耐火材料與燃燒概論12)

1、 燃燒是一種復(fù)雜的物理化學(xué)過程，實(shí)質(zhì)是燃料中的可燃成分與氧進(jìn)燃燒是一種復(fù)雜的物理化學(xué)過程，實(shí)質(zhì)是燃料中的可燃成分與氧進(jìn)行的氧化反應(yīng)。燃燒產(chǎn)物的成分，與參加燃燒的空氣量有關(guān)，也取決于行的氧化反應(yīng)。燃燒產(chǎn)物的成分，與參加燃燒的空氣量有關(guān)，也取決于燃燒裝置的設(shè)計(jì)。當(dāng)空氣充足和燃燒過程進(jìn)行完善時(shí)，燃料中的可燃成燃燒裝置的設(shè)計(jì)。當(dāng)空氣充足和燃燒過程進(jìn)行完善時(shí)，燃料中的可燃成分如碳、氫、硫都能與氧化合成分如碳、氫、硫都能與氧化合成COCO2 2、H H2 2O O以及以及SOSO2 2等諸燃燒產(chǎn)物，這種燃等諸燃燒產(chǎn)物，這種燃燒稱為完全燃燒。但當(dāng)空氣不足或燃燒過程進(jìn)行不夠完善時(shí)，燃燒產(chǎn)物燒稱為完全燃燒。但當(dāng)

2、空氣不足或燃燒過程進(jìn)行不夠完善時(shí)，燃燒產(chǎn)物中除了上述成分外，還可能生成中除了上述成分外，還可能生成COCO、H H2 2、CHCH4 4等未燃盡氣體及固態(tài)顆粒，等未燃盡氣體及固態(tài)顆粒，構(gòu)成所謂不完全燃燒。燃料的不完全燃燒，不僅意味著熱量損失、能源構(gòu)成所謂不完全燃燒。燃料的不完全燃燒，不僅意味著熱量損失、能源浪費(fèi)。而且會引起環(huán)境污染，造成公害，因此一般燃燒裝置都要求作到浪費(fèi)。而且會引起環(huán)境污染，造成公害，因此一般燃燒裝置都要求作到完全燃燒。完全燃燒。 為了達(dá)到燃料完全燃燒，應(yīng)很好組織燃燒過程并對燃燒過程是否完善為了達(dá)到燃料完全燃燒，應(yīng)很好組織燃燒過程并對燃燒過程是否完善進(jìn)行檢驗(yàn)，為此必須進(jìn)行燃料

3、的燃燒計(jì)算，以獲得燃燒過程的有關(guān)重要數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)，為此必須進(jìn)行燃料的燃燒計(jì)算，以獲得燃燒過程的有關(guān)重要數(shù)據(jù)：據(jù)： 燃料燃燒時(shí)所需供給的空氣量；燃料燃燒時(shí)所需供給的空氣量； 燃燒產(chǎn)物燃燒產(chǎn)物( (簡稱煙氣簡稱煙氣) )生成量及成分；生成量及成分； 根據(jù)燃燒裝置測出的煙氣成分，求出燃料與空氣的配合比例和根據(jù)燃燒裝置測出的煙氣成分，求出燃料與空氣的配合比例和不完全燃燒損失；不完全燃燒損失； 燃燒溫度和燃燒完全程度。燃燒溫度和燃燒完全程度。 為了簡化計(jì)算，在工程計(jì)算準(zhǔn)確度允許的范圍內(nèi)作以下假定：為了簡化計(jì)算，在工程計(jì)算準(zhǔn)確度允許的范圍內(nèi)作以下假定： 對空氣和煙氣中所有成分包括水蒸氣都作為理想氣體處理，這

4、種處對空氣和煙氣中所有成分包括水蒸氣都作為理想氣體處理，這種處理能夠滿足工程計(jì)算的需要；理能夠滿足工程計(jì)算的需要； 當(dāng)溫度不超過當(dāng)溫度不超過20002000時(shí)，在計(jì)算中不考慮煙氣的熱分解，亦不考慮時(shí)，在計(jì)算中不考慮煙氣的熱分解，亦不考慮固體燃料中灰質(zhì)的熱分解產(chǎn)物，因?yàn)檫@些熱分解產(chǎn)物的數(shù)量是很少的；固體燃料中灰質(zhì)的熱分解產(chǎn)物，因?yàn)檫@些熱分解產(chǎn)物的數(shù)量是很少的； 略去空氣中微量的稀有氣體和略去空氣中微量的稀有氣體和COCO2 2。12.1.1 12.1.1 燃料燃燒所需理論空氣量燃料燃燒所需理論空氣量 使單位量的燃料完全燃燒所需的最少的空氣量稱為使單位量的燃料完全燃燒所需的最少的空氣量稱為“理論空

