3燃料及燃烧-第四章至第六章分析.ppt

第二篇 燃烧反应计算 第二篇学习重点 1.燃烧反应计算的基本原理和方法 2. 完全燃烧时的空气需要量、烟气量及其组成、密度 3. 理论燃烧温度 / 燃料理论发热温度的定义及其计算 4. 不完全燃烧计算中4个参量（ RO2 max 、? 、 q化、 K）的意义及其计算 5. 在干空气、n1、O2 =0 的条件下不完全燃烧产物量 及其组成的计算 燃烧反应计算是按照燃料中的可燃物分子与氧化剂分子进行化学反应的反应式，根据物质平衡和热量平衡的原理。确定燃烧反应的各参数。这些参数主要是：单位数量燃料燃烧所需要的氧化剂(空气或氧气)的数量，燃烧产物的数量。燃烧产物的成分，燃烧温度和燃烧完全程度。这些参数在热工研究，炉子设计和生产操作中都应当掌握。 第四章 空气需要量及燃烧产物生成量 燃料燃烧所需要的空气(或氧气)数量和燃烧产物的生成量以及与此有关的燃烧产物成分和密度，那是根据燃烧反应的物质平衡计算的，这些参数有实际用处。例如，为了正确地设计炉子的燃烧装置和鼓风系统，必须知道为保证一定热负荷(燃料消耗量)所应供给的空气量。燃烧产物(或废气)的生成量、成分和密度，是设计排姻系统所必须已知的参数。这些参数与炉内的热交换过程、压力水平也有关系。所以，在进行炉子热工计算时或进行热工试验、热工分析中，常要求先进行空气需要量和燃烧产物生成量、成分、密度的计算。 第四章 空气需要量及燃烧产物生成量 固/液体燃料完全燃烧计算（以1kg燃料计算） 气体燃料完全燃烧计算（以1m3气体燃料计算） 理论氧气需要量、理论空气需要量 实际空气需要量 ，空气消耗系数n 理论燃烧产物 实际燃烧产物 燃烧产物的密度 第一节?? 空气需要量的计算 一、固体燃料和液体燃科的理论空气需要量 已知燃料成分（质量百分比）为 C%+H%+O%+N%+S%+A%+W%=100% 第二节 燃烧产物的生成量、成分和密度(完全燃烧的计算) 燃烧产物的生成量及成分是根据燃烧反应的物质平衡进行计算的。完全燃烧时，单位质量(或体积)燃抖燃烧后生成的燃烧产物包括CO2，SO2，H2O，N2，O2，其中O2是当n＞1时才会有的。燃烧产物的生成量，当n≠1时称“实际燃烧产物生成量”(Vn)，当n＝1时称“理论燃烧产物生成量”(Vo)。 Vn与Vo的差别在于n＝1时比n＞1时燃烧产物生产量少一部分过剩空气量， 第三节 不完全燃烧的燃烧产物 造成不完全燃烧原因：空气供给不足；燃料与空气混合不均匀；燃料油雾化不良 完全燃烧产物 ：CO2 、 SO2 、 H2O、 N2 、 O2 不完全燃烧还可能有可燃物CO、H2、 CH4（忽略H2S、CmHn） 解决方法： 计算（对于部分问题）； 实验（无法计算的） 一、不完全燃烧时燃烧产物生成量的变化 该反应式的左边相当于不完全燃烧产物中可燃组成部分；右边相当于该部分的完全燃烧产物。由该反应式可以看出不完全燃烧产物与完全燃烧产物相比的变化。 当n=1时 上反应式可知，当燃烧产物中有CO和O2时（并剩余相应量的N2），和完全燃烧时相比，产物生产量的体积是增加了0.5m3。 n1时 燃料与空气混合均匀，燃烧产物中可能有CO、H2及CH4等可燃物，但不会有O2。 已知燃料成分，空气消耗系数和燃烧反应的平衡温度，可列出以下六个方程式求出以上六个未知数（不计空气中的水分） 第二篇 燃烧反应计算 第五章 燃烧温度 从分析燃烧过程的热量平衡，可以找出估计燃烧温度的方法和提高燃烧温度的措施。 第一节 燃料理论发热温度的计算 求解Ci的方法： 1.迭代法 先设t 热 ，（0） t 热 (1) = Q低 / V0 C产( t 热 (0) ) . . . . . . 当 | t 热 (m) — t 热 (m-1) | ? ? 时， 解得 t 热 2.直接解方程 求解t 热 的3次方程 二、内插值近似法 各种求解方法比较： 1. 迭代法： 允许误差小时，准确，计算工作量大 2. 解 3 次方程：计算工作量大，准确度取决允许误差 3. 线性插