燃烧产物和热平衡

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1、第三章燃烧产物和热平衡第一节空气量计算第二节烟气量的计算第三节完全燃烧方程式第四节根据烟气分析确定过量空气系数第五节空气与烟气焓的计算第六节锅炉的热平衡一、锅炉燃烧计算的前提1．空气量与烟气量的计算均以1kg燃料的收到基为基础；2．空气和烟气的所有组成成分（包括水蒸汽，分压很小），均可作理想气体，每摩尔气体在标准状态的容积是22.4Nm3；3.气体容积计算的单位均为Nm3/kg。二、计算原则燃料完全燃烧所需理论空气量，由燃料中各个可燃元素在燃烧时所需空气量相加而得。理论空气量（氧气量）1kg(或1m3)燃料完全燃烧时所需的最低限度的空气量（空气中的氧无剩余）成为理论空气量。组

2、成碳燃烧消耗的氧气量氢燃烧消耗的氧气量硫燃烧消耗的氧气量燃料本身的氧量碳燃烧消耗的氧气量氢燃烧消耗的氧气量硫燃烧消耗的氧气量燃料本身的氧量1kg燃料完全燃烧所需的氧量实际空气量炉膛内的混合不可能绝对均匀，为保证完全燃烧，需多送一部分空气，定义过量空气系数。负压工作下的锅炉，存在炉外的空气漏入炉内的漏风漏风系数要点烟气侧：炉膛后直至排烟处，过量空气系数逐渐增大，烟气侧过量空气系数α，存在一个最佳的过量空气系数，通常用炉膛出口的过量空气系数表示;空气侧：由锅炉送风机开始，均为正压，空气侧过量空气系数β;β逐渐减小，向外的漏风逐渐减少解释以上各式的意义解释以上各式的意义第三章燃烧产

3、物和热平衡第一节空气量计算第二节烟气量的计算第三节完全燃烧方程式第四节根据烟气分析确定过量空气系数第五节空气与烟气焓的计算第六节锅炉的热平衡一、烟气的组成当1kg煤完全燃烧时，烟气的组成成分为VyVy0VRO2V0N2V0H2O(α-1)V0标米干空气的湿空气/公斤烟气量的表示方法二、理论烟气量计算理论烟气量中的各项气体的容积1、三原子气体烟气量2、理论氮气量3、理论水蒸汽量1、三原子气体烟气量2、理论氮气量3、理论水蒸汽量（1）由煤中的水分（2）煤中氢元素转换的水分（3）由理论空气量V0带入的水分，即相对于每kg燃煤带入的水蒸汽容积0.0161dV0Nm3/kgd——每公斤

4、干空气的含湿量，10kg/kg;不考虑过量空气中水蒸汽的容积理论烟气量三、过量空气中的水蒸汽容积四、实际烟气量五、三原子气体的容积份额在辐射换热计算中，三原子气体RO2，H2O均参与辐射换热。三原子气体的容积份额六、烟气中的飞灰浓度对辐射换热有较大的作用，即每kg烟气中飞灰的质量。afh—烟气携带出炉膛的飞灰占总灰量的份额（0.85~0.95）。飞灰浓度第三章燃烧产物和热平衡第一节空气量计算第二节烟气量的计算第三节完全燃烧方程式第四节根据烟气分析确定过量空气系数第五节空气与烟气焓的计算第六节锅炉的热平衡原理在燃料与空气完全燃烧的条件下，燃烧烟气产物中的RO2和O2与燃料的元素

5、分析成分之间必然存在一定的关系。完全燃烧方程反映其间内在关系。一、推导过程由烟气分析的结果（均为干烟气成分）二、完全燃烧方程表达式燃料特性系数讨论烟气中三原子气体的最大百分比含量:由完全燃烧方程得：当送入理论空气量，且完全燃烧时，基本常识在燃煤的条件下，通常，αRO2O2三、不完全燃烧方程在不完全燃烧的条件下，且认为仅存在CO，将满足如下方程:由不完全燃烧方程，可以干烟气中CO的含量第三章燃烧产物和热平衡第一节空气量计算第二节烟气量的计算第三节完全燃烧方程式第四节根据烟气分析确定过量空气系数第五节空气与烟气焓的计算第六节锅炉的热平衡第四节根据烟气分析确定过量空气系数一、烟气分

6、析的目的二、过量空气系数的推导三、烟气分析的手段一、烟气分析的目的对于一台正在运行中的锅炉，如何知道实际送入锅炉的空气量？如何知道空气量是否合适？锅炉燃烧调整是否合理？答案：通过实时、在线监测锅炉过量空气系数。炉膛出口及烟道各处的过量空气系数？烟气分析测出某处的烟气成分，再由过量空气系数的计算式算出。二、过量空气系数的推导由锅炉过量空气系数的定义出发推导完全燃烧的情况下，α与烟气成分之间的关系：锅炉空气系数的不同表达式（a）完全燃烧；（b）Nar可被忽略再略去β测定烟气中的O2，即可计算得到过量空气系数α广泛采用测定烟气中的RO2，也可计算得到过量空气系数α用的较少烟气成分随

7、过量空气系数的变化21αCO2%，O2%O2CO2三、烟气分析烟气分析手段：吸收剂吸收燃烧吸收色谱分析化学方法导热性导磁性导电性光学性物理方法烟气成分分析仪煤质元素分析仪各种分析设备均已经商业化。电厂均要求上烟气在线监测系统，EMS。在燃烧正常的情况下，煤粉炉炉膛出口烟气中的主要成分含量范围：RO2=14~16%；O2=2~5%第三章燃烧产物和热平衡第一节空气量计算第二节烟气量的计算第三节完全燃烧方程式第四节根据烟气分析确定过量空气系数第五节空气与烟气焓的计算第六节锅炉的热平衡第五节空气与烟气焓的计算一