空气消耗系数及不完全燃烧热损失的检测计算

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1、第六章空气消耗系数及不完全燃烧热损失的检测计算1对烟气的检测和计算目标：通过对燃烧产物（烟气）的成分进行气体分析，实现对空气消耗系数和燃烧完全程度的计算途径：气体成分的测量仪器有：奥氏气体分析器、气体色层分析仪、气相色谱仪、光谱分析仪等方法：然后按燃料性质和烟气成分反算各项指标关键问题：需要掌握空气消耗系数和不完全燃烧热损失的检测计算原理和方法2气体分析方程——判断测量烟气数据准确性在使用仪器及相应方法测量得到烟气成分数据后，需要验证所得数据的准确性满足气体分析方程的数据就是有效的(误差范围内)β是一个燃料特征系数，决

2、定于燃料成分。对于各种燃料其数值列于表6－1中RO2＝CO2＋SO2，即两种成分之和各成分的上标’——表示是燃烧产物（烟气）成分3气体分析方程的导出1、定义VRO2、RO’2,max、β(存在C、S成分上限)（1）VRO2是完全燃烧时燃烧产物中RO2（CO2＋SO2）的数量（注意不要求n＝1）（2）RO’2,max定义为理论燃烧产物中的最大理论含量（干成分没有水分，注意n＝1）（6－1）（3）β由右式定义（6－2）4气体分析方程的导出2、计算RO’2,max，用烟气成分，要计算VRO2和V0,d根据VRO2的定义，可直

3、接写出依据烟气中成分同样可以得到V0,d和Vn,d间的关系计算过程依据可回顾第四章3、得气体分析方程，上两式子代入定义式(6-1)得到RO’2,max，再将RO’2,max的表达式代入β的定义式(6-2)5定义RO’2,max及β的意义对于确定的燃料，其成分中含C、S元素的量是确定的，因此在烟气中CO2＋SO2有理论上的最大值，这就是RO’2,max根据物质守恒，烟气中所有含C、S元素成分之和不能超过RO’2,max。如果测量的数据超过了，那就是错误的。如果相差太大那么就是测量误差大或燃烧状况很不理想定义β就是要依据燃

4、料本身的特征值（与燃烧过程无关）来判断所测量烟气成分是否具有准确性实际上从式(6-2)看出做为检测的特征值β和RO’2,max是一样的，两者有确定的简单关系，用β是为了简便6气体分析方程的简化应用1、如果H2’及CH4’很小，则可忽略不计，方程简化为2、利用上式，仅测得CO2’和O2’的情况下，可计算CO’（假定没有SO2’）3、如果完全燃烧，则没有可燃成分7空气消耗系数的计算1、提出问题：空气消耗系数n值是一个很重要的指标，对燃烧过程有很大影响，需要确定2、分析问题：正在工作的炉子，由于存在吸气和漏风现象，很难测定实

5、际空气消耗量Ln，也就难以用下式求n3、解决问题：因此需要用烟气成分计算空气消耗系数比较成熟的两种方法：按氧平衡原理计算n值按氮平衡原理计算n值8方法1氧平衡原理计算n值思路：1、首先将n值用氧气量来表示2、用烟气成分表示，表示L0,O2为理论需氧量，完全燃烧后全部转化为RO2和H2O，那么必然可以用下式表示L0,O2=aVRO2+bVH2O=(aRO2’+bH2O’).Vn/100完全燃烧情况下(Ln,O2－L0,O2)为烟气中剩余氧量Ln,O2-L0,O2=O2’.Vn/1009方法1氧平衡原理计算n值因此得到n值

6、3、引入K（不用H2O’）表示理论需氧量与燃烧产物中RO2’量的比值K值可根据燃料成分求得，各燃料K值查表6－310引入K的意义在引入K前，n值用燃烧产物表示时，有H2O成分，H2O成分有多少以气态形式存在是很不确定的，取决于温度在用仪器测量烟气成分时，都是检测干烟气，一般不测量H2O成分数据（测量了也不准确）（1）引入一个参数K就是为了避免用产物中的H2O’成分数据，（2）并且常数K可依据燃料成分求得，跟燃烧过程无关。查表6－3获取11不完全燃烧n值修正不完全燃烧，则燃烧产物中还存在CO、H2、CH4等可燃成分1、修

7、正O2’。n值公式中氧量应减去这些可燃气体完全燃烧时将消耗的氧2、修正RO2’。RO2’量应加上这些可燃气体如果燃烧将生成的RO2’12方法2氮平衡原理求n值1、变换n值的表达式，变换后不出现单独的L0项，因为该值与燃料成分有关而与烟气成分无关2、根据氮平衡有2、（表达式中量用烟气表示）根据氧平衡有13方法2氮平衡原理求n值3、（引入燃料决定量代替难测量）再利用VRO2与Vn,d的关系最后得注意：Nfuel、VRO2由燃料成分确定14n值公式讨论特定情况的简化1、含氮量很少的燃料（固体、液体燃料、天然气、焦炉煤气等），

8、Nfuel可忽略不计＝0，则2、进一步，若完全燃烧，则15不完全燃烧热损失计算(概念上)定义：当不完全燃烧时，由于烟气中存在可燃成分，因而损失一部分化学热量，称为不完全燃烧热损失(数值上)qchem定义：不完全燃烧热损失qchem，表示单位（质量或体积）燃料燃烧时，燃烧产物中可燃成分含有的化学热占燃料发热量的百分数16不完全燃烧热