =T T A U T ρ [kg/s]. 式中 T ρ——未燃混合气密度； U T ——火焰传播速度； T A ——火焰前锋面积。一、汽油机正常燃烧：定义：唯一地由火花塞点火且火焰前锋以特定的速度传遍整个燃烧室的过程。（一）汽油机正常燃烧过程：燃烧过程分为三个阶段：（Ⅰ）着火延迟期；（Ⅱ）明显燃烧期；（Ⅲ）后燃期。0 （Ⅰ）着火延迟期i τ（1-2点）：从火花塞跳火?压力偏离压缩线（出现火焰，5％放热量）的时间或曲轴转角。。作用：火花塞放电点燃混合气形成火焰核心（链引发）； ①两极电压达10～15Kv ； ②击穿电极间隙的混合气，造成电极间电流通过；火花塞 ③电火花能量多在40～80m J ；放电特性： ④局部温度可达3000K ，使电极附近的混合气立即点燃； ⑤形成火焰中心，火焰向四周传播； ⑥气缸压力脱离压缩线开始急剧上升。特点：燃烧量小，压力升高不明显。

①燃料，辛烷值↑→i τ↑；影响i τ ②缸内温度↓↑→i τ、压力↑↑→i τ；长短的因素： ③混合气浓度（i τα,9.0~8.0=最短）； ④残余废气系数γ↑→i τ↑ ⑤点火能量↓↑→i τ。希望：尽量缩短i τ并保持稳定。（Ⅱ）明显燃烧期（2-3点）：从火焰核心形成（开始燃烧）?max P （火焰传播到整个燃烧室）。作用：迅速地把大部分燃料的化学能迅速转变为热能；特点：是汽油机燃烧的主要时期，热量利用率高。明显燃烧期愈短，愈靠近上止点，汽油机经济性、动力性愈好。要求：在压力升高率（平均压力升高率）不过高（0.175MPa －0.25MPa ）的前提下尽量缩短明显燃烧期（20-40°CA ）并靠近上止点（Pmax 在12-15°CA ）。气缸内压力上升的程度，用平均压力升高率表示： 2 323???--=??p p p ，式中23,p p —第二阶段终点3和起点2的压力； 23,??—第3和2相对上止点的曲轴转角。一般明显燃烧期约占20CA ?～40CA ?曲轴转角，燃烧最高压力m a x P 出现在上止点后 12CA ?～15CA ?曲轴转角，~175.0=??? p CA MPa ?/25.0为宜。 ? ??p 值过高，工作粗暴，机械负荷、热负荷增加对NOx 排放增加。（Ⅲ）后燃期（3点以后），定义：从压力最高点到燃料燃烧90%以上的时间或曲轴转角。促使①火焰前锋后未及燃烧的燃料再燃烧；作用： ②贴附在缸壁上未燃混合气层的部分燃烧； ③高温分解的燃烧产物（H 2、CO 等）重新氧化。

