燃氣燃燒與應(yīng)用課件

燃氣燃燒與應(yīng)用第一章燃氣的燃燒計算一燃氣的熱值1.燃燒及燃燒反應(yīng)計量方程式2.燃氣熱值的確定1m3燃氣完全燃燒后，其煙氣被冷卻至初始溫度所放出的熱量稱為該燃氣的熱值，單位為kJ/m3。當(dāng)燃燒煙氣中H2O以氣體狀態(tài)排出時，燃燒所放出的熱量稱之為低熱值；當(dāng)H2O以凝結(jié)水狀態(tài)排出時，蒸汽中所含的潛熱得以釋放，此種狀態(tài)下所放出的熱量稱之為高熱值。顯然，燃氣的高熱值大于低熱值，差值為水蒸氣的氣化潛熱。單一可燃氣體的熱值是已知的，混合氣體的熱值可以由各單一氣體的熱值根據(jù)混合法則進行計算

二、燃燒所需空氣量

1.理論空氣需要量：指按燃燒反應(yīng)計量方程式，1m3（或kg）燃氣完全燃燒所需的空氣量，是燃氣完全燃燒所需的最小空氣量，單位為m3/m3或m3/kg。2.實際空氣需要量實際供給的空氣量一般應(yīng)大于理論空氣需要量，即要供應(yīng)一部分過剩空氣。實際供給的空氣量與理論空氣需要量之比稱為過剩空氣系數(shù)二、燃燒所需空氣量在燃燒過程中，正確選擇和控制值的大小是十分重要的，過小或過大都會導(dǎo)致不良后果：過小會導(dǎo)致不完全燃燒，造成能源的浪費和對環(huán)境的污染；過大則使煙氣量增大，爐膛溫度與煙氣溫度降低，導(dǎo)致?lián)Q熱設(shè)備換熱效率的降低與排煙熱損失的增大，同樣造成能源的浪費。因此，先進的燃燒設(shè)備一般在保證完全燃燒的前提下，盡量使α值趨近于1。而隨時掌握燃燒設(shè)備的α值又是我們監(jiān)測燃燒器具運行工況的重要手段。根據(jù)煙氣成分可計算出過?？諝庀禂?shù)。完全燃燒時不完全燃燒時三、燃燒產(chǎn)物的計算當(dāng)只供給理論空氣量時，燃氣完全燃燒后產(chǎn)生的煙氣量稱為理論煙氣量。當(dāng)有過剩空氣時，稱為實際煙氣量。1.理論煙氣量（α=1時）2.實際煙氣量（α＜1時），VRO2同上三、燃燒產(chǎn)物的計算式中da—空氣的含濕量（kg/m3干空氣）?！獙嶋H煙氣中三原子氣體、水蒸氣、氮氣、過剩氧的體積（m3/m3干燃氣）；

3.煙氣的密度式中ρf0—標準狀態(tài)下煙氣的密度（kg/m3）；ρgdr—燃氣的密度（kg/m3干燃氣）。三、燃燒產(chǎn)物的計算將其中的N2'用燃氣容積成分表示并代入整理得：4、煙氣中CO的計算β——燃料系數(shù)四、燃燒溫度1.燃氣燃燒溫度燃氣燃燒時所放出的熱量加熱燃燒產(chǎn)物（煙氣），使之能達到的溫度稱為燃氣的燃燒溫度。一定比例的燃氣和空氣進入爐內(nèi)燃燒，根據(jù)熱平衡，它們帶入的熱量包括：①由燃氣和空氣帶入的物理熱（燃氣和空氣的熱焓Ig和Ia）；②燃氣的化學(xué)熱（熱值Hl）。而支出項包括：①煙氣帶走的物理熱（煙氣的焓If）；②向周圍介質(zhì)散失的熱量Q2；③由于不完全燃燒而損失的熱量Q3；④煙氣中的CO2和H2O在高溫下分解所消耗的熱量Q4。將各項熱量帶入：四、燃燒溫度（1）熱量計溫度。假設(shè)燃燒過程在絕熱條件下（Q2=0）,且完全燃燒（Q3=0）,忽略煙氣成分的高溫分解（Q4=0）,由燃氣和空氣帶入的全部熱量完全用于加熱煙氣本身，這時煙氣所能達到的溫度稱為熱量計溫度（2）燃燒熱量溫度。在上述（1）的假設(shè)條件下，若不計燃氣和空氣帶入的物理熱（Ig=Ia=0），并且假設(shè)α=1，得到的煙氣溫度稱為燃燒熱量溫度

四、燃燒溫度（3）理論燃燒溫度。在絕熱且完全燃燒的條件下，所得到的煙氣溫度稱為理論燃燒溫度,它表明某種燃氣在一定條件下燃燒，其煙氣所能達到的最高溫度。

（4）實際燃燒溫度。實際燃燒溫度與理論燃燒溫度的差值隨工藝過程和爐窯結(jié)構(gòu)的不同而不同，很難精確地計算出來。實際工作中采用經(jīng)驗公式

式中μ—高溫系數(shù)。對于一般燃氣工業(yè)爐窯可取μ=0.65~0.85；無焰燃燒器的火道可取μ=0.9。思考題什么是完全燃燒與不完全燃燒？碳氫化合物與空氣完全燃燒與不完全燃燒時的產(chǎn)物有何區(qū)別？比較附錄中所列幾種常用氣