《燃料燃烧过程2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《燃料燃烧过程2（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2.1.2 2.1.2 燃料燃烧过程燃料燃烧过程燃料燃烧过程燃料燃烧过程 1.1.1.1.影响燃烧过程的主要因素影响燃烧过程的主要因素影响燃烧过程的主要因素影响燃烧过程的主要因素燃烧过程及燃烧产物燃烧过程及燃烧产物燃烧过程及燃烧产物燃烧过程及燃烧产物 完全燃烧：完全燃烧：完全燃烧：完全燃烧：COCO2 2、HH2 2OO不不不不完完完完全全全全燃燃燃燃烧烧烧烧： COCO2 2、HH2 2O O & & COCO、黑黑烟烟及及其其他他部分氧化产物部分氧化产物如果燃料中含有如果燃料中含有S S和和NN，则会生成则会生成SOSO2 2和和NONO空气中的部分空气中的部分NN可能被氧化成可能被氧化成
2、NONO热力型热力型NOxNOx11.1.1.1.影响燃烧过程的主要因素影响燃烧过程的主要因素影响燃烧过程的主要因素影响燃烧过程的主要因素燃料完全燃烧的条件（燃料完全燃烧的条件（燃料完全燃烧的条件（燃料完全燃烧的条件（3T3T）空空空空气气气气条条条条件件件件：提提提提供供供供充充充充足足足足的的的的空空空空气气气气；但但但但是是是是空空空空气气气气量量量量过过过过大大大大，会会会会降降降降低低低低炉温，增加热损失炉温，增加热损失炉温，增加热损失炉温，增加热损失温度条件（温度条件（温度条件（温度条件（TemperatureTemperature）：达到燃料的着火温度达到燃料的着火温度达到燃料的
3、着火温度达到燃料的着火温度时时时时间间间间条条条条件件件件（TimeTime）：燃燃燃燃料料料料在在在在高高高高温温温温区区区区停停停停留留留留时时时时间间间间应应应应超超超超过过过过燃燃燃燃料料料料燃烧所需时间燃烧所需时间燃烧所需时间燃烧所需时间燃燃燃燃料料料料与与与与空空空空气气气气的的的的混混混混合合合合条条条条件件件件（TurbulenceTurbulence）：燃燃燃燃料料料料与与与与氧氧氧氧充充充充分分分分混合混合混合混合22.2.2.2.热化学关系式热化学关系式热化学关系式热化学关系式发热量发热量发热量发热量： 单单单单位位位位燃燃燃燃料料料料完完完完全全全全燃燃燃燃烧烧烧烧时时
4、时时，所所所所放放放放出出出出的的的的热热热热量量量量，即即即即在在在在反反反反应应应应物物物物开开开开始始始始状状状状态态态态和和和和反反反反应应应应产产产产物物物物终终终终了了了了状状状状态态态态相相相相同同同同下下下下的的的的热热热热量量量量变变变变化化化化（ kJ/kg kJ/kg or or kcal/kg kcal/kg ）。）。）。）。 高位发热量高位发热量高位发热量高位发热量q qHH：包括燃料生成物中水蒸气的汽化潜热。包括燃料生成物中水蒸气的汽化潜热。包括燃料生成物中水蒸气的汽化潜热。包括燃料生成物中水蒸气的汽化潜热。 低低低低位位位位发发发发热热热热量量量量q qL L：燃
