燃燒過程計算內容： 燃料發(fā)熱值 燃燒用理論和實際空氣量 熱效率

1、燃燒過程計算內容：燃燒過程計算內容： 燃料發(fā)熱值燃料發(fā)熱值 燃燒用理論和實際空氣量燃燒用理論和實際空氣量 熱效率熱效率 燃料用量燃料用量 煙氣流量及組成煙氣流量及組成第二章第二章 燃燒過程計算燃燒過程計算燃燃 料料2-1 燃料種類燃料種類 燃料的性質燃料的性質 燃料的組成燃料的組成 液體燃料液體燃料 密度、粘度、比熱、密度、粘度、比熱、 用元素組成表示用元素組成表示 （燃料油）（燃料油） 導熱系數、閃點、導熱系數、閃點、 燃點、自燃點和凝燃點、自燃點和凝 固點等。固點等。 氣體燃料氣體燃料 密度、比熱、平均密度、比熱、平均 （瓦斯）（瓦斯） 相對分子質量等相對分子質量等 高發(fā)熱值高發(fā)熱值 低發(fā)

2、熱值低發(fā)熱值 燃料完全燃燒，并燃料完全燃燒，并 發(fā)熱值發(fā)熱值 當燃燒產物中的水當燃燒產物中的水 蒸汽凝結為水時所蒸汽凝結為水時所 放出的熱量。放出的熱量。 即油中所含各元素即油中所含各元素的質量百分數的質量百分數 用各組分體積用各組分體積百分數表示百分數表示 燃料完全燃燒，燃料完全燃燒，其燃燒產物中的其燃燒產物中的水分仍以汽態(tài)存水分仍以汽態(tài)存在時所放出的熱在時所放出的熱量量。氣體燃料的發(fā)熱值氣體燃料的發(fā)熱值 1標準立方米燃料完全燃燒時所放出的熱量，單位標準立方米燃料完全燃燒時所放出的熱量，單位kJ/nm3。高發(fā)熱值：高發(fā)熱值： 低發(fā)熱值：低發(fā)熱值： 發(fā)熱值發(fā)熱值 計算計算 燃料油發(fā)熱值燃料油發(fā)

3、熱值 1公斤燃料完全燃燒時所放出的熱量，單位公斤燃料完全燃燒時所放出的熱量，單位kJ/kg。(1)根據燃料油元素組成（質量百分數）計算根據燃料油元素組成（質量百分數）計算:高發(fā)熱值：高發(fā)熱值： 低發(fā)熱值：低發(fā)熱值： (2)根據燃料油的相對密度計算根據燃料油的相對密度計算:(3)由燃料油相對密度指數及含氫量計算由燃料油相對密度指數及含氫量計算(2-6)(2-11)式式O O) )1 10 08 8. .8 86 62 2( (S S1 12 25 56 6. .1 1H H3 33 39 9. .1 14 47 7C CQ Qh h2 25 5. .1 12 22 2W WO O) )1 10

4、08 8. .8 86 62 2( (S S1 10 03 30 0. .0 00 02 2H H3 33 39 9. .1 14 47 7C CQ Ql l2 2l l8 87 79 92 2. .7 7d d3 31 16 61 1. .1 18 85 5d d4 42 22 24 46 6. .8 83 3Q Qh hi ii ih hq qy yQ Ql li ii il lq qy yQ Q 2-2 理論空氣量與過?？諝庀禂道碚摽諝饬颗c過?？諝庀禂?按化學反應的需氧量而供給的空氣量。按化學反應的需氧量而供給的空氣量。 液體燃料完全燃燒時所需的理論空氣量液體燃料完全燃燒時所需的理論空氣

5、量 C+O2CO 燃燒燃燒1kg碳需用氧碳需用氧=2.67 kg H2+O2H2O 燃燒燃燒1kg氫需用氧氫需用氧=8 kg S+O2SO2 燃燒燃燒1kg硫需用氧硫需用氧=1 kg燃燒燃燒1kg燃料由空氣供給的理論用氧量為：燃料由空氣供給的理論用氧量為：燃燒燃燒1kg液體燃料需要的理論空氣量為：液體燃料需要的理論空氣量為： 氣體燃料所需的理論空氣用量：氣體燃料所需的理論空氣用量：理理 論論 空空 氣氣 量量0 0. .0 01 1O O0 0. .0 01 1S S0 0. .0 08 8H H0 0. .0 02 26 67 7C C y y1 1. .5 5y y) )y y4 4n n

6、( (m m0 0. .5 5y y 0 0. .5 5y y0 0. .2 21 11 1V V2 22 2n nm m2 2O OS SH HH HC CC CO OH H0 00 0. .0 01 1O O) )0 0. .0 01 1S S0 0. .0 08 8H H( (0 0. .0 02 26 67 7C C0 0. .2 23 31 1L L0 0 過?？諝庀禂颠^?？諝庀禂祵嶋H入爐空氣量與理論空氣量之比實際入爐空氣量與理論空氣量之比表達式表達式 過?？諝庀禂堤?，入爐空氣量多，相過?？諝庀禂堤?，入爐空氣量多，相對降低了爐膛溫度和煙氣的黑度，影響傳熱對降低了爐膛溫度和煙氣的黑

