燃煤煙氣量計算說明

1、一、 燃料的成分組成燃料是由可燃成分和不可燃成分兩大部分組成的復朵組合物，特 別是煤的組成和結構非常復雜。對尚體燃料，其可燃成分用元素分析 的有機成分來農(nóng)示，不可燃成分主要是灰分(各種礦物鹽)、水分(包 括外在水分和內(nèi)在水分MiQ。如下圖：表1-1燃料的組成成分町燃(布靈；成刃不町靜衣分MMHCO0(0S(<)以上fit分加鶴時析岀 劭供吒址稱揮發(fā)分！Al 1:5確舉扯KLJJ噸鹽M 物(崖分或外任水分占農(nóng)絹碁為卻!)水-Lg內(nèi)m分.也就是空氣干燧幼)二、燃料成分的分析基準為便于燃料計算和燃燒機理分析，對周體燃料的各成分用相應的 質量占燃料總質量的百分數(shù)衣示，各成分質量百分數(shù)的總和為10

2、0%。 即 w(C)+ w(H)+ w(O)+ w(N)+ w(S)+ w(A)+ w(M)=100%其中 w(C)、w(H)、w(O)、w(N)、w(S)、w(A)、w(M)分別表示燃料 中的碳、氫、氧、氮、硫(可燃硫)、灰分、水分的質量分數(shù)。由于 煤中水分和灰分含量常常受到開采、運輸、貯存及氣候條件的影響， 煤中其他成分的質量分數(shù)亦將隨Z變更。為了實際應用的需要和理論 研究的方便，通常采用四種基數(shù)作為燃料成分分析的基準。 收到基(卜標符號ar, as received)：燃料屮全部成分的質量百分數(shù) 總和。它是鍋爐燃料燃燒訃算的原始依據(jù)。W（Car）+ W（Har）+ W（Oar）+ W（N

3、ar）+ W（Sar）+ W（Aar）+ W（Mar）=100% 空氣干燥基（下農(nóng)符號ad, air drying）：不含外在水分條件卜，燃 料備組成成分的質量百分數(shù)總和。它是實驗室煤質分析所用煤樣的成 分組成。w（Cad）+ W（Had）+ w（Oad）+ W（Nad）+ w（Sad）+ w（Aad）+ w（Mad）=100% 干基（下標符號d, drying）：不含水分條件下干燥燃料各組成成分 的質量百分數(shù)總和。干基中各成分不受水分變化的影響。w（Cd）+ w（Hd）+ w（Od）+ w（N+ w（Sd）+ w（Ad） =100% 干燥無灰基（卜標符號daf, drying ash fre

4、e）：不含水分和灰分條件 下，干燥無灰燃料各組成成分質量百分數(shù)的總和。干燥無灰基中只包 含燃料的可燃成分，各成分不受水分和灰分的影響。W（Cdaf）+ w（Hdaf）+ W（Odaf）+ W（Ndaf）+ W（Sdaf） =100%表1-2燃料成分及各種“基”的關系'空T 干 MLMad干基d一 I干烽無灰羞daf一A J 包括織戰(zhàn) 鹽硫s$）cHON5一疾分一料燃燒計算1、燃燒計算的任務（1）確定燃料在化學計量比下完全燃燒所需的空氣量理論燃燒 空氣量（用V。農(nóng)示）及燃燒所需的實際空氣量（VQ。（2）計算燃料燃燒所產(chǎn)生的理論煙氣量（V°y）及實際煙氣量Vy。2、基本規(guī)則（1）

5、ir算中，把空氣和煙氣均作為理想氣體。所以，在標準狀況下（pO.lMPa, t=O°C ）, lkmol 氣體的體積為 22.4m'。（2）以lkg質量煤為基準進行計算（3）燃燒計算中空氣量和煙氣量等所使用的體積，均指標準狀況卜的體積，若為非標準狀況下的空氣或煙氣體積，則首先注明溫 度及壓力條件。（4）燃燒計算中所用到燃料的質量和體積成分百分數(shù)，均以該百分數(shù)字直接代入計算式中計算。分別農(nóng)示為w （x）和V （x）,括 號中的x代農(nóng)燃料的某組成成分。（5）燃燒所需空氣中,氧氣的體積百分數(shù)為21%,氮氣為79%o空氣中的含水分量極低約10g水分/（kg干空氣）。在濕空氣中的體 積

