过量空气技术

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1、弓［言口在燃气燃烧产物（烟气）的计算工作屮，过剩空气系数的计算是经常遇到的。一般用于以下两方面：一为在控制燃烧过程屮，需要检测燃烧过程屮的过剩空气系数，防止过剩空气变化而引起的热效率的降低，以及燃烧工况的恶化。一为在检测燃气燃烧设备的烟气中的有害物质时，需要根据烟气样中氧含量或二氧化碳含量确定过剩空气系数，从而折算成过剩空气系数为1时的冇害物含量。为了简化计算，通常是采用近似的计算公式。但是这些近似公式都有-•定的设定条件。不考虑设定条件，盲廿地使用近似公式，往往会引起较大的偏差，甚至于出现错误。这也是在检测工作中经常发现数字孑盾的原因Z-O为了

2、减少读者的查阅资料的时间，本文适当地重复过去推导的公式，强调的是近似公式的使用条件以及应用时应该考虑的问题。最后提岀两个比较精确的过剩空气计算公式，供有关人士参考。一.根据燃烧产物的成分计算过剩空气系数木文讨论的主要是完全燃烧情况卜•的过剩空气系数。这里的完全燃烧是指燃烧产物屮未完全燃烧成分很低，例如CO与NO,含量屈丁ppm级。在计算燃烧产物成分时可以不计入这些未完全燃烧成分。1•过剩空气的来源在完全燃烧条件下，燃烧产物中有过剩空气，來源于两个情况。一为在燃烧过程中混入过多空气，使燃烧后燃烧产物中有过剩的空气；另一为根据分析燃烧产物成分的需要抽

3、取烟气样时，混入了周围的空气。在燃烧以前混入过多的空气，会增加热损失，降低热效率；混入的空气过少（过剩空气系数小于1）也会恶化燃烧，造成污染环境与能源浪费。为此在运行过程中需要根据烟气样中的成分计算过剩空气系数。从而做岀调整燃烧工况的措施。在燃烧以后混入周围的空气大多数是在抽取烟气样时发生的。为了消除多余空气对烟气样中成分的影响，需要折算到没有多余空气时（过剩空气系数二1）烟气样的成分。这也需要计算过剩空气系数。虽然在燃烧前混入过多空气会影响燃烧工况，而燃烧后混入空气对燃烧工况没冇关系。但是它们对烟气样的成分的影响是相同的。都可以用烟气样中的氧或

4、二氧化碳含量计算过剩空气系数。当然这个结论都是在本文的先捉条件，完全燃烧的情况下才能成立。在燃烧过程中，供给燃烧需要的空气往往会犬于燃烧实际需要的空气量。这样，实际的空气量与燃烧理论需要的空气量的比值即为过剩空气系数。过剩空气系数a,可用下而公式计算，丈中，卩一每立方米干燃气的•粥的空气亜m7a-V.-5立方系干幡汽的理论空气需褰童.・'/£,•Av-欝立方米干畑吒的过韵空PL■'/『••完全愆歸0209209式刊Vo,-25立方米干蚂气的干燼烧产彻中的販气畫.b7>-J一一立方米干燈气产生的干渤fe产物畫，m7».g…干悠烧产樹戚干烟气）

5、中Ot含氯%•・式中，叭——干姻气中由空气带逬的（设城市魁I气中没有斗）・X•v«焉立方米干燃气吊干是烧产物中的责Pt・『/『■，由干師養加燃竦的空汽y可以由干烟吒中N含畫雄1$岀来••0791791将公式（2）与（3）代入公武（1）.可得.(0；/20.9)么(A^/709)^再设虎气完全炒疑时.燃烧产物中未完全燃烧成分含畫很低.可以不考虎.这样检帰产糊中只有gOr与Nz.并且•(5)Q209-7910[.】00-(8；+0；)式中jC0：r——干烟汽中g的含誉•这浮公式（4）可写成•參1“燈说fe及应用”扶初中的亟19页指出，当干烟气中贡的容

6、积成分播近79删.可以近似假定町捲近79爲则公式⑹成为「209"209-0；(?)•因此只襲测猬干烟汽中的4含畫就可以用公式⑺求猖过魁空气系数••根据以上公式推导，可以看出公式（6）与（7）都是有条件的，要强调指出的是使用这些公式时必须研究其特定的条件。需耍经过验算与分析才能确定公式（7）的使用范围。参1指出的条件本文将进一步验证。3.根据干烟气中的CO?含量计算过剩空气系数在岂过象疸气冬件F.式中；％—育过！M空气铁件下.扭£干增气产生的干烟气童•£/热•叫一没耳过缎空吒条件下.玛『干赠气产主的干烟PL・3聞•g：—干烟吒繹中的$含童・K•、(

7、9)a抿据公式＜8）可以导出•，100喘20.9-0；10%CO^20.9CO2式中：CO,.在过喲空吒系救为1・完全枷肘.干烟％中8的含畫.%.-因为在有或没琬對空气的卑件下.鸟鼻‘他1完全划烧产生的0气畫是相同的.所以•20.9CO,20.9-0；=CO；公式（10Q中的C（k可以根据燃气成分计算出来，所以在已知燃气成分条件下，只要测得干烟气中的C02含量就可以求得过剩空气系数。根据以前讨论的前提条件，公式（10』是一个完全燃烧的关系式。也就是说完全燃烧必然满足公式（10a）,公式（10。）也是完全燃烧的判别式。用公式（10Q计算出过剩空气系

8、数3,其计算结果应该与公式（7）所得的结果是一样的。再一次捉醒读者，以上结论都是在完全燃烧（C0含量屈ppm级）峯件下hVw*i¥l一.