5、燃燃燃烧烧烧烧产产产产物物物物中中中中的的的的水水水水蒸蒸蒸蒸气气气气仍仍仍仍以以以以气气气气态态态态存存存存在在在在时时时时，完全燃烧过程所释放的热量。完全燃烧过程所释放的热量。完全燃烧过程所释放的热量。完全燃烧过程所释放的热量。32.2.2.2.热化学关系式热化学关系式热化学关系式热化学关系式燃烧设备的热损失燃烧设备的热损失燃烧设备的热损失燃烧设备的热损失 排烟热损失排烟热损失排烟热损失排烟热损失 不完全燃烧热损失不完全燃烧热损失不完全燃烧热损失不完全燃烧热损失 散热损失散热损失散热损失散热损失在充分混合的条件下，热损失在理论空气量条件下最低；在充分混合的条件下，热损失在理论空气量条件下最
6、低；在充分混合的条件下，热损失在理论空气量条件下最低；在充分混合的条件下，热损失在理论空气量条件下最低；不充分混合时，热损失最小值出现在空气过剩一侧。不充分混合时，热损失最小值出现在空气过剩一侧。不充分混合时，热损失最小值出现在空气过剩一侧。不充分混合时，热损失最小值出现在空气过剩一侧。41.1.1.1.燃料燃烧的理论空气量燃料燃烧的理论空气量燃料燃烧的理论空气量燃料燃烧的理论空气量理论空气量（理论空气量（理论空气量（理论空气量（T Theoretical heoretical A Air for ir for C Combustionombustion）2.2 燃烧计算燃烧计算“理论燃烧空气
7、需要量理论燃烧空气需要量”的简称。指的简称。指1kg液体或固体燃液体或固体燃料料(对气体燃料则为对气体燃料则为1Nm3)中所含可燃物质与氧进行燃中所含可燃物质与氧进行燃烧化学反应，按理论计算求得的空气需要量。单位：烧化学反应，按理论计算求得的空气需要量。单位：Nm3kg（标准立方米：通常把（标准立方米：通常把1标准大气压、标准大气压、0的状态称为的状态称为标准状态，在该状态下占的体积叫标准立方米标准状态，在该状态下占的体积叫标准立方米Nm3。）。） 51.1.1.1.燃料燃烧的理论空气量燃料燃烧的理论空气量燃料燃烧的理论空气量燃料燃烧的理论空气量建立燃烧方程式的假定建立燃烧方程式的假定建立燃烧
8、方程式的假定建立燃烧方程式的假定：空气仅空气仅空气仅空气仅由由由由NN2 2和和和和OO2 2组成组成组成组成 20.9%O20.9%O2 2和和和和79.1%N79.1%N2 2，两两两两者者者者体体体体积积积积比比比比为为为为：NN2 2/ / OO2 2 = 3.78 = 3.78燃料中固定氧可用于燃烧燃料中固定氧可用于燃烧燃料中固定氧可用于燃烧燃料中固定氧可用于燃烧燃料中硫主要被氧化为燃料中硫主要被氧化为燃料中硫主要被氧化为燃料中硫主要被氧化为 SOSO2 2不考虑不考虑不考虑不考虑NONOXX的生成的生成的生成的生成燃料中的燃料中的燃料中的燃料中的N N在燃烧时转化为在燃烧时转化为在
9、燃烧时转化为在燃烧时转化为NN2 2燃料的化学方程式为燃料的化学方程式为燃料的化学方程式为燃料的化学方程式为C Cx xHHy yS Sz zOOw w61.1.1.1.燃料燃烧的理论空气量燃料燃烧的理论空气量燃料燃烧的理论空气量燃料燃烧的理论空气量燃料中可燃元素与氧作用：燃料中可燃元素与氧作用：燃料中可燃元素与氧作用：燃料中可燃元素与氧作用：71.1.1.1.燃料燃烧的理论空气量燃料燃烧的理论空气量燃料燃烧的理论空气量燃料燃烧的理论空气量燃料中可燃元素与氧作用：燃料中可燃元素与氧作用：燃料中可燃元素与氧作用：燃料中可燃元素与氧作用：8燃烧方程式：燃烧方程式：燃烧方程式：燃烧方程式：燃料重量燃