上海市天然气管网天然气特性分析

上海市天然气供气特性分析二00四年六月

前言 1．上海市天然气的发展：上海市是国际化特大型城市，是我国最早使用城市燃气的城市，城镇居民已实现全气化。随着城市的发展，目前已形成人工煤气250万户、天然气100万户、液化石油气240万户的城市燃气供应系统。由于人工煤气的生产过程效率低、污染严重、成本高，需要大量的煤、油的运输，鉴于上海环境保护、地理位置、运输条件和能源结构的调整，上海市将逐步淘汰煤制气和油制气，用天然气逐步替代人工煤气。东海天然气的供气和西气东输工程的投产，为上海目前和今后城市燃气提供了充足稳定的气源，使上海这一有一百多年人工煤气生产和使用历史的特大型城市获得了燃气事业再一次大发展的机遇。根据上海市的有关规划，上海将在7－10年内在市区基本完成天然气转换，预计天然气供应量2005年将达到22亿立方米、2010年达到80亿立方米，分别占上海市一次能源的6％和11％。对于上海这一国际化大都市而言，保证稳定地供气和安全使用天然气、降低燃气安全事故，是头等大事。 2．天然气来源的不同和性质上的差异：国家统计局公布的数据显示，2001年，中国的天然气产量为303.4亿立方米。而据预测，到2005、2010和2020年，中国的天然气需求量将分别达到645、1120和2520亿立方米；同期，中国的天然气产量将分别达到625、968和1420亿立方米。我国的天然气生产，主要集中在中西部地区的四川、塔里木、柴达木、鄂尔多斯和沿海大陆架区域以及油田伴生气。除了本国生产外，中国需要通过从俄罗斯、中亚等地进口天然气以及进口液化天然气等办法来弥补供需缺口。不同的油气田的天然气由于原始生物的种类、地质生成的条件的不同，其成分会略有差异，比如四川气田的天然气含有较多的氮气、油田伴生气会有一部分轻烃类成分等，它们的热值、密度等特性都有所不同。 3．天然气的成分和特性对民用燃烧器具的影响，燃具的燃气适配性问题：每一种燃气燃烧器具都必须正常地燃烧，因此都是根据的一定的燃气的特性进行设计的。燃气的密度、理论空气量、燃烧速度等等特性不同，在燃气器具上形成的一次空气量、火焰状况也是有差异的。我国的城市燃气分类国家标准GB13611将天然气分为10T、12T、13T。燃气器具的生产也是按照燃气分类的基准气或者按照销售地区的气源特性进行设计、测试，以适应当地气源的特性，保证正常燃烧。由于上海市的特殊的地理位置和天然气发展规划，将在同一区域存在着不同来源的天然气，其成分和特性有一定差异，这必将对在上海使用的天然气器具的燃气适配性产生一定程度的影响。

天然气的性质和特点

天然气的性质和特点 1、天然气是一种易燃易爆气体，和空气混合后，温度只要达到550℃就燃烧。在空气中，天然气的浓度只要达到5-15%就会爆炸。 2、天然气无色，比空气轻，不溶于水。一立方米气田天然气的重量只有同体积空气的55%左右，一立方米油田伴生气的重量，只有同体积空气的75%左右。 3、天然气的主要成分是甲烷，本身无毒，但如果含较多硫化氢，则对人有毒害作用。如果天然气燃烧不完全，也会产生一氧化碳等有毒气体。 4、天然气的热值较高，一立方米天然气燃烧后发出的热量是同体积的人工煤气（如焦炉煤气）的两倍多，即35.6-41.9兆焦/立方米（约合8500-10000千卡/立方米）。 5、天然气可液化，液化后其体积将缩小为气态的六百分之一。每立方米天然气完全燃烧需要大约十立方米空气助燃。 6、一般油田伴生气略带汽油味，含有硫化氢的天然气略带臭鸡蛋味。天然气的主要成分是甲烷，甲烷本身是无毒的，但空气中的甲烷含量达到10%以上时，人就会因氧气不足而呼吸困难，眩晕虚弱而失去知觉、昏迷甚至死亡。

天然气中如含有一定量的硫化氢时，也具有毒性。硫化氢是一种具有强烈臭鸡蛋味的无色气味，当空气中的硫化氢浓度达到0.31毫克/ 升时，人的眼、口、鼻就会受到强烈的刺激而造成流泪、怕光、头痛、呕吐；当空气中的硫化氢含量达到1.54毫克/升时，人就会死亡。因此，国家规定：对供应城市民用的天然气，每立方米中硫化氢含量要控制在20毫克以下天然气的化学组成天然气是指烃类气体。地壳中，天然气就其产状分析，有游离态、溶解态（溶于原油和水中）、吸附态和固态气水合物四种类型。从分布特点又可分为聚集型和分散型两类。气藏气、气顶气、凝析气、油溶气属聚集型，也称为常规型天然气；水溶气、煤层气、固态气水合物则属分散型，也称为非常规型天然气。从与油藏的关系划分，气顶气、油溶气以及油藏之间或油藏上方的、在成因上与成油过程相伴的气藏气，均归于伴生气；与油没有明显联系的或仅含有极少量原油的气藏气，成因上与煤系有机质或未成熟的有机质有关而生成的天然气称之为非伴生气。在我国，常规的天然气贮存形式是普遍存在的，包括气层气、溶解气、水溶气、凝析气。一般说，“气层气”是指在原始储层条件下，天然气以自由气相贮集于储层内。“溶解气”指原始储层条件下，天然气以溶解状态存于储层内的原油中。“水溶气”指在原始储层条件下，