燃烧学(二)VIP免费

第二篇燃料燃烧计算燃烧计算的主要任务：1.燃烧空气需要量计算（理论空气和实际空气量）2.燃烧产物量（烟气）、成分和密度的计算3.燃烧完全程度计算（不完全燃烧情况）4.燃烧温度的计算（理论燃烧温度和实际燃烧温度）第四章空气需要量及燃烧产物生成量燃料的燃烧过程是一种复杂的物理化学过程，其中包含了流体流动、传热传质和化学反应等各个方面。燃烧从本质上讲是一种剧烈的化学反应，是燃料中的可燃物质与氧气进行的快速的、发光发热的氧化反应过程。本章主要学习燃料燃烧计算的基本原理和燃料燃烧相关参数的计算方法。第二篇燃料燃烧计算燃烧计算的基本原理：燃料+氧化剂=燃烧产物煤、油、燃气空气/氧气CO2、H2O、SO2、N2、O2，灰分当不完全燃烧时：燃烧产物中还有CO、H2、CH4，C等计算的主要依据：质量守衡——物料平衡（计算燃烧需要的空气量和产生的烟气量）能量守衡——热量平衡（计算燃烧烟气的温度）第四章空气需要量及燃烧产物生成量§1燃烧所需的空气量计算一、燃烧反应方程式矿物燃料主要由碳和氢两种可燃元素组成，还含有少量的硫，氧、氮、灰分和水分等。其化学反应方程如下：C+O2=CO2+407000(反应的热效应)（kj/千摩尔）H2+0.5O2=H2O+241200（kj/千摩尔）S+O2=SO2+334900（kj/千摩尔）如果氧气供应不足，就会产生不完全燃烧，部分碳将燃烧生成一氧化碳，燃烧反应式为：C+0.5O2=CO+123100（kj/kg分子）不完全燃烧将造成热量的损失和环境污染。第四章空气需要量及燃烧产物生成量§1燃烧所需的空气量计算二、固体和液体燃料的理论空气需要量理论空气量：按化学计量比计算的单位燃料完全燃烧所需要的空气量叫理论空气量（Nm3/kg；Nm3/Nm3）。固体和液体燃料的理论空气需要量计算如下：燃料成分为：C%+H%+O%+N%+S%+A%+W%=100%可燃组分为：C，H，S其中碳的燃烧：C+O2=CO2数量关系：12+32=44（kg）每公斤碳燃烧的需氧量为：1+8/3=11/3（kg/kg）第四章空气需要量及燃烧产物生成量§1燃烧所需的空气量计算二、固体和液体燃料的理论空气需要量对于氢的燃烧：H2+0.5O2=H2O数量关系：2+16=18（kg）每公斤氢燃烧的需氧量为：1+8=9（kg/kg）硫燃烧时：S+O2=SO2数量关系：32+32=64（kg）每公斤氢燃烧的需氧量为：1+1=2（kg/kg）第四章空气需要量及燃烧产物生成量§1燃烧所需的空气量计算二、固体和液体燃料的理论空气需要量因此，每公斤燃料完全燃烧所需要的理论氧气质量为：（kg/kg）(4-2)在标准状态下1kmol质量的气体体积量为22.4Nm3，所以标准状态下氧气的密度为32/22.4=1.429kg/Nm3。故每公斤燃料完全燃烧所需要的理论氧气体积量为：（Nm3/kg）(4-3)1001)838(2.0OSHCGO1001)838(429.112.0OSHCLO第四章空气需要量及燃烧产物生成量§1燃烧所需的空气量计算二、固体和液体燃料的理论空气需要量一般的工业燃烧都是在空气中燃烧，燃烧所需要的理论空气需要量为：（Nm3/kg）(4-5)或者可以写为：（Nm3/kg）(4-5a)1001)838(21.0429.11.0OSHCL)33.333.367.2689.8(01.0.0OSHCL第四章空气需要量及燃烧产物生成量§1燃烧所需的空气量计算三、气体燃料的理论空气需要量气体燃料的体积百分数成分组成为：CO%+H2%+CH4%+CnHm%+H2S%+COS2%+O2%+N2%+H2O%=100%各可燃组分的化学反应方程式为：其中CO的燃烧：CO+0.5O2=CO2氢的燃烧：H2+0.5O2=H2O碳氢化合物的燃烧：硫化氢的燃烧：H2S+1.5O2=H2O+SO2222mnCO2mOnH)O4m(nHC第四章空气需要量及燃烧产物生成量§1燃烧所需的空气量计算三、气体燃料的理论空气需要量因为在标准状态下，1kmol质量气体的体积都相等（22.4Nm3/kmol），故1Nm3的CO完全燃烧需要0.5Nm3的氧气，1Nm3的H2完全燃烧需要0.5Nm3的氧气，1Nm3的H2S完全燃烧需要1.5Nm3的氧气，1Nm3的CnHm完全燃烧需要（n+m/4)的氧气。由此得1Nm3燃气完全燃烧的理论氧气量为：（Nm3/Nm3）2222.010]5.1)4(5.05.0[2OSHHCmnHCOLmnO第四章空气需要量及燃烧产物生成量§1燃烧所需的空气量计算三、气体燃料的理论空气需要量1Nm3燃气完全燃烧的理论空气量为：（Nm3/Nm3）(4-8)小结：1、理论空气量的大小与燃料的元素成分或气体的成分有关，不同...