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1、燃烧：是燃料中的可燃元素（燃烧：是燃料中的可燃元素（C C、H H、 S S）与氧（与氧（O O2 2）在高温条件下发生的发光、在高温条件下发生的发光、 发热的强烈化学反应。发热的强烈化学反应。 计算时假定：计算时假定： （1 1）所需的空气为干空气；）所需的空气为干空气； （2 2）燃料燃烧所需的空气和生成的烟）燃料燃烧所需的空气和生成的烟 气均为理想气体气均为理想气体（22.4Nm22.4Nm3 3/kmol/kmol）；）； （3 3）略去空气中的稀有成分，认为空）略去空气中的稀有成分，认为空 气只由气只由N N2 2和和O O2 2组成，且二者容积比为组成，且二者容积比为7979： 2
2、121。 3 3- -1 1 燃烧所需空气量计算燃烧所需空气量计算 一、理论空气量的计算一、理论空气量的计算 1.理论空气量：根据化学反应方程推导的、单位1.理论空气量：根据化学反应方程推导的、单位 量（1kg或1Nm量（1kg或1Nm3 3）收到基燃料完全燃烧时所需要的空 气量，用符号V ）收到基燃料完全燃烧时所需要的空 气量，用符号V0 0表示，其单位为Nm表示，其单位为Nm3 3/kg(或Nm/kg(或Nm3 3/Nm/Nm3 3)。)。 2.理论空气量的计算2.理论空气量的计算 （1）碳的完全燃烧：（1）碳的完全燃烧： C + O2=CO2 12kgC + 224Nm3 O2=224N
3、m3CO2 1kgC + 1866Nm3 O2=1866Nm3CO2 即：即：1kg燃料中有C燃料中有Car ar/100 /100kg碳，因而碳，因而1kg燃料中 的碳完全燃烧所需要的氧为 燃料中 的碳完全燃烧所需要的氧为1866C Car ar/100 /100Nm3。 C 1 2 K g / k m o l C a r 1 0 0 k g 收到基燃料中的碳含量 同理，同理，1kg收到基燃料中的收到基燃料中的H完全燃烧所需完全燃烧所需 的氧气量为：的氧气量为：556 Nm3/kg 1kg收到基燃料中的收到基燃料中的S完全燃烧所需的氧气完全燃烧所需的氧气 量为量为 ：07 Nm3/kg 1k
4、g收到基燃料中本身含有氧收到基燃料中本身含有氧kg，这些这些 氧相当于：氧相当于：Nm3/kg 因此因此，燃烧燃烧1kg燃料所需的理论氧气量为：燃料所需的理论氧气量为： Nm3/kg 100 ar H 100 ar S 100 ar O 100 7 . 0 ar O 100 7 . 0 100 56. 5 100 7 . 0 100 866. 1 0 2 arararar O OHSC V 由于干空气中氧所占容积分数是由于干空气中氧所占容积分数是2121，所以所以， 燃烧燃烧1 1kgkg燃料所需的空气量为：燃料所需的空气量为： NmNm3 3/kg/kg（3 3- -5 5） 为了计算的方便
5、为了计算的方便，通常把通常把 C Car ar和 和S Sar ar合并在一起 合并在一起， 称为当量含碳量称为当量含碳量，用用R R来表示来表示， ) 100 7 . 0 100 56. 5 100 7 . 0 100 866. 1 ( 21. 0 1 0arararar OHSC V )0333. 00333. 0265. 00889. 0 arararar OSHC 二、实际空气量及过量空气系数二、实际空气量及过量空气系数 实际送入炉内的空气量称为实际供给空气量，用实际送入炉内的空气量称为实际供给空气量，用 符号符号Vk表示。实际供给空气量与理论空气量之比，称 为过量空气系数，用符号表示
6、（在空气量计算时用 表示。实际供给空气量与理论空气量之比，称 为过量空气系数，用符号表示（在空气量计算时用 表示），即：表示），即： 因此有因此有:Nm3/kg 的确定：（的确定：（1）锅炉设计时：根据设计煤种和 燃烧方式进行选择，如表 ）锅炉设计时：根据设计煤种和 燃烧方式进行选择，如表3-1. （2）锅炉运行时： 式中 ）锅炉运行时： 式中 过量空气系数；过量空气系数； O2烟气中氧气占干烟气的体积百分含量烟气中氧气占干烟气的体积百分含量%； （3-8） 0 V V k 2 21 21 O ok VV 上式的意义就是在完全燃烧时，烟气中就不应该有氧气含量 表表3-1 炉 膛 出 口 过 量
7、 空 气 系 数炉 膛 出 口 过 量 空 气 系 数 燃烧型式燃料 炉膛出口过量空气 系数 煤 粉 炉 固态排渣 无烟煤、贫煤1.201.25* 烟煤、褐煤1.20 液态排渣 （开式、半 开式） 无烟煤、烟煤1.201.25* 烟煤、褐煤1.20 重油、煤气炉 重油、焦炉煤气、 天然气、高炉煤 气 1.10* 层 燃 炉 链条炉 无 烟 煤1.51.6 烟煤、褐煤1.3 播煤机 （包括播煤机 链条炉） 褐煤、烟煤1.31.4 手烧炉排 无 烟 煤1.5 烟煤、褐煤1.4 2.理论氮气体积理论氮气体积 VN20 VN20有两个来源 (1)燃料中的氮气成分 (2)理论空气量V0中的氮 VN20=
8、22.4/28Nar/100+ 0.79V0 = 0.8Nar/100+ 0.79V0Nm3/Kg燃料 式中0.79是干空气中氮气的容积组成。 3.过量空气中的氮及氧气体积过量空气中的氮及氧气体积 过量空气的体积为 V=(-1)V0Nm3干空气/Kg燃料 ,其中 氮气体积为:VN2= VN2- VN20 =0.79(-1)Vo=0.79V Nm3/Kg 氧气体积为:VO2=0.21V =0.21(-1)V0 Nm3/Kg 四.过量空气系数的确定方法 (1)完全燃烧时,的确定 由定义: =V/Vo=1(1-VV) V可由过剩氧量决定: 因为O2=(VO2/Vgy) 100 V=VO2/0.21=O2 Vgy/21 V可由烟气中氮量决定(忽略燃料中含氮量,认为烟气中氮量全 部来自空气) V=VN2/0.79=N2 Vgy/79 得 =11(79 O2)(21 N2) 因为N2=100-(RO2+O2)则 =2121(79 O2)(100-(RO2+O2) (2).不完全燃烧时,的确定公式 固体、液体燃料 21 = O2-0.5CO 21 - 79 100-(RO2+O2+CO) 此公式的推导是假设入炉空气体积等于排出的烟气体积