5、氣需要理論空氣需要量量”，簡稱，簡稱“理論空氣量理論空氣量”。在這種情況下空氣中所含的氧氣與燃料中可。在這種情況下空氣中所含的氧氣與燃料中可燃物全部反應(yīng)，得到完全氧化的產(chǎn)物。理論空氣量以符號燃物全部反應(yīng)，得到完全氧化的產(chǎn)物。理論空氣量以符號V V0 0表示，其單位表示，其單位為為NmNm3 3空氣空氣/kg/kg燃料燃料( (對液體燃料和固體燃料對液體燃料和固體燃料) )及及NmNm3 3空氣空氣/Nm/Nm3 3燃料燃料( (對氣體燃對氣體燃料料) )。 12.1.1.1 12.1.1.1 液體燃料與固體燃料燃燒所需理論空氣量液體燃料與固體燃料燃燒所需理論空氣量已知燃料成分已知燃料成分( (

6、質(zhì)量百分?jǐn)?shù)質(zhì)量百分?jǐn)?shù)) )為為C Cy y% + H% + Hy y% + S% + Sy y% + O% + Oy y% + N% + Ny y% + A% + Ay y% + W% + Wy y%=100% (12-1)%=100% (12-1) 對對1 1千克燃料而言，其中所含可燃元素為千克燃料而言，其中所含可燃元素為C Cy y/100(kg)/100(kg)的碳，的碳，H Hy y/100(kg)/100(kg)的氫以及的氫以及S Sy y/100(kg)/100(kg)的硫。因此單位質(zhì)量燃料完全燃燒所需空氣量可由各的硫。因此單位質(zhì)量燃料完全燃燒所需空氣量可由各元素燃燒所需空氣量相加

7、而得。元素燃燒所需空氣量相加而得。 按化學(xué)反應(yīng)完全燃燒方程式，其中碳燃燒時(shí)為按化學(xué)反應(yīng)完全燃燒方程式，其中碳燃燒時(shí)為 C+OC+O2 2 CO CO2 2 數(shù)量關(guān)系為數(shù)量關(guān)系為12kgC+22.4Nm12kgC+22.4Nm3 3O O2 222.4Nm22.4Nm3 3COCO2 2，即，即1kg1kg碳完全燃燒時(shí)需要碳完全燃燒時(shí)需要22.4/12= 1.866Nm22.4/12= 1.866Nm3 3氧，而生成氧，而生成1.866Nm1.866Nm3 3二氧化碳。因此二氧化碳。因此1kg1kg燃料中所含的燃料中所含的 (kg)(kg)碳完全燃燒時(shí)所需氧為碳完全燃燒時(shí)所需氧為 (Nm(Nm3

8、 3) )，而生成的二氧化碳為，而生成的二氧化碳為 yC100yC1.866100yC1.866100(Nm3)。 按化學(xué)反應(yīng)方程式，硫完全燃燒的反應(yīng)式為按化學(xué)反應(yīng)方程式，硫完全燃燒的反應(yīng)式為 S+OS+O2 2 SO SO2 2 數(shù)量關(guān)系為數(shù)量關(guān)系為32kgS+22.4Nm32kgS+22.4Nm3 3O O2 222.4Nm22.4Nm3 3SOSO2 2，即，即1kg1kg硫完全燃燒時(shí)需要硫完全燃燒時(shí)需要0.7Nm0.7Nm3 3氧而生成氧而生成0.7Nm0.7Nm3 3二氧化硫，故二氧化硫，故1kg1kg燃料中所含的燃料中所含的 (kg)(kg)硫完全燃硫完全燃燒時(shí)所需氧為燒時(shí)所需氧為

9、 (Nm(Nm3 3) )，而生成，而生成 (Nm(Nm3 3) )二氧化硫。此外，若二氧化硫。此外，若1kg1kg燃燃料中含有料中含有 (kg)(kg)氧，這些氧相當(dāng)于氧，這些氧相當(dāng)于 按化學(xué)反應(yīng)方程式，氫完全燃燒的反應(yīng)式為按化學(xué)反應(yīng)方程式，氫完全燃燒的反應(yīng)式為 H H2 2+0.5O+0.5O2 2 H H2 2O O 其數(shù)量關(guān)系為其數(shù)量關(guān)系為2.016kgH2.016kgH2 2 +11.2Nm +11.2Nm3 3O O2 2 22.4Nm 22.4Nm3 3H H2 2O O，即，即lkglkg氫完全燃燒氫完全燃燒時(shí)需要時(shí)需要5.55Nm5.55Nm3 3氧而生成氧而生成11.2Nm

