燃料燃燒、空氣量、煙氣量計(jì)算.pptVIP

第二章燃燒與大氣污染 1 燃料及其燃燒的過(guò)程2 煙氣體積及污染物排放量計(jì)算 燃料及其燃燒的過(guò)程 燃料在燃燒過(guò)程中 能夠放出熱量或動(dòng)力 且在經(jīng)濟(jì)上可行的物質(zhì)分類 影響燃料燃燒的主要因素 燃燒過(guò)程及燃燒產(chǎn)物完全燃燒 CO2 H2O不完全燃燒 CO2 H2O CO 黑煙及其他部分氧化產(chǎn)物如果燃料中含有S和N 則會(huì)生成SO2和NO空氣中的部分N可能被氧化成NO 熱力型NOx 影響燃料燃燒的主要因素 燃料完全燃燒的條件 3T 空氣條件 提供充足的空氣 但是空氣量過(guò)大 會(huì)降低爐溫 增加熱損失溫度條件 Temperature 達(dá)到燃料的著火溫度時(shí)間條件 Time 燃料在高溫區(qū)停留時(shí)間應(yīng)超過(guò)燃料燃燒所需時(shí)間燃料與空氣的混合條件 Turbulence 燃料與氧充分混合 燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的污染物 燃燒可能釋放的污染物 CO2 CO SOx NOx CH 煙 飛灰 金屬及其氧化物等溫度對(duì)燃燒產(chǎn)物的絕對(duì)量和相對(duì)量都有影響燃料種類和燃燒方式對(duì)燃燒產(chǎn)物也有影響 影響燃料燃燒的主要因素 典型燃料的著火溫度 燃料燃燒的理論空氣量 理論空氣量 1 定義 單位量燃料按燃燒反應(yīng)方程式完全燃燒所需要的空氣量稱為理論空氣量 2 表示 Va0 m3 kg 3 求解 可根據(jù)燃燒方程式計(jì)算求得 燃料燃燒的理論空氣量 建立燃燒化學(xué)方化式時(shí) 通常假定 a 空氣僅是由氮和氧組成的 其體積比為VN2 VO2 79 1 20 9 3 78 摩爾比 體積比 b 燃料中的固定態(tài)氧可用于燃燒 c 燃料中的硫主要被氧化為S02 d 燃料中含氮量較低 熱型NOX的生成量較小 在計(jì)算理論空氣量時(shí)可以忽略 e 燃料中氮主要被轉(zhuǎn)化成氮?dú)釴2 f 燃料的化學(xué)式設(shè)為CxHySzOw 其中下標(biāo)x y z w分別代表碳 氫 硫和氧的原子數(shù) 燃料燃燒的理論空氣量 燃燒方程式 燃料重量 12x 1 008y 32z 16w理論空氣量 煤4 7m3 kg 液體燃料10 11m3 kg 例題 例1已知重油的元素分析如下 C85 5 H11 3 O2 0 N0 2 S1 0 試計(jì)算燃油1kg所需要的理論空氣量 解 燃燒1kg重油所需要的氧氣量為 71 25 28 25 0 31 0 625 99 185 mol kg 則理論空氣量Va0 3 78 1 99 185 22 4 1000 10 62 m3 kg 燃料燃燒的理論空氣量 空氣過(guò)剩系數(shù)實(shí)際空氣量與理論空氣量之比 以 表示 通常 1部分爐型的空氣過(guò)剩系數(shù) 燃料燃燒的理論空氣量 空燃比AF 1 定義 單位質(zhì)量燃料燃燒所需要的理論空氣質(zhì)量 2 求解 由燃燒方程式直接求得例如 甲烷在理論空氣量下的完全燃燒CH4 2O2 7 52N2 CO2 2H2O 7 52N2空燃比為 煙氣體積及污染物排放量計(jì)算 煙氣體積計(jì)算理論煙氣體積 煙氣體積及污染物排放量計(jì)算 煙氣體積和密度的校正轉(zhuǎn)化為標(biāo)態(tài)下 273K 1atm 的體積和密度標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的煙氣體積標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣的密度 煙氣體積及污染物排放量計(jì)算過(guò)?？諝庑Ｕ蕴荚诳諝庵械耐耆紵秊槔鼵十O2 3 76N2 C02 3 76N2若空氣過(guò)量 則燃燒方程式變?yōu)镃 1 a O2 1 a 3 76N2 C02 a02 1 a 3 76N2 考慮過(guò)剩空氣校正后 實(shí)際煙氣體積 污染物排放量的計(jì)算 例2 某重油成分分析結(jié)果如下 按質(zhì)量 C88 3 H9 5 S1 6 H2O0 5 灰分0 10 1 試計(jì)算燃燒1Kg重油所需要的理論空氣量 2 計(jì)算空氣過(guò)剩系數(shù)為1 2時(shí)的煙氣體積解 污染物排放量的計(jì)算 1 理論需氧量 73 58 23 75 0 5 97 83mol kg理論空氣量V0a 97 83 4 78 22 4 1000 10 47m3N kg 2 理論煙氣體積V0fgCO2 73 58molSOX 0 5molH2O 47 5 0 278 47 778molN2 97 83 3 78 369 80molV0fg 73 58 47 778 0 5 369 80 491 658mol kg 491 658 22 4 1000 11 01m3N kg所以實(shí)際煙氣體積Vfg V0fg V0a 1 11 01 10 47 1 2 1 13 10m3N kg 污染物排放量的計(jì)算 例3普通煤的元素分析如下 C65 7 灰分18 1 S1 7 H3 2 水分9 0 O2 3 含N量不計(jì) 試計(jì)算燃煤1kg所需要的理論空氣量和SO2在煙氣中的濃度 以體積分?jǐn)?shù)計(jì) 解 污染物排放量的計(jì)算 理論空氣量 理論煙氣量為 CO2 54 75molSO2 0 53molH2O 16 5 21molN2 SO2的量為 CSO2 污染物排放量的計(jì)算 例4煤的元素分析結(jié)果如下 S0 6 H3 7 C79 5 N0 9 O4 7 灰分10 6 在空氣過(guò)剩20 條件下完全燃燒