热工过程与设备(第四章).pptVIP

《热工过程与设备》 [例题10]隧道窑使用的发生炉煤气，其湿基组成 w%如下(例题6的数据) ： CO H2 CH4 C2H4 CO2 O2 N2 H2O 29.0 15.0 3.0 0.6 7.5 0.2 42.0 2.7 求：(1)煤气和空气均不预热时的实际燃烧温度？ (2)煤气不预热，一次空气(占空气用量70%)预热到 200℃，二次空气预热到1000℃的实际燃烧温度？ 解：先根据煤气的组成(湿基)计算出该发生炉煤气 的热值，得：QwDW = 6726.5kj/m3。 《热工过程与设备》 (1)煤气和空气均不预热时。 由于煤气与空气均不预热，故Qf = Qa = 0，那么： i = (QyDW + Qf + Qa) / Va = QyDW / Va 即：i = 6726.5/2.47 = 2723.28 (2.47为实际烟气量，见例题6的计算结果) 假设烟气的综合比热为：Cp≈1.65(见附录3)，根 据： i = tth · Cp或tth = i / Cp，则理论燃烧温度tth约： 2723.28 / 1.65 ≈ 1650℃ (Cp = 1.63 / 1670℃ ，1.64 / 1660℃) 《热工过程与设备》 故设t’ = 1600℃，t” = 1700℃，查附录3得各烟气 组分的比热分别为： 温度(℃) CCO2 CH2O CN2 CO2 1600 2.3848 1.8619 1.4553 1.5399 1700 2.4041 1.8841 1.4624 1.5483 根据烟气的组成，计算出烟气的热含量(详细的计 算过程见P208)为： i1600 = 2642.86，i1700 = 2826.17 利用比例法公式(4-40)，计算得： tth = 1644℃ 《热工过程与设备》 取隧道窑的高温系数η= 0.8(表4-13.doc)，则此时 的实际燃烧温度为： 1644×0.8 = 1315℃ (2)煤气不预热，一次空气(占空气用量70%)预热到 200℃，二次空气预热到1000℃。 一次空气带入的物理热为： Qa1 = 0.7La Ca1 t1 = 0.7×1.69×1.3096×200 = 309.85 二次空气带入的物理热为： Qa2=0.3La Ca2 t2=0.3×1.69×1.4118×1000=715.78 《热工过程与设备》 故：Q = QyDW + Qa1 + Qa2 = 6726.50 + 309.85 + 715.78 = 7752.13 又：i = (QyDW + Qa1 + Qa2) / Va，故： i = Q / Va = 7752.13 / 2.47 = 3138.51 假设此时烟气的综合比热为Cp ≈ 1.67，则理 论燃烧温度约为：3138.51 / 1.67 ≈ 1879℃。 又设t’ = 1800℃，t” = 1900℃，查附录3得此时烟气 各组分的比热分别为： 温度(℃) CCO2 CH2O CN2 CO2 1800 2.4225 1.9054 1.4704 1.5558 1900 2.4392 1.9251 1.4779 1.5638 《热工过程与设备》 再根据烟气的组成，可计算出此时烟气的热含分 别为，i1800 = 3012.30，i1900 = 3199.14。 利用比例法公式(4-40)，计算得此时的理论燃烧温 度为：tth = 1868℃。 取隧道窑高温系数η= 0.8，故实际燃烧温度为： 1868×0.8 = 1494℃ 从计算结果看出：将空气预热到较高温度可显著 提高燃烧温度(1494 – 1315 = 179℃)。 如一次空气(占70%)和煤气也预热到较高(一般 300℃)，则燃烧温度还可进一步提高。 《热工过程与设备》 3.影响燃烧温度的因素分析 (1)燃料的热值(产热度) 燃料的热值高，燃烧温度高，但二者之间没有直 线关系，还与燃烧产物的组成和比热有关，用产 热度来表示更合适。例如天然气，主要成分为甲 烷，热值很高，但燃烧产物量(烟