第四章 空氣需要量和燃燒產(chǎn)物生成量

第四章空氣需要量和燃燒產(chǎn)物生成量第1頁，共12頁，2023年，2月20日，星期三燃料燃燒所需要的空氣（或氧氣）數(shù)量、燃燒產(chǎn)物生成量以及與此有關(guān)的燃燒產(chǎn)物成分和密度，都是根據(jù)燃燒反應(yīng)的物料平衡計(jì)算的，這些參數(shù)有廣泛的實(shí)際用途為正確設(shè)計(jì)爐子的燃燒裝置和鼓風(fēng)裝置，必須知道保證一定熱負(fù)荷（燃料消耗量）所應(yīng)供給的空氣量燃燒產(chǎn)物的生成量、成分和密度，是設(shè)計(jì)排煙系統(tǒng)所必需已知的參數(shù)這些參數(shù)與爐內(nèi)的熱交換過程、壓力水平也有關(guān)系所以，在進(jìn)行爐子熱工計(jì)算或熱工試驗(yàn)、熱工分析中，要求先進(jìn)行空氣需要量和燃燒產(chǎn)物生成量、成分、密度的計(jì)算第2頁，共12頁，2023年，2月20日，星期三空氣需要量的計(jì)算固體、液體和氣體燃料的成分習(xí)慣上有不同的表示方法，因此它們的燃燒計(jì)算表達(dá)式有所不同固體燃料和液體燃料的理論空氣需要量氣體燃料的理論空氣需要量實(shí)際空氣需要量第3頁，共12頁，2023年，2月20日，星期三固體燃料和液體燃料的理論空氣需要量固體和液體燃料成分（質(zhì)量百分含量）為

C％＋H％＋O％＋N％＋S％＋A％＋W％＝100％各成分完全燃燒方程式C＋O2＝CO2H2＋1／2O2＝H2OS＋O2＝SO2每公斤燃料完全燃燒時(shí)所需要的氧氣量(質(zhì)量）為按標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧的密度為32／22.4＝1.429（kg/m3)，故換算成體積需要量上述空氣需要量是按著化學(xué)反應(yīng)計(jì)量關(guān)系計(jì)算的，忽略了其他因素的影響，故稱為“理論氧氣需要量”如果是在空氣中燃燒，則每公斤燃料完全燃燒所需要的空氣量，稱為“理論空氣需要量”第4頁，共12頁，2023年，2月20日，星期三氣體燃料的理論空氣需要量氣體燃料成分（體積百分?jǐn)?shù)）為可燃成分燃燒反應(yīng)方程式為第5頁，共12頁，2023年，2月20日，星期三每公斤氣體體積均為22.4m3,所以1m3CO燃燒需要氧氣為1/2m3，依此類推根據(jù)前面的推導(dǎo)，1m3氣體燃料完全燃燒所需的理論氧氣量為1m3氣體燃料完全燃燒所需的理論空氣量為第6頁，共12頁，2023年，2月20日，星期三實(shí)際空氣需要量在實(shí)際條件下，要保證爐內(nèi)燃料完全燃燒，需供給比理論值多的空氣；而為了獲得爐內(nèi)的還原性氣氛，又需供給少一些的空氣。因此，研究不同燃燒過程中實(shí)際空氣的需要量具有重要的意義。實(shí)際空氣消耗量用Ln表示Ln=nL0式中n為“空氣消耗系數(shù)”當(dāng)n>1時(shí)，被稱為“空氣過剩系數(shù)”

L0值取決于燃料的成分，燃料中可燃物含量越高，則L0值也就越大。而Ln值和n值有關(guān)，n值則與燃燒條件有關(guān)，根據(jù)燃燒設(shè)備和操作選取的n值越大，Ln值也就越大。

第7頁，共12頁，2023年，2月20日，星期三燃燒產(chǎn)物的生成量、成分和密度燃燒產(chǎn)物的生成量及成分是根據(jù)燃燒反應(yīng)的物質(zhì)平衡進(jìn)行計(jì)算的。完全燃燒時(shí)，單位質(zhì)量（或體積）燃料燃燒后生成的燃燒產(chǎn)物包括CO2、SO2、H2O、N2、O2等，其中O2是當(dāng)空氣消耗系數(shù)n大于1時(shí)才會(huì)有的。燃燒產(chǎn)物的生成量當(dāng)n＝1時(shí)稱為理論燃燒產(chǎn)物生成量（V0）當(dāng)n≠1時(shí)稱為實(shí)際燃燒產(chǎn)物生成量（Vn）第8頁，共12頁，2023年，2月20日，星期三實(shí)際燃燒產(chǎn)物生成量Vn（m3／kg或m3／m3）V0和Vn的差別在于n＝1時(shí)比n>1時(shí)的燃燒產(chǎn)物生成量少一部分過剩空氣量，故可寫出對(duì)于固體和液體燃料第9頁，共12頁，2023年，2月20日，星期三對(duì)于氣體燃料燃燒產(chǎn)物的成分表示為各組成所占的體積百分?jǐn)?shù)，為與燃料成分相區(qū)別，燃燒產(chǎn)物的成分分子式上加“′”即第10頁，共12頁，2023年，2月20日，星期三燃燒產(chǎn)物的密度ρ，有兩種計(jì)算方法用參加反應(yīng)的物質(zhì)的總質(zhì)量除以燃燒產(chǎn)物的體積。參加反應(yīng)物為固、液體時(shí)參加反應(yīng)物為氣體燃料時(shí)用燃燒產(chǎn)物的質(zhì)量除以燃燒產(chǎn)物的體積第11頁，共12頁，2023年，2月20日，星期三不完全燃燒的燃燒產(chǎn)物不完全燃燒時(shí)燃燒產(chǎn)物生成量的變化