燃烧过程计算

燃烧过程计算内容： 燃料发热值 燃烧用理论和实际空气量 热效率 燃料用量 烟气流量及组成,燃烧过程计算,燃 料,2-1,气体燃料的发热值 1标准立方米燃料完全燃烧时所放出的热量，单位kJ/nm3。高发热值： 低发热值：,发热值 计算 燃料油发热值 1公斤燃料完全燃烧时所放出的热量，单位kJ/kg。(1)根据燃料油元素组成（质量百分数）计算:高发热值： 低发热值： (2)根据燃料油的相对密度计算:(3)由燃料油相对密度指数及含氢量计算(2-6)(2-11)式,2-2 理论空气量与过剩空气系数按化学反应的需氧量而供给的空气量。液体燃料完全燃烧时所需的理论空气量 C+O2CO 燃烧1kg碳需用氧=2.67 kg H2+O2H2O 燃烧1kg氢需用氧=8 kg S+O2SO2 燃烧1kg硫需用氧=1 kg燃烧1kg燃料由空气供给的理论用氧量为：燃烧1kg液体燃料需要的理论空气量为：气体燃料所需的理论空气用量：,理 论 空 气 量,过剩空气系数实际入炉空气量与理论空气量之比表达式 过剩空气系数太大，入炉空气量多，相对降低了炉膛温度和烟气的黑度，影响传热效果。在加热炉的排烟温度一定时，过剩空气系数大则排烟量大，使烟气从烟囱带走的热量多，增加了热损失，全炉热效率降低。过多的空气还会使烟气中含氧量高，加剧炉管表面的氧化腐蚀，缩短管子的寿命。 减小过剩空气系数虽然有许多好处，但一个重要的前提是：必须保证燃料完全燃烧。,大小的影响过剩空气系数,影响过剩空气系数的因素燃料性质 燃烧器的性能 炉体密封性能加热炉的测控水平 烟囱挡板 过剩空气系数的确定自然通风式燃烧器 烧油 =1.30 烧气 =1.25预混式气体燃烧器 =1.20强制通风式燃烧器 烧油 =1.151.20 烧气 =1.101.15由烟道气组成分析结果计算燃料完全燃烧时： 燃料不完全燃烧时:,2-3 加热炉热效率与燃料用量 热效率表示方法 热效率计算热效率 供给的能量中只包括燃料燃烧放出的热量和燃料、空气及雾化蒸汽带入的显热。损失能量包括排烟带走的热量和散失的热量。综合热效率 供给的能量中还应包括外界供给体系的电和功。,热效率计算正平衡法 反平衡法 若忽略燃料、空气、雾化蒸汽带入的显热，全炉热平衡方程为：,各种热量确定方法： 根据过剩空气系数和烟气出对流室的温度由图2-2查得； 、 在设计加热炉时可以不考虑这两部分损失。 一般变化不大，立式炉和圆筒炉约为0.020.05，其中 辐射室为0.010.03, 对流室为0.010.02。,影响加热炉热效率的因素烟气带走的热量 炉子散热损失 不完全燃烧损失 与过剩空气系数和炉子排烟温度有关。 烟气带走的热量越多，炉子散热损失和不完全燃烧损失越大，加热炉的热效率越低。 提高加热炉热效率的主要措施采用高效、大能量的燃烧器，提高燃烧质量；监控烟气中的氧和一氧化碳含量，降低过剩空气系数；增设空气预热器或余热锅炉，回收烟气余热；对流室采用钉头管或翅片管，设置自动吹灰器，强化对流室的传热过程，使之多吸收热量；采用低传热系数的耐火绝热材料，降低炉壁散热损失；加强堵漏，减少漏入炉膛的空气量；采用计算机或数字控制仪进行最佳燃烧控制。,加热炉热效率的测定标定测定（1）用干球温度计测量环境温度，作为基准温度；（2）测量各种被加热介质（油料、过热蒸汽、余热锅炉工质 等）在体系入口处的流量（包括油料汽化率）、温度和 压力，以计算有效热量；（3）测量燃料的低发热值，以及燃料、空气和雾化蒸汽在体 系入口处的温度、压力和流量，以计算供给热量；（4）测量烟气离开体系时的温度，并进行烟气组成分析，以 计算排烟损失；（5）测量炉外壁、风、烟道外壁以及空气预热器外壁的平均 温度和环境风速，以计算散热损失。 准确测定上述各参数之后，分别进行正、反平衡的热效率计算，并统计各组数据正、反平衡热效率的误差。当两者基本相等时，方可认为测定是正确的。,操作测定测定排烟损失，估计散热损失, 计算热效率。 人工采样分析和用热效率仪连续测定两种方法。 在体系出口处人工采集烟气样，做奥氏气体分析或色谱分析，得到烟气的组成（CO2、O2、CO等），计算出排烟处的过剩空气系数，从而确定出排烟损失。热效率仪表 在燃料成分一定的情况下，烟气各组分间存在着对应关系，即O2(或CO2)含量代表着过剩空气系数，因此，可以建立起热效率同排烟温度和烟气中O2(或CO2)含量之间直接的函数关系。氧化锆测氧仪、磁导式氧分析仪和二氧化碳测定仪等。,燃料用量 加热炉热负荷一定时，燃料的发热值越大，炉子的热效率越高，