10、料重量 = 12x+1y+32z+16w= 12x+1y+32z+16w理论空气量：理论空气量：一一般般煤煤的的理理论论空空气气量量为为4 4-7 -7 mm3 3/kg/kg，液液体体燃燃料料的的理理论论空空气气量量为为1010-11 m-11 m3 3/kg/kg 1.1.1.1.燃料燃烧的理论空气量燃料燃烧的理论空气量燃料燃烧的理论空气量燃料燃烧的理论空气量91.1.1.1.燃料燃烧的理论空气量燃料燃烧的理论空气量燃料燃烧的理论空气量燃料燃烧的理论空气量例题：例题：例题：例题：101.1.1.1.燃料燃烧的理论空气量燃料燃烧的理论空气量燃料燃烧的理论空气量燃料燃烧的理论空气量燃燃燃燃料料
11、料料完完完完全全全全燃燃燃燃烧烧烧烧时时时时空空空空气气气气中中中中所所所所含含含含氧氧氧氧均均均均与与与与燃燃燃燃料料料料中中中中的的的的可可可可燃燃燃燃物物物物质质质质相相相相化化化化合合合合，在在在在燃烧产物中不再存在任何可燃物质和多余的氧。燃烧产物中不再存在任何可燃物质和多余的氧。燃烧产物中不再存在任何可燃物质和多余的氧。燃烧产物中不再存在任何可燃物质和多余的氧。理沦空气量是理沦空气量是理沦空气量是理沦空气量是确定燃料实际燃烧所需空气量的一个重要依据确定燃料实际燃烧所需空气量的一个重要依据确定燃料实际燃烧所需空气量的一个重要依据确定燃料实际燃烧所需空气量的一个重要依据。 11空气过剩系
12、数空气过剩系数空气过剩系数空气过剩系数实际空气量与理论空气量之比。以实际空气量与理论空气量之比。以实际空气量与理论空气量之比。以实际空气量与理论空气量之比。以 表示，表示，表示，表示， 通常通常通常通常11部分炉型的空气过剩系数部分炉型的空气过剩系数部分炉型的空气过剩系数部分炉型的空气过剩系数1.1.1.1.燃料燃烧的理论空气量燃料燃烧的理论空气量燃料燃烧的理论空气量燃料燃烧的理论空气量12空燃比空燃比空燃比空燃比A/F(AA/F(A：air-air-空气，空气，空气，空气，F F：fuel-fuel-燃料燃料燃料燃料) )单位质量燃料完全燃烧所需要的空气质量。单位质量燃料完全燃烧所需要的空气
13、质量。单位质量燃料完全燃烧所需要的空气质量。单位质量燃料完全燃烧所需要的空气质量。1.1.1.1.燃料燃烧的理论空气量燃料燃烧的理论空气量燃料燃烧的理论空气量燃料燃烧的理论空气量13烟气量的定义烟气量的定义烟气量的定义烟气量的定义燃料燃烧后产生的燃料燃烧后产生的燃料燃烧后产生的燃料燃烧后产生的COCOCOCO2 2 2 2等烟气体积，称为烟气量。等烟气体积，称为烟气量。等烟气体积，称为烟气量。等烟气体积，称为烟气量。2. 2. 2. 2. 烟气量烟气量烟气量烟气量理论烟气量与实际烟气量理论烟气量与实际烟气量理论烟气量理论烟气量：在理论空气量下燃料完全燃烧所生成的烟气体积在理论空气量下燃料完全燃
14、烧所生成的烟气体积称称理论烟气量理论烟气量或或理论烟气体积理论烟气体积。理理论烟气成分主要是烟气成分主要是 CO2、SO2、N2 和水蒸气；和水蒸气；烟气中除水蒸气以外的部分称烟气中除水蒸气以外的部分称为干烟气干烟气，在在标准状准状态下的干烟下的干烟气气为标准干烟气标准干烟气；含水蒸气的烟气称含水蒸气的烟气称为湿烟气湿烟气；理论烟气量理论烟气量=干烟气量水蒸气体积干烟气量水蒸气体积因为实际燃烧过程是有过剩空气的因为实际燃烧过程是有过剩空气的, ,所以燃烧过程中的所以燃烧过程中的实际烟实际烟气体积应为理论烟气体积与过剩空气量之和气体积应为理论烟气体积与过剩空气量之和。 实际烟气量实际烟气量=理论