7、度，影響傳熱效果。在加熱爐的排煙溫度一定時，過?？招Ч?。在加熱爐的排煙溫度一定時，過?？諝庀禂荡髣t排煙量大，使煙氣從煙囪帶走的氣系數大則排煙量大，使煙氣從煙囪帶走的熱量多，增加了熱損失，全爐熱效率降低。熱量多，增加了熱損失，全爐熱效率降低。過多的空氣還會使煙氣中含氧量高，加劇爐過多的空氣還會使煙氣中含氧量高，加劇爐管表面的氧化腐蝕，縮短管子的壽命。管表面的氧化腐蝕，縮短管子的壽命。 減小過?？諝庀禂惦m然有許多好處，但減小過?？諝庀禂惦m然有許多好處，但一個重要的前提是：必須保證燃料完全燃燒。一個重要的前提是：必須保證燃料完全燃燒。0 00 0V VV VL LL L大小的影響大小的影響過?？諝庀?/p>

8、數過?？諝庀禂?影響過?？諝庀禂档囊蛩赜绊戇^?？諝庀禂档囊蛩厝剂闲再|燃料性質 燃燒器的性能燃燒器的性能 爐體密封性能爐體密封性能加熱爐的測控水平加熱爐的測控水平 煙囪擋板煙囪擋板 過?？諝庀禂档拇_定過?？諝庀禂档拇_定自然通風式燃燒器自然通風式燃燒器 燒油燒油 =1.30 燒氣燒氣 =1.25預混式氣體燃燒器預混式氣體燃燒器 =1.20強制通風式燃燒器強制通風式燃燒器 燒油燒油 =1.151.20 燒氣燒氣 =1.101.15由煙道氣組成分析結果計算由煙道氣組成分析結果計算燃料完全燃燒時：燃料完全燃燒時： 燃料不完全燃燒時燃料不完全燃燒時:2 22 22 22 22 2N NO O7 79 92

9、 21 12 21 12 21 1O O7 79 9N N7 79 9N N) )C CH HH HC CO OO O( (R RO O1 10 00 02 2C CH HH HC CO O0 0. .5 5O O7 79 92 21 12 21 1 4 42 22 22 24 42 22 2 煙煙氣氣離離開開爐爐子子帶帶走走的的熱熱量量 入入爐爐介介質質 爐爐墻墻散散熱熱損損失失 全全爐爐熱熱負負荷荷 出出爐爐介介質質 燃燃燒燒熱熱 燃燃料料 空空氣氣 顯顯熱熱 霧霧化化劑劑 全全爐爐熱熱平平衡衡簡簡圖圖 2-3 加熱爐熱效率與燃料用量加熱爐熱效率與燃料用量 熱效率表示方法熱效率表示方法 熱

10、效率計算熱效率計算 熱效率熱效率 供給供給的能量中的能量中只包括燃料燃燒只包括燃料燃燒放出的熱放出的熱量和燃料、空氣量和燃料、空氣及霧化蒸及霧化蒸汽帶入的顯熱。汽帶入的顯熱。損失能量包括損失能量包括排煙帶走的熱排煙帶走的熱量和散失的熱量和散失的熱量。量。 綜合熱效率綜合熱效率 供給的能供給的能量中還應包括外量中還應包括外界供給體界供給體系的電和功。系的電和功。 熱效率計算熱效率計算正平衡法正平衡法 反平衡法反平衡法 若忽略燃料、空氣、霧化蒸汽帶入若忽略燃料、空氣、霧化蒸汽帶入的顯熱，全爐熱平衡方程為：的顯熱，全爐熱平衡方程為：各種熱量確定方法：各種熱量確定方法： 根據過?？諝庀禂岛蜔煔獬鰧α魇?/p>

11、的溫度由圖根據過?？諝庀禂岛蜔煔獬鰧α魇业臏囟扔蓤D2-2查得；查得； 、 在設計加熱爐時可以不考慮這兩部分損失。在設計加熱爐時可以不考慮這兩部分損失。 一般變化不大，立式爐和圓筒爐約為一般變化不大，立式爐和圓筒爐約為0.020.05，其中，其中 輻射室為輻射室為0.010.03, 對流室為對流室為0.010.02。L L3 32 21 1l lQ QQ QQ QQ QQ QB BQ Ql lL L3 32 21 1l lB BQ QQ QQ QQ QQ QB BQ QQ Q1 1l lB BQ QQ Q l lL L3 32 21 1Q Qq qq qq qq q1 1l l1 1Q Qq q

