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第二章 燃料及燃料燃烧计算 §2－1 气体燃料和液体燃料 收到基：Mar + Var + FCar + Aar = 100 [%] 空干基：Mad + Vad + FCad + Aad = 100 [%] 干燥基：Md + Vd + FCd + Ad = 100 [%] 干燥无灰基：Mdaf + Vdaf + FCdaf + Adaf = 100 [%] 不同基之间的换算关系(以C元素为例)： 已知收到基，计算分析基成份： 发电用煤的分类：VAMSST及Q分类方法例如：V4A1M1S2ST1 煤的折算成份 科学地比较不同煤种的水份、灰份、硫份，以1兆焦为基准时所含成份的克数（SI）。过去以发热1000大卡为标准 奥氏烟气分析方法 20776 28.0 1.18 0.79 14.76 3.55 51.72 28.0 40.32 31.68 29781 12.06 2.27 0.72 7.32 4.64 72.99 12.06 66.22 21.72 17330 19380 高位发热量（kJ/kg） 11.27 1.33 灰份（％） 0.01 0.01 硫（％） 0.38 0.47 氮（％） 38.19 43.89 氧（％） 5.35 5.85 氢（％） 44.8 48.45 炭（％） 11.27 1.33 灰份（％） 14.95 16.35 固定炭（％） 73.78 82.32 挥发份（％） 项目 杨树 大同烟煤 元宝山褐煤 蔗渣 固体燃料干燥基成份比较 O2－20.95％，N2－78.09％，Ar－0.93％, CO2－0.03％ 工程计算中近似为：O2－21％，N2－79％ 空气性质：标准条件下空气密度1.293 kg/m3,空气中也含有水蒸汽，一般假定每标准立方米干空气带来0.0161标准立方米的水蒸汽，或者是10 g/(kg干空气)。 空气容积组成： §2-5 燃烧所需的理论空气量 每1kg燃料中可燃质完全燃烧，且空气中的氧完全用完情况下所需的空气量，V0 以C为例： C + O2 CO2 12 32 44 因此，1kg C完全燃烧需氧32/12=8/3 kg 同理，1kg硫完全燃烧需1kg氧；1kg氢完全燃烧需要8kg氧， 理论空气量 其中，ρO2=1.4286 kg/Nm3 因此，1kg燃料所需氧的容积为： 理论空气量为： V0=V0O2×1 / 0.21 V0 = 0.0889 ( Car + 0.375Sar ) + 0.265Har - 0.0333Oar 即 在缺少元素分析成份时，可根据燃料的低位发热量 近似地估算理论空气量 液体燃料 贫煤及无烟煤（ ） 烟煤（ ） 劣质烟煤 α= V α/ V0 实际空气量（Vα）与理论空气量（V0）之比值称为过量空气系数，以α表示 过量空气系数 空燃比＝空气质量/燃油质量 空燃比：混合气中的空气与燃料的质量比 如,1kg汽油约需要14.8kg空气，空燃比为14.8，此时称为汽油机的理论混合气 烟道中任一截面处的过量空气系数： 燃料完全燃烧时燃烧产物： CO2，SOx，H2O蒸汽，NOx，N2和O2 在燃烧不完全时，还会有未燃尽的CO,CH4及H2等，一般CH4，H2很少，可忽略，只分析CO即可。 §2-6 燃料燃烧产物 一、理论烟气量 理论烟气量：燃料在供给理论空气量的情况（即 ）下完全燃烧后所产生的烟气量 C + O2 CO2 12 32 44 1kg碳完全燃烧产生 Nm3的CO2， 碳产生的CO2为 1kg 硫完全燃烧产生 Nm3的CO2， 硫产生的SO2为 于是 其中 为当量炭 燃料氮 空气中的氮气 氮气的来源 （1）燃料中水份带来的水蒸汽容积 （2）燃料中氢燃烧生成的水蒸汽容积 （3）理论空气量带入的水蒸汽容积 注：一般认为1kg干空气中含有10g水蒸汽 水蒸汽有四个来源 于是，蒸汽雾化重油时的理论水蒸汽容积为 当没有蒸汽雾化时，就不考虑最后一项 （4）在燃油炉中，当采用蒸汽雾化重油时，则喷入的水蒸汽容积 其中 为雾化用蒸汽消耗率，单位为kg/kg 二、实际烟气量 燃烧是在过量的空气条件（ ）下进行的，于是实际烟气量为 烟气中水蒸汽的总量为 烟气的总体积为 其中， 为干烟气的容积 三原子气体容积分数和分压力为 水蒸汽容积分数及分压力 烟气中飞灰浓度 （kg/kg ） 烟气质量Gy * * 燃料：能用来燃烧以取得热量的物质，是锅炉的基本能源 ? 表 3－1 燃料的分类 高炉煤气、发生炉煤气、焦炉煤气、气化煤气、沼气等 天然气 气体燃料 汽油、煤油、柴油、重油 石油 液体燃料 木炭、焦碳