燃烧原理与设备第二篇.ppt

《燃烧原理与设备第二篇.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第二篇燃烧反应计算又称作燃烧静力学计算，是按照燃料中的可燃物分子与氧化剂分子进行化学反应的反应式，根据物质平衡和热量平衡原理，确定燃烧反应的各参数。这些参数主要是：单位数量燃料燃烧所需要的氧化剂（空气或氧气）的量、燃烧产物的量、燃烧产物的成分、燃烧温度和燃烧完全程度。计算中有以下条件（或假设）：非常重要！燃料成分是应用成分或湿成分；空气仅为氧、氮和水蒸汽组成。干空气的成分按质量百分比为O2－23.3%，N2－76.8%；按照体积百分比为O2－21%，N2－79%；空气中的水蒸汽含量按某温度下（大气温度）饱和水蒸汽含量计算；气体体积均为标准状态下的体积（m3），1kmol气体体积

2、标态下为22.4m3，密度ρ=分子量/22.4（kg·m-3）；假定燃料和氧化剂均匀混合，达到分子接触，但允许燃料或氧化剂过剩；燃料中的氧作为助燃氧；假设反应前后温度、压力相等，且为封闭系统，无能量损失；计算针对1kg或1m3燃料。计算内容：1、单位数量燃料燃烧所需氧化剂数量;2、燃烧产物的数量;3、燃烧产物的成分和密度;4燃烧温度;5燃烧完全程度课堂提问：下面说法是否正确？燃料可燃基理论空气需要量第四章空气需要量和燃烧产物生成量固体燃料和液体燃料的理论空气需要量燃料成分为Car%+Har%+Oar%+Nar%+Sar%+Aar%+War%=100%第一节空气需要量的计算C＋O

3、2=CO2111（kmol）123244（kg）18/311/3（kg）4H＋O2=2H2O412（kmol）43236（kg）189（kg）S＋O2=SO2111（kmol）323264（kg）112（kg）1kg燃料完全燃烧时所需要的氧气质量为G0O2=（8/3Car＋8Har＋Sar－Oar）/100(kg·kg-1)氧气体积为L0O2=（8/3Car＋8Har＋Sar－Oar）/100×22.4/32=0.7（8/3Car＋8Har＋Sar－Oar）/100(m3·kg-1)理论氧气需要量：按照化学反应式的配平系数计算，不估计其它因素的影响，得到的1kg燃料完全燃烧需要

4、的氧气量。理论空气需要量：理论氧气需要量除以空气中氧气的含量，便得到的1kg燃料完全燃烧需要的空气量，计作G0或L0G0=(8/3Car＋8Har＋Sar－Oar)/100/0.232(kg·kg-1)L0=(8/3Car＋8Har＋Sar－Oar)/100/0.3(m3·kg-1)气体燃料的理论空气需要量实际空气需要量上面的计算中是假设氧化剂分子和燃料分子按照化学当量配比，混合均匀，达到分子接触，并且没有考虑其它因素的影响。实际燃烧过程中，为了保证完全燃烧，一般供给多一些的空气，有时为了得到还原性气氛，便供给少一些的空气，实际空气消耗量为Ln单位m3·m-3n=Ln/L0n称

5、为空气消耗系数。空气中的水分一般不计入，当空气中含较多水分，或要求精确计算时，才把空气中的水分估计在内，并以饱和水蒸汽含量计算。gH2O干：1m3干气体中水分含量（g/m3)折算为体积含量gH2O干×22.4/18×10-3=0.00124gH2O干m3/m3包含水分的湿空气消耗量：Ln=(1+0.00124gH2O干)nL0经验公式煤：L0=1.01×QDWy/4187+0.5(m3·kg-1)液燃：L0=0.85×QDWy/4187+2.0(m3·kg-1)煤气：L0=0.875×QDWy/4187(m3·m-3)(QDWy<12561kJ·kg-1)L0=1.09×QDW

6、y/4187－0.25(m3·m-3)(QDWy>12561kJ·kg-1)天然气：L0=1.105×QDWy/4187＋0.02(m3·m-3)燃料每释放1kcal的热量，大概需要消耗1m3的空气第二节燃烧产物的生成量、成分和密度（完全燃烧）燃烧产物的生成量及成分是根据燃烧反应的物质平衡进行计算的。当n=1时，单位质量（或体积）燃料完全燃烧后生成的燃烧产物量称理论燃烧产物生成量V0当n>1时，实际燃烧产物中还含有O2，燃烧产物量称实际燃烧产物生成量VnVn－V0=Ln－L01kg固液燃料完全燃烧产物量计算CO2、SO2、H2O、N2、O2VCO2=C%/12×22.4(m3·

7、kg-1)VSO2=S%/32×22.4(m3·kg-1)VH2O=(H%/2＋W%/18)×22.4＋0.00124gH2O干Ln(m3·kg-1)VN2=N%/28×22.4＋79%Ln(m3·kg-1)VO2=21%(Ln－L0)(m3·kg-1)Vn=VCO2＋VSO2＋VH2O＋VN2＋VO2=(C/12+S/32+H/2+W/18+N/28)×22.4/100＋(n－21%)L0＋0.00124gH2O干nL0(m3·kg-1)n=1时Vn=V0gH2O干不计时，……1m3气体燃