12、l l2 2Q Qq ql l3 3Q Qq ql lL LQ Qq q 影響加熱爐熱效率的因素影響加熱爐熱效率的因素煙氣帶走的熱量煙氣帶走的熱量 爐子散熱損失爐子散熱損失 不完全燃燒損失不完全燃燒損失 與過?？諝庀禂岛蜖t子排煙溫度有關與過?？諝庀禂岛蜖t子排煙溫度有關。 煙氣帶走的熱量越多，爐子散熱損失和不完全燃燒損失越煙氣帶走的熱量越多，爐子散熱損失和不完全燃燒損失越大，加熱爐的熱效率越低。大，加熱爐的熱效率越低。 提高加熱爐熱效率的主要措施提高加熱爐熱效率的主要措施采用高效、大能量的燃燒器，提高燃燒質量；采用高效、大能量的燃燒器，提高燃燒質量；監(jiān)控煙氣中的氧和一氧化碳含量，降低過?？諝庀禂?/p>

13、；監(jiān)控煙氣中的氧和一氧化碳含量，降低過?？諝庀禂?；增設空氣預熱器或余熱鍋爐，回收煙氣余熱；增設空氣預熱器或余熱鍋爐，回收煙氣余熱；對流室采用釘頭管或翅片管，設置自動吹灰器，強化對流室的對流室采用釘頭管或翅片管，設置自動吹灰器，強化對流室的傳熱過程，使之多吸收熱量；傳熱過程，使之多吸收熱量；采用低傳熱系數的耐火絕熱材料，降低爐壁散熱損失；采用低傳熱系數的耐火絕熱材料，降低爐壁散熱損失；加強堵漏，減少漏入爐膛的空氣量；加強堵漏，減少漏入爐膛的空氣量；采用計算機或數字控制儀進行最佳燃燒控制。采用計算機或數字控制儀進行最佳燃燒控制。 加熱爐熱效率的測定加熱爐熱效率的測定標定測定標定測定（1）用干球溫度

14、計測量環(huán)境溫度，作為基準溫度；）用干球溫度計測量環(huán)境溫度，作為基準溫度；（2）測量各種被加熱介質（油料、過熱蒸汽、余熱鍋爐工質）測量各種被加熱介質（油料、過熱蒸汽、余熱鍋爐工質 等）在體系入口處的流量（包括油料汽化率）、溫度和等）在體系入口處的流量（包括油料汽化率）、溫度和 壓力，以計算有效熱量；壓力，以計算有效熱量；（3）測量燃料的低發(fā)熱值，以及燃料、空氣和霧化蒸汽在體）測量燃料的低發(fā)熱值，以及燃料、空氣和霧化蒸汽在體 系入口處的溫度、壓力和流量，以計算供給熱量；系入口處的溫度、壓力和流量，以計算供給熱量；（4）測量煙氣離開體系時的溫度，并進行煙氣組成分析，以）測量煙氣離開體系時的溫度，并進

15、行煙氣組成分析，以 計算排煙損失；計算排煙損失；（5）測量爐外壁、風、煙道外壁以及空氣預熱器外壁的平均）測量爐外壁、風、煙道外壁以及空氣預熱器外壁的平均 溫度和環(huán)境風速，以計算散熱損失。溫度和環(huán)境風速，以計算散熱損失。 準確測定上述各參數之后，分別進行正、反平衡的熱效率計準確測定上述各參數之后，分別進行正、反平衡的熱效率計算，并統(tǒng)計各組數據正、反平衡熱效率的誤差。當兩者基本相算，并統(tǒng)計各組數據正、反平衡熱效率的誤差。當兩者基本相等時，方可認為測定是正確的。等時，方可認為測定是正確的。操作測定操作測定測定排煙損失，估計散熱損失測定排煙損失，估計散熱損失, 計算熱效率。計算熱效率。 人工采樣分析和

16、用熱效率儀連續(xù)測定兩種方法。人工采樣分析和用熱效率儀連續(xù)測定兩種方法。 在體系出口處人工采集煙氣樣，做奧氏氣體分析在體系出口處人工采集煙氣樣，做奧氏氣體分析或色譜分析，得到煙氣的組成（或色譜分析，得到煙氣的組成（CO2、O2、CO等），等），計算出排煙處的過?？諝庀禂?，從而確定出排煙損失。計算出排煙處的過?？諝庀禂?，從而確定出排煙損失。熱效率儀表熱效率儀表 在燃料成分一定的情況下，煙氣各組分間存在著在燃料成分一定的情況下，煙氣各組分間存在著對應關系，即對應關系，即O2(或或CO2)含量代表著過?？諝庀禂?，因含量代表著過剩空氣系數，因此，可以建立起熱效率同排煙溫度和煙氣中此，可以建立起熱效率同排煙溫度和煙氣中O2(或或CO2)含量之間直接的函數關系。含量之間直接的函數關系。氧化鋯測氧儀、磁導式氧分析儀和二氧化碳測定儀等。氧化鋯測氧儀、磁導式氧分析儀和二氧化碳測定儀等。 燃料用量燃料用量 加熱爐熱負荷一定時，燃料的發(fā)熱值越大，爐子加熱爐熱負荷一定時，燃料的發(fā)熱值越大，爐子的熱效率越高，越