Chap燃烧计算.ppt

3.2 燃烧计算 在设计窑炉时 1、已知燃料的组成及燃烧条件， 2、需计算单位质量（或体积）燃料燃烧所需的空气量、烟气生成量、烟气组成及燃烧温度 3、以确定空气管道、烟道、烟囱及燃烧室的尺寸，选择风机型号。 在窑炉生产中 需通过烟气成分来进行计算及分析，判断其燃烧是否合理，窑炉设备各部位是否漏气，以便及时调节。 Contents 燃料燃烧所需空气量的计算 1 烟气量及烟气组成 2 生产中热工计算 3 燃烧温度计算 4 3.2.1燃料燃烧所需空气量的计算 元素组成为：Car、Har、Oar、Nar、Sar、Aar、Mar 理论需氧量VO20 理论空气量Va0 实际空气量Va + - ）×22.4 VO20=（ + Va0=VO20× Va=αVa0 过量空气系数α：结合燃料种类、燃烧方式、燃烧设备和燃烧气氛等因素，选择合理 (1)固体、液体燃料 （2）气体燃料 VO20=[ CO+ H2+2CH4+（m+ ）CmHn+ H2S-O2] （Nm3/Nm3燃料） 所以1Nm3气体燃料完全燃烧所需理论空气量Va0（Nm3/Nm3燃料）为： Va0=VO20× 理论需氧量VO20 已知气体燃料组成：CO2、CO、CH4、CmHn、H2、H2S、H2O、N2、O2， 1Nm3气体燃料完全燃烧所需 过量空气系数α的取值 燃料种类 燃烧方法 过量空气系数 固体燃料 人工燃烧 机械燃烧 粉煤燃烧 1.2～1.4 1.2～1.3 1.05～1.25 液体燃料 低压喷咀 高压喷咀 1.10～1.15 1.20～1.25 气体燃料 无焰燃烧 有焰燃烧 1.03～1.05 1.05～1.20 CO2= ×100（%） 理论烟气量V0 V0=（ + + + + ）×22.4+VO20× 理论烟气组成 (1)固体、液体燃料 ①α＞1时 （Nm3/kg燃料） （Nm3/kg燃料） 烟气中N2含量= ，其他依此类推……. 3.2.2 烟气量及烟气组成的计算 ②α＜1时 导致烟气中CO生成的不足氧量为：（1-α）VO20（Nm3/kg） ∵ C+O2—→2CO ∴ 烟气中的CO量为：VCO=2（1-α）VO20（Nm3/kg） 又烟气中： ×22.4+αVO20× （Nm3/kg） N2量：VN2= ×22.4-2(1-α)VO20（Nm3/kg） VCO2= CO2量: V=（ + + + + ）×22.4+?VO20× V0=（ + + + + ）×22.4+VO20× 因此，实际烟气量计算式为： 而前面推导出理论烟气量计算式为： 因此有： 即： 或： 少掉的N2量 (2)气体燃料 V0=[CO2+CO+H2O+3CH4+（m+ ）CmHn+H2S+N2]+VO20× 理论烟气量V0 ①当α＞1时： 实际烟气量V=V0+（α-1）Va0 （Nm3/ Nm3燃料） VN2=N2+αVa0× （Nm3/Nm3） VO2=（α-1）VO20 （Nm3/Nm3） ②当α＜1时： 若煤气按比例燃烧，则烟气量：V=（1-α）+αV0 3.2.3生产中烟气量、空气量的计算 已知燃料组成、烟气组成、灰渣组成 利用碳平衡计算烟气量： 燃料中C=烟气中C+灰渣中C 利用氮平衡计算空气量： 过量空气系数（a）的计算 氮平衡方法： 固体、液体燃料燃烧时，燃料中含氮量与燃烧空气中氮量比较，很小，可以忽略 式中：N2、O2、CO—烟气中各组成的百分含量 发生炉煤气等气体燃料，燃烧中含氮量较高，不能忽略，而干烟气中又含有CO、H2、CmHn及O2时： 氧平衡方法 完全燃烧时： 不完全燃烧时： 式中：CO、H2、CH4—烟气中各组成的百分含量 RO2为烟气中CO2和SO2的百分含量之和，H2O为烟气中水蒸气的百分含量， 和 分别为生成RO2和H2O的需氧量（ /m3） K：单位燃料燃烧时的理论需氧量与该烟气中RO2百分含量的比值。组成变动不大的同种燃料的k值近似为常数。列于表。 3.2.4燃烧温度计算 燃料燃烧时放出热量，使燃烧产物的温度升高。燃料燃烧时，燃烧产物达到的温度叫燃烧温度。 燃烧温度可通过分析燃烧过程中热量收入和热量支出的平衡关系来求出。基准：1kg或1Nm3燃料，0℃。 灰渣带走的物理热Qa,s 燃烧产物中部分CO2和H2O高温热解消耗的热量Qdt 空气带入的物理热Qa 化学不完全燃烧造成的热损失Qch 机械不完全燃烧造成的热损失Qml 燃料带入的物理热Qf 燃烧产物传给周