第三章燃烧产物和热平衡
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组成 碳燃烧消耗的氧气量 氢燃烧消耗的氧气量 硫燃烧消耗的氧气量 燃料本身的氧量
碳燃烧消耗的氧气量
C O 2 CO 2 12 22 .4 1 kg 22 . 4 Nm 3
12
2.24Car1.86C6arN3 m 12 100 100
氢燃烧消耗的氧气量
2H 2 O2 2H 2O 4 22 .4 1kg 22 .4 Nm 3
（2）煤中氢元素转换的水分
2 2 22.241 Ha0r00.11H1 ar
（3）由理论空气量V0带入的水分，即相对于每kg燃煤带入的 水蒸汽容积 0.0161dV0 Nm3/kg d ——每公斤干空气的含湿量，10kg/kg;
不考虑过量空气中水蒸汽的容积
V H 0 2 0 0 .0M 1 a r 0 2 .1H 4 a 1 r 0 .0 1V 1 0 1 .2 6 G w 4 1 h
V O 0 2 1 .81 C 6 a 0 r 6 5 .5 0 1 H 5 a 0 r0 .7 0 1 S a r 0 0 .7 0 1 O a0 rN 0 3m 1 k g V 0 0 . 1 2 V O 0 2 1 0 .0C 8 a r 0 8 .2H 9 6 a r 0 5 .0( 3 S a r 3 O a )3 rN 3 m
空气侧：由锅炉送风机开始，均为正压，
空气侧过量空气系数β; β逐渐减小，向外的漏风逐渐减少
l"
g" rl" gr s"m"grsmk' y k" yk' ykypy
解释以上各式的意义
k' yk"ygr k"yl"l zf
l"k"yl zf
解释以上各式的意义
第三章 燃烧产物和热平衡
第一节 空气量计算 第二节 烟气量的计算 第三节 完全燃烧方程式 第四节 根据烟气分析确定过量空气系数 第五节 空气与烟气焓的计算 第六节 锅炉的热平衡
第三章 燃烧产物和热平衡
第一节 空气量计算 第二节 烟气量的计算 第三节 完全燃烧方程式 第四节 根据烟气分析确定过量空气系数 第五节 空气与烟气焓的计算 第六节 锅炉的热平衡
一、锅炉燃烧计算的前提
1．空气量与烟气量的计算均以1kg燃料的收到基为基础； 2．空气和烟气的所有组成成分（包括水蒸汽，分压很小），
理论烟气量
V y 0 V C2O V S2O V N 0 2 V H 0 2 O
三、过量空气中的水蒸汽容积
V H 2 V 0 V H 2 O V H 0 2 O 0 . 0d 0 ( 1 1 ) V 0 6 0 . 01 ( 1 1 ) V 6 0 1
四、实际烟气量
V y V y 0 ( 1 )V 0 0 .01 ( 6 1 )V 1 0
V y 0 V C2O V S2O V N 0 2 V H 0 2 O
V H 2 V O — 过 量 空 气 带 入 的 水 蒸 汽 V y 0 — 理 论 上 燃 烧 所 生 成 的 烟 气 ， 不 随 过 量 空 气 系 数 而 变 。
二、理论烟气量
计算理论烟气量中的各项气体的容积
1、三原子气体烟气量 2、理论氮气量 3、理论水蒸汽量
均可作理想气体，每摩尔气体在标准状态的容积是22.4Nm3； 3. 气体容积计算的单位均为Nm3/kg。
二、计算原则
燃料完全燃烧 所需理论空气量，由燃料中各个可燃元
素在燃烧时所需空气量相加而得。
理论空气量（氧气量）
1kg(或1m3)燃料完全燃烧时所需的最低限度 的空气量（空气中的氧无剩余）成为理论空气 量。
4 2.24Har5.56HarN3 m
4 100 100
硫燃烧消耗的氧气量
S O 2 SO 2 32 22 .4 1 kg 22 .4 Nm 3
32 22.4Sar0.7SarNm 3 32 100 100
燃料本身的氧量
22.4Oar0.7OarNm 3 32 100 100
1kg燃料完全燃烧所需的氧量
一、烟气的组成
当1kg煤完全燃烧时，烟气的组成成分为
VRO2
Vy0
V0N2
