燃气锅炉的物理特性

《燃气锅炉的物理特性》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、燃气是由多种可燃与不可燃成分组成的混合物，主要由碳氢化合物(烃类如甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等)、氢气、一氧化碳等可燃成分；二氧化碳、氮气、氧气等不可燃成分组成。氢气是无色无味、很轻的气体，可燃、易爆，燃烧产物为水；一氧化碳是无色无味、有剧毒的气体，比空气轻，可燃，燃烧产物为二氧化碳。甲烷是天然气的主要成分，常温下为气体，无色无味，比空气轻，可燃、易爆。烷烃和烯烃在空气中能完全燃烧，并生成二氧化碳和水。1.燃气的组成(1)混合气体的组分有三种表示方法：容积成分yi、质量成分gi和分子成分xi。1)容积成分是指混合气体中各组分的分

2、容积与混合气体的总容积之比，即混合气体的总容积等于各组分的分容积之和、即V=V1+V2+…+Vn2)质量成分是指混合气体中各组分的质量与混合气体的总质量之比，即混合气体的总质量等于各组分的质量之和，即G=G1+G2+…+Gn3)分子成分是指混合气体中各组分的摩尔数与混合气体的摩尔数之比。由于在同温同压下，1mol任何气体的容积大致相等，因此，气体的分子成分在数值上近似等于其容积成分。混合气体的总摩尔数等于各组分的摩尔数之和，即式中Vm——混合气体平均摩尔容积(m3/kmol)；y1、y2……yn——各单一气体容积成分(%)；Vm1、Vm2……

3、Vmn——各单一气体摩尔容积(m3/kmol)。(2)混合液体的组分的表示方法与混合气体相同，也用容积成分yi、质量成分所和分子成分托三种方法表示。2.平均分子量燃气是多组分的混合物，不能用一个分子式来表示。通常将燃气的总质量与燃气的摩尔数之比称为燃气的平均分子量。(1)混合气体的平均分子量可按下式计算：式中M——混合气体平均分子量；y1、y2……yn——各单一气体容积成分(%)；M1、M2、……Mn——各单一气体分子量。(2)混合液体的平均分子量可按下式计算：式中M——混合液体平均分子量；x1、x2、……xn——各单一液体分子成分(%)；M

4、1、M2、……Mn——各单一液体分子量。3.燃气的平均密度和相对密度单位体积的物质所具有的质量，叫做这种物质的密度。单位体积的燃气所具有的质量称为燃气的平均密度。密度的单位为kg/m3。(1)混合气体的平均密度为式中ρ——干燃气的平均密度(kg/m3)；yi——燃气中各组分的容积比(%)；ρi——燃气中各组分在标准状态时的密度(kg/m3)。式中ρw——湿燃气的密度(kg/m3)；d——燃气的含湿量(kg/m3干燃气)。气体的密度随温度和压力的变化而改变：压力升高，体积减小；温度升高，体积增大。(2)气体的相对密度是指气体的密度与相同状态的空

5、气的密度的比值。混合气体的相对密度可按下式计算式中s——混合气体相对密度(空气为1)；ρ——混合气体的平均密度(kg/m3)；1.293——标准状态下空气的密度(kg/m3)。(3)混合液体的平均密度为式中ρ——混合液体的平均密度(kg/L)；yi——各单一液体容积成分(%)；ρi——混合液体各组分的密度(kg/L)。(4)液体的相对密度是指液体的密度与水的密度的比值。由于4℃时水的密度为1kg/L，所以，液体的平均密度与相对密度在数值上相等。在常温下，液态液化石油气的平均密度是0.5～0.6kg/L，其相对密度为0.5～0.6，约为水的一半

6、。4.临界参数与气体状态方程(1)气体的临界参数当温度不超过某一数值时，对气体进行加压可以使气体液化；而在该温度以上，无论加多大的压力也不能使气体液化，这一温度就称为该气体的临界温度。在临界温度下，使气体液化所需要的压力称为临界压力；此时气体的各项参数称为临界参数。1)混合气体的平均临界温度可按下式计算式中Pmc——混合气体平均临界温度(K)；Tc1、Tc2……Tcn——各单一气体临界温度(K)；y1，y2……yn——各单一气体的容积比(%)。2)混合气体的平均临界压力可按下式计算式中Pmc——混合气体平均临界压力(MPa)；y1，y2……y

7、n——各单一气体的容积百分比(%)；Pc1、Pc2……Pc3——各单一气体临界压力(MPa)。3)混合气体的平均临界密度可按下式计算式中ρmc——混合气体平均临界密度(kg/m3)；y1、y2……yn——各单一气体的容积百分比(%)；ρc1、ρc2……ρcn——各单一气体临界密度(kg/m3)。临界参数是气体的重要物指标：气体的临界温度越高，越容易液化。如液化石油气中的丙烷、丙烯的临界温度较高，所以只需在常温下加压即可使其液化；而天然气的主要成分——甲烷的临界温度低，所以，天然气很难液化，在常压下，需将温度降至-163.15℃以下，才能使其液

8、化。(2)实际气体状态方程当气体的压力较高或温度较低时，如果仍然用理想气体(标准状态时)的状态方程进行计算，会引起较大误差。此时，应考虑气体分子本身占有的容积和分子