15、烟气量过剩空气量理论烟气量过剩空气量Vfgfg = Vfgfg0 + ( -1)Va a0 14烟气的体积和密度校正烟气的体积和密度校正烟气的体积和密度校正烟气的体积和密度校正燃烧产生的烟气燃烧产生的烟气燃烧产生的烟气燃烧产生的烟气其其其其T T、P P总高于标态总高于标态总高于标态总高于标态(273.15K,1atm)(273.15K,1atm)，在进行烟气的体积和密度计算时，应在进行烟气的体积和密度计算时，应在进行烟气的体积和密度计算时，应在进行烟气的体积和密度计算时，应换算成标态换算成标态换算成标态换算成标态。多数烟气可视为理想气体多数烟气可视为理想气体多数烟气可视为理想气体多数烟气可视
16、为理想气体, ,故可应用理想气体状态方程故可应用理想气体状态方程故可应用理想气体状态方程故可应用理想气体状态方程（PVPVnRTnRT）. .设观测状态设观测状态设观测状态设观测状态(Ts,Ps)(Ts,Ps)下下下下: :烟气的体积为烟气的体积为烟气的体积为烟气的体积为Vs,Vs,密度为密度为密度为密度为s.s.标态下标态下标态下标态下(Tn,Pn): (Tn,Pn): 烟气的体积为烟气的体积为烟气的体积为烟气的体积为Vn,Vn,密度为密度为密度为密度为n.n.标态下体积和密度为标态下体积和密度为标态下体积和密度为标态下体积和密度为2. 2. 2. 2. 烟气量烟气量烟气量烟气量15因为实际
17、燃烧过程是有过剩空气的因为实际燃烧过程是有过剩空气的因为实际燃烧过程是有过剩空气的因为实际燃烧过程是有过剩空气的, , , ,所以所以所以所以燃烧过程中的实际燃烧过程中的实际燃烧过程中的实际燃烧过程中的实际烟气体积应为理论烟气体积与过剩空气量之和烟气体积应为理论烟气体积与过剩空气量之和烟气体积应为理论烟气体积与过剩空气量之和烟气体积应为理论烟气体积与过剩空气量之和. . . .2. 2. 2. 2. 过剩空气校正（课本过剩空气校正（课本过剩空气校正（课本过剩空气校正（课本P36P36P36P36）162. 2. 2. 2. 过剩空气校正（课本过剩空气校正（课本过剩空气校正（课本过剩空气校正（课
18、本P36P36P36P36）173. 3. 3. 3. 污染物排放量的计算污染物排放量的计算污染物排放量的计算污染物排放量的计算污染物排放量计算有两种方法：污染物排放量计算有两种方法：污染物排放量计算有两种方法：污染物排放量计算有两种方法：实测法和预测法实测法和预测法实测法和预测法实测法和预测法根据根据根据根据实测实测的的的的污污染物染物染物染物浓浓度和排烟量度和排烟量度和排烟量度和排烟量。根据燃烧设备的排污系数、燃料组成和燃烧状况根据燃烧设备的排污系数、燃料组成和燃烧状况根据燃烧设备的排污系数、燃料组成和燃烧状况根据燃烧设备的排污系数、燃料组成和燃烧状况预测预测预测预测烟烟烟烟气量和污染物浓度气量和污染物浓度气量和污染物浓度气量和污染物浓度183. 3. 3. 3. 污染物排放量的计算污染物排放量的计算污染物排放量的计算污染物排放量的计算193. 3. 3. 3. 污染物排放量的计算污染物排放量的计算污染物排放量的计算污染物排放量的计算解：解：203. 3. 3. 3. 污染物排放量的计算污染物排放量的计算污染物排放量的计算污染物排放量的计算213. 3. 3. 3. 污染物排放量的计算污染物排放量的计算污染物排放量的计算污染物排放量的计算223. 3. 3. 3. 污染物排放量的计算污染物排放量的计算污染物排放量的计算污染物排放量的计算23