Vy
V0H2O
(α-1)V0标米干空气的湿空气/公斤
烟气量的表示方法
V y V C 2 O V S2O V N 2 V O 2 V H 2 ON 3 /k m g
VyVgyVH2O N3m /kg
V y V y 0 ( 1 )V 0 V H 2 V ON3/m kg
22.4 Sar 1.866Sar
32 100
100
VRO 2 1.861C 6a0r00.71SA0R0
2、理论氮气量
VN 02
2.24Nar0.7V 90 28 100
VN 02
0.8Nar0.7V 90 100
3、理论水蒸汽量
（1）由煤中的水分
2.24Mar0.0 18 100
1M 2a4r
V R2 OV C2 OV SO 2
V
0 N2
V
0 H
2
O
V y 0 V C2O V S2O V N 0 2 V H 0 2 O
1、三原子气体烟气量
V R2 OV C2 OV SO 2
C O2 CO2
12
22.4
S O2 SO2
32
22.4
22.4 Car 1.866Car
12 100
100
实际空气量
炉膛内的混合不可能绝对均匀，为保证完全燃烧，需多送 一部分空气，
定义过量空气系数。
Vk V0
漏风系数
负压工作下的锅炉，存在炉外的空气漏入炉内的漏风
源自文库
V k V0
要点
烟气侧：炉膛后直至排烟处，过量空气系数逐渐增大， 烟气侧过量空气系数α， 存在一个最佳的过量空气系数，通常用炉膛出口的过量 空气系数表示;
V yV y 01.01(6 1)1 V0
Vy VgyVH2O
每 kg 燃料燃烧后产生的烟气的质量
Gy
1 Aar 100
Gwh
1.306V 0
五、三原子气体的容积份额
在辐射换热计算中，三原子气体RO2，H2O均参与辐射换热。 三原子气体的容积份额
rRO2
VRO2 Vy
pRO2
rH2O
VH2O Vy
pH2O
piVmpmVi
六、烟气中的飞灰浓度
对辐射换热有较大的作用，即每kg烟气中飞灰的质量。
afh— 烟 气 携 带 出 炉 膛 的 飞 灰 占 总 灰 量 的 份 额
（0.85~0.95）。
碳燃烧消耗的氧气量
C O 2 CO 2 12 22 .4 1 kg 22 . 4 Nm 3
12
2.24Car1.86C6arN3 m 12 100 100
氢燃烧消耗的氧气量
2H 2 O2 2H 2O 4 22 .4 1kg 22 .4 Nm 3
（2）煤中氢元素转换的水分
2 2 22.241 Ha0r00.11H1 ar
（3）由理论空气量V0带入的水分，即相对于每kg燃煤带入的 水蒸汽容积 0.0161dV0 Nm3/kg d ——每公斤干空气的含湿量，10kg/kg;
不考虑过量空气中水蒸汽的容积
V H 0 2 0 0 .0M 1 a r 0 2 .1H 4 a 1 r 0 .0 1V 1 0 1 .2 6 G w 4 1 h
V O 0 2 1 .81 C 6 a 0 r 6 5 .5 0 1 H 5 a 0 r0 .7 0 1 S a r 0 0 .7 0 1 O a0 rN 0 3m 1 k g V 0 0 . 1 2 V O 0 2 1 0 .0C 8 a r 0 8 .2H 9 6 a r 0 5 .0( 3 S a r 3 O a )3 rN 3 m
空气侧：由锅炉送风机开始，均为正压，
空气侧过量空气系数β; β逐渐减小，向外的漏风逐渐减少
l"
g" rl" gr s"m"grsmk' y k" yk' ykypy
解释以上各式的意义
k' yk"ygr k"yl"l zf
l"k"yl zf
解释以上各式的意义
第三章 燃烧产物和热平衡
第一节 空气量计算 第二节 烟气量的计算 第三节 完全燃烧方程式 第四节 根据烟气分析确定过量空气系数 第五节 空气与烟气焓的计算 第六节 锅炉的热平衡
第三章 燃烧产物和热平衡
第一节 空气量计算 第二节 烟气量的计算 第三节 完全燃烧方程式 第四节 根据烟气分析确定过量空气系数 第五节 空气与烟气焓的计算 第六节 锅炉的热平衡
