锅炉与锅炉房设备施工单元四燃料燃烧计算王思文70课件讲解.pptx

锅炉与锅炉房设备施工

模块一：锅炉房设备的

基本知识

单元四：燃料燃烧计算

主讲教师：王思文

1.4.1煤及液体燃料的燃烧计算

1.4.2气体燃料的燃烧计算

单元四：燃料燃烧计算

一、理论空气量的计算

理论空气量是指标准状态下每m³燃气按燃烧反应计量方程式在化学当量比下完全燃烧所需的空气量。用符号VK0表示，单位为m3/m3。

1.用理论公式计算理论空气量气体燃烧中的可燃组分有H2、CO、CmHn（碳氢化合物）和H2S。分别求出混合气体中各单一可燃组分完全燃烧时所需空气量，即可得到该种燃气燃烧所需理论空气量。

氢的燃烧

H2+0.5O2+(0.5×3.76N2)=H2O+(0.5×3.76N2)

即1m3H2+0.5m3O2+(1.88m3N2)=1m3H2O+(1.88m3N2)

由反应式可见，1m3H2完全燃烧需要0.5m3O2，因此，在计算理论空气量时，可用气体燃料中已知H2的体积含量表示燃烧所需的氧气量。即燃料中所含氢完全燃烧需要0.5H2体积的O2。

一氧化碳的燃烧

2CO+O2+(3.76N2)=2CO2+(3.76N2)

即1m3CO+0.5m3O2+(1.88m3N2)=1m3CO2+(1.88m3N2)

由反应式可见，1m3CO完全燃烧需要0.5m3O2，因此，在计算理论空气量时，可用气体燃料中已知CO的体积含量表示所需的氧气量。即燃料中所含CO全燃烧需要0.5CO体积的O2。

硫化氢的燃烧

2H2S+3O2+(3×3.76N2)=2SO2+2H2O+(3×3.76N2)

即1m3H2S+1.5m3O2+(5.64m3N2)=1m3SO2+1m3H2O+(5.64m3N2)

由反应式可见，1m3H2S完全燃烧需要1.5m3O2。因此，在计算理论空气量时，可用气体燃料中已知的H2S的体积含量表示所需氧气量。即燃料所含H2S完全燃烧需1.5H2S体积的O2。

二、实际空气量的计算

实际供给的空气量应大于理论空气量，即要供应一部分过量空气。实际空气量与理论空气量之比，称为过量空气系数。即

α=VK/VK0或VK=αVK0

式中α—过量空气系数；

VK—实际空气量（m3/m3）；

VK0—理论空气量（m3/m3）。

三、理论烟气量的计算

当只供给理论空气量时，燃料完全燃烧所产生的烟气量称为理论烟气量。

用理论公式计算理论烟气量理论烟气量的成分是CO2、SO2、N2和H2O。前三者合在一起称为干烟气；连同水蒸气在一起的烟气称为湿烟气。CO2和SO2通常称为三原子气体，用符号RO2表示。

烟气中三原子气体来源于：①CO、CmHn燃烧后生成CO2；②气体燃烧中含有的CO2；③H2S燃烧后生成SO2。

由CO燃烧反应式可见，1m3CO完全燃烧生成1m3CO2。即燃料所含的CO完全燃烧时，生成与CO相同体积的CO2。

b.由CmHn燃烧反应方程式可见，1m3的CmHn完全燃烧生成mm3的CO2。即燃料中所含的CmHn完全燃烧时，生成mCmHn体积的CO2。

c.由H2S的燃烧反应方程式可见，1m3的H2S完全燃烧时生成1m3SO2。即燃料中所含的H2S完全燃烧时，生成与H2S相同体积的SO2。

综上所述，烟气中三原子气体体积为

VRO2=VCO2+VSO2=0.01（CO2+CO+ΣmCmHn+H2S）

式中VRO2—三原子气体体积（m3/m3）；

VCO2—二氧化碳的体积（m3/m3）；

VSO2—二氧化硫的体积（m3/m3）；

CO2、CO、CmHn、H2S—燃气中二氧化碳、一氧化碳、碳氢化合物、硫化氢的体积分数（%）。

2.烟气中水蒸气来源于：①H2燃烧后生成的H2O；②H2S燃烧后生成的H2O；③CmHn燃烧后生成的H2O；④燃气和空气中所含的水分，形成烟气中的H2O蒸汽。

由氢的燃烧反应方程式可见，1m3H2完全燃烧时，生成1m3H2O。即燃料中所含的H2完全燃烧时，生成与H2同体积的H2O蒸气的量。

五、案例教学