6、比約l%o因此，在工程計算中假定空氣為干空氣。在進行煙 氣體積計算吋，對空氣中的含水量進行修正。3、燃料可燃成分燃燒反應式及所需空氣量PDF 文件使用，zpdfFactory Pro"試用版木創(chuàng)建 www. fineprint, com, cn燃料總可燃成分的質量百分數(shù)/%燃燒反應式1kg煤中，所含可燃成分完全燃燒所需的理論空氣量(由 0.2102+0.79N2 組成)/(m '/kg )6n2空氣量w(Car)C+ O2 =CC)21.867 W(Car)1007.022 W(Car)1000.0889 w(C)W(Har)2H 卄 Ox=2H°OJ5.6w(H”

7、)10020.067 w(H«r)1000.2567 w(Har)W(Sar)S+ C)2=SO20.7 嘰)1002.63®1000.0333 w(Sir)WCNar)N+ O2=NO21.6叫1006.019 W(N1000.0762 wCN)故燃料燃燒所需理論空氣量(V。)為V°=0.0889 w(Car) +0.2567+0.0333 w(SQ +0.0762 w(NQ -0.0333w(Oar)另外，根據(jù)燃料燃燒所需的理論空氣量與可燃成分的含量成比例 的關系，通常用燃料的發(fā)熱量來近似估算所需的空氣量對于W (Vdaf) <15%的無煙煤和貧煤：V&

8、#176; =0.241 xQ s +0.61, m' /kg1000對于W (Vdaf) >15%的煙煤和貧煤：V° = 0.253xQes +0.27& m'/畑1000對于Qnet.V.ar< 1 25OOKJ/kg的劣質煙煤：V° =0.24lx Qi " +0.455, m3/1000式屮QneZar燃料的收到基低位發(fā)熱量，KJ/kg ；w (Vdaf)燃料中揮發(fā)分的質量百分數(shù)4、產(chǎn)生的理論煙氣量(V°y)lkg燃料燃燒產(chǎn)生的煙氣量理論燃燒煙氣量(V°y)： V°y=VRO,+V0H2o-

9、FV0N2式中：Vg燃燒煙氣中 co2.so2和 NO2 的體積，vRO, = Vco, +Vs。、+Vg ；V°H：O煙氣中水蒸氣的體積，由三部分組成：氫燃燒產(chǎn)生的水蒸 氣、燃料屮的水分和理論空氣量V。代入的水分；V%,隨理論空氣量V。帶入的氮氣休積。故VRO： = Vg? + Vso： + VNO： =0.01867 w(q) +0.007) +0.0016 址),m3/kgV°h2o= 0.112 wCH)+0.0124)+0.0161 V°+1.24GW , m?/kgV°n：=0.79 V°, m3/kg式中0.0161系數(shù)，是按干空

10、氣中含濕量為10g水分/ (kg干 空氣)計算所得；Gw當采用蒸汽霧化和蒸汽二次風時的蒸汽耗量,kg/( kg煤), 般此項為05、產(chǎn)生的實際煙氣量(Vy)(1) 過量空氣系數(shù)()燃料燃燒時，供給燃燒的實際空氣量(VQ總是人于理論空氣量(V°)o把實際空氣量(Vk)與理論空氣量(V0)的比值定義為過量空氣系數(shù)(a ),即有:V。(2) 漏風系數(shù)(：)漏入爐膛或煙道中的空氣量與理論空氣量Z比，亦即該煙道出、進口處煙氣中過量空氣系數(shù)之差。根據(jù)爐膛出口過量空氣系數(shù)(J)及各煙道部分的漏風系數(shù)(a )可以確定任-煙道部位出口的過量空氣系數(shù)(ex),即：a =5 + 工 a式中：工»計算煙道部位以前各煙道(包括木煙道)漏風系數(shù)之和。故1kg煤燃燒產(chǎn)生的煙氣量實際煙氣量Vy：V、 = V°y +(a l)V°+0.0161(a 1)V° = V% + l0161( a 1)V° 式中：(a-l)V°過量空氣量，n?/kg；1.0161(a-l)V