一、锅炉燃烧计算的前提
1．空气量与烟气量的计算均以1kg燃料的收到基为基础； 2．空气和烟气的所有组成成分（包括水蒸汽，分压很小），
理论烟气量
V y 0 V C2O V S2O V N 0 2 V H 0 2 O
三、过量空气中的水蒸汽容积
V H 2 V 0 V H 2 O V H 0 2 O 0 . 0d 0 ( 1 1 ) V 0 6 0 . 01 ( 1 1 ) V 6 0 1
四、实际烟气量
V y V y 0 ( 1 )V 0 0 .01 ( 6 1 )V 1 0
V y 0 V C2O V S2O V N 0 2 V H 0 2 O
V H 2 V O — 过 量 空 气 带 入 的 水 蒸 汽 V y 0 — 理 论 上 燃 烧 所 生 成 的 烟 气 ， 不 随 过 量 空 气 系 数 而 变 。
二、理论烟气量
计算理论烟气量中的各项气体的容积
1、三原子气体烟气量 2、理论氮气量 3、理论水蒸汽量
均可作理想气体，每摩尔气体在标准状态的容积是22.4Nm3； 3. 气体容积计算的单位均为Nm3/kg。
二、计算原则
燃料完全燃烧 所需理论空气量，由燃料中各个可燃元
素在燃烧时所需空气量相加而得。
理论空气量（氧气量）
1kg(或1m3)燃料完全燃烧时所需的最低限度 的空气量（空气中的氧无剩余）成为理论空气 量。
4 2.24Har5.56HarN3 m
4 100 100
硫燃烧消耗的氧气量
S O 2 SO 2 32 22 .4 1 kg 22 .4 Nm 3
32 22.4Sar0.7SarNm 3 32 100 100
燃料本身的氧量
22.4Oar0.7OarNm 3 32 100 100
1kg燃料完全燃烧所需的氧量
一、烟气的组成
当1kg煤完全燃烧时，烟气的组成成分为
VRO2
Vy0
V0N2
Vy
V0H2O
(α-1)V0标米干空气的湿空气/公斤
烟气量的表示方法
V y V C 2 O V S2O V N 2 V O 2 V H 2 ON 3 /k m g
VyVgyVH2O N3m /kg
V y V y 0 ( 1 )V 0 V H 2 V ON3/m kg
22.4 Sar 1.866Sar
32 100
100
VRO 2 1.861C 6a0r00.71SA0R0
2、理论氮气量
VN 02
2.24Nar0.7V 90 28 100
VN 02
0.8Nar0.7V 90 100
3、理论水蒸汽量
（1）由煤中的水分
2.24Mar0.0 18 100
1M 2a4r
V R2 OV C2 OV SO 2
V
0 N2
V
0 H
2
O
V y 0 V C2O V S2O V N 0 2 V H 0 2 O
1、三原子气体烟气量
V R2 OV C2 OV SO 2
C O2 CO2
12
22.4
S O2 SO2
32
22.4
22.4 Car 1.866Car
12 100
100
实际空气量
炉膛内的混合不可能绝对均匀，为保证完全燃烧，需多送 一部分空气，
定义过量空气系数。
Vk V0
漏风系数
负压工作下的锅炉，存在炉外的空气漏入炉内的漏风
源自文库
V k V0
要点
烟气侧：炉膛后直至排烟处，过量空气系数逐渐增大， 烟气侧过量空气系数α， 存在一个最佳的过量空气系数，通常用炉膛出口的过量 空气系数表示;
V yV y 01.01(6 1)1 V0
Vy VgyVH2O
每 kg 燃料燃烧后产生的烟气的质量
Gy
1 Aar 100
Gwh
1.306V 0
五、三原子气体的容积份额
在辐射换热计算中，三原子气体RO2，H2O均参与辐射换热。 三原子气体的容积份额
rRO2
VRO2 Vy
pRO2
rH2O
VH2O Vy
pH2O
piVmpmVi
六、烟气中的飞灰浓度
对辐射换热有较大的作用，即每kg烟气中飞灰的质量。
afh— 烟 气 携 带 出 炉 膛 的 飞 灰 占 总 灰 量 的 份 额
（0.85~0.95）。