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1、1【例】 已知天然气的容积成分如下：CH 4 92.1%；C 2H6 3%；C 3H8 1.5%；i-C 4H10 0.05%；n-C 4H10 0.05%； CO2 2%；N 2 1%；O 2 0.3%。天然气与空气的温度；空气的含湿量 g/m3 干空气，天然气的含湿量不计。20agt 10ad试求：（一）高热值及低热值；（二）燃烧所需理论空气量； （三）完全燃烧时的烟气量（ 和 时） ；12.【解】查表得各组分参数如下：项 目 含 量 高 热 值 低 热 值 密 度 理 论 空 气 量 理 论 烟 气 量组 分 （ %） （ kJ/Nm3） （ kJ/Nm3） （ kJ/Nm3） （ Nm
2、3/Nm3） （ Nm3/Nm3）CH4 92.10 39842 35906 0.72 9.52 10.52C2H6 3.00 70351 64397 1.36 16.66 18.16C3H8 1.50 101270 93244 2.01 23.80 25.80i-C4H10 0.05 113048 122857 2.69 30.94 34.44n-C4H10 0.05 133885 123649 2.70 30.94 34.44CO2 2.00 0 0 1.98 0.00 1.00N2 1.00 0 0 1.25 0.00 1.00O2 0.30 0 0 1.43 0.00 1.00（一）求
3、高热值和低热值根据混合法则，按式（1-2）求得nhhh rHrH21 051380513480570375920384 . （kJ/m 3） nllll rr21 0512364905128705934064792035 . （kJ/m 3）6（二）求理论空气需要量由所含组分计算，按式（1-3）求得 5.1)4(5.0.21 220 OSHCnmOHV 3.05.183)46(9)4(21 （m 3/m3）65.9（三）求完全燃烧时的烟气量21理论烟气量（ 时）1三原子气体体积按式（1-5）求得 )(01. 22222 SHmCOVnSOCRO )4531.9(0. （m 3/m3 干燃气）5
4、1水蒸气体积，按式（1-6）求得 )(1200. 022 agnmOH dVHS.659.015.8361.940. （m 3/m3 干燃气）2氮气体积，按式（1-7）求得 2001.7.2 NVN10.65.970（m 3/m3 干燃气）理论烟气总体积，按式（1-8）求得 00222NHRO6.71205.（m 3/m3 干燃气）92实际烟气量（ 时） ，2. 由其组分计算：三原子气体体积，仍按公式（1-5）求得（m 3/m3 干燃气）0.1V2RO水蒸气体积，按式（1-9）求得 )(12001. 022 agnOH dVHCSV1.659.05.8369401. （m 3/m3 干燃气）2
5、氮气体积，按式（1-10）求得 201.79.2 NVN10.65.917.0（m 3/m3 干燃气）过剩氧体积，按式（1-11）求得 0)(.2O.)2.(.（m 3/m3 干燃气）4103实际烟气总体积，按式（1-12）求得 2222 ONHROf VV41.06.91.203.（m 3/m3 干燃气）74 实际烟气量也可由理论烟气量与过剩空气量之和求得，按公式（1-13）： 00)1(ff5.).(.（m 3/m3 干燃气）721【总结】完成此例题，我们可以增加以下几点工程概念：（1）一种典型天然气的热值为 36500 kJ/m3，约合 10kWh/m3。（2）天然气的高低热值相差约 1
6、0%（本例 ） ，其差值即为水蒸气的气化潜%1lhH热。可见，如果能降低燃烧烟气的排放温度，使其中的水蒸气全部或部分冷凝，将可以回收其中大量的潜热，对于提高效率很有帮助。（3）燃烧 1m3 天然气所需的理论空气量约为 10m3，产生的烟气量约为 11m3。烟气中的主要成分是 N2（体积占到 70%以上） ，而 CO2 10%；H 2O20%。天然气燃烧的理论烟气成分的比例约为 N2 : H2O : CO2 7:2:1（4）气体的平均比热随温度的不同而变化，因此燃烧温度必须经过逐次试算逼近，才能确定；（5）天然气的热量计温度为 2000左右，而当 时则降为 1800左右，原因是.1未参加反应的过剩空气吸收了有限的燃烧放热，使烟气总体温度降低。