10、11.2Nm3 3水蒸氣，因此水蒸氣，因此lkglkg燃料中所含的燃料中所含的 (kg)(kg)氫氫完全燃燒時(shí)所需氧為完全燃燒時(shí)所需氧為 (Nm(Nm3 3) )而生成而生成 (Nm(Nm3 3) )的水蒸氣。的水蒸氣。yH100yH5.55100yH11.1100yS100yS0.7100yS0.7100(Nm3)100yO1007.0324.22100yyOO 因此，因此，1kg1kg燃料完全燃燒時(shí)所需氧氣為燃料完全燃燒時(shí)所需氧氣為 (Nm(Nm3 3/kg) (12-2)/kg) (12-2) 空氣中氧所占體積百分比為空氣中氧所占體積百分比為21%21%，因此每千克燃料完全燃燒所需的理論

11、，因此每千克燃料完全燃燒所需的理論干空氣量為干空氣量為 (Nm(Nm3 3/kg) (12-3)/kg) (12-3) 理論干空氣量如以質(zhì)量表示，則為理論干空氣量如以質(zhì)量表示，則為 (kg/kg) (12-4)(kg/kg) (12-4) 不同燃料完全燃燒所需的理論空氣量是不同的。然而對于液體燃料來說不同燃料完全燃燒所需的理論空氣量是不同的。然而對于液體燃料來說其元素組成主要是碳和氫，而且其含量比差別不大，因而其理論空氣量的差其元素組成主要是碳和氫，而且其含量比差別不大，因而其理論空氣量的差別不大。別不大。 100O7 . 0100S7 . 0100H55. 5100C866. 1Vyyyy0

12、O2yyyy0O0O0333. 0S0333. 0H265. 0C0889. 00.21VV200V293. 1L 已知?dú)怏w燃料成分已知?dú)怏w燃料成分( (體積百分?jǐn)?shù)體積百分?jǐn)?shù)) )為為 CO%+HCO%+H2 2%+CH%+CH4 4%+CnHm%+H%+CnHm%+H2 2S%+COS%+CO2 2%+O%+O2 2%+N%+N2 2%+H%+H2 2O%=100% (12-5)O%=100% (12-5) 其中各可燃成分的燃燒反應(yīng)式為其中各可燃成分的燃燒反應(yīng)式為 CO+0.5O CO+0.5O2 2 CO CO2 2 H H2 2+0.5O+0.5O2 2 H H2 2O O H H2 2

13、S+1.5OS+1.5O2 2 H H2 2O+SOO+SO2 2 上述化學(xué)反應(yīng)式表明每上述化學(xué)反應(yīng)式表明每NmNm3 3COCO完全燃燒時(shí)需完全燃燒時(shí)需0.5Nm0.5Nm3 3O O2 2。故每。故每NmNm3 3氣體燃料氣體燃料中所含的中所含的 (Nm(Nm3 3) )的的COCO完全燃燒時(shí)所需完全燃燒時(shí)所需O O2 2為為 (Nm(Nm3 3) )。依此類推，可。依此類推，可求出每求出每NmNm3 3氣體燃料完全燃燒時(shí)所需氣體燃料完全燃燒時(shí)所需O O2 2為為 12.1.1.2 12.1.1.2 氣體燃料燃燒所需理論空氣量氣體燃料燃燒所需理論空氣量CO100CO0.5100(Nm3/N

14、m3) (12-6)OH2mnCOO4mnHC222mn22mn20OOSH5 . 1HC4mnH5 . 0CO5 . 01001V2 故故1Nm1Nm3 3氣體燃料完全燃燒時(shí)所需理論干空氣量為氣體燃料完全燃燒時(shí)所需理論干空氣量為 (Nm(Nm3 3/Nm/Nm3 3) (12-7) (12-7) 在式在式(12-7)(12-7)中如果代入氣體燃料的包含含濕量的全氣體成分，則計(jì)算中如果代入氣體燃料的包含含濕量的全氣體成分，則計(jì)算出來的是對應(yīng)出來的是對應(yīng)1Nm1Nm3 3濕氣體燃料的理論空氣需要量。如代入的是干氣體成分，濕氣體燃料的理論空氣需要量。如代入的是干氣體成分，則計(jì)算出來的將是對應(yīng)則計(jì)算

15、出來的將是對應(yīng)1Nm1Nm3 3干氣體燃料的理論空氣需要量，由于通常需要干氣體燃料的理論空氣需要量，由于通常需要的是對應(yīng)于實(shí)際送入燃燒裝置里的全氣體成分燃料理論空氣需要量。因此的是對應(yīng)于實(shí)際送入燃燒裝置里的全氣體成分燃料理論空氣需要量。因此這時(shí)還需根據(jù)含濕量進(jìn)行折算。這時(shí)還需根據(jù)含濕量進(jìn)行折算。 在表在表12-112-1給出了計(jì)算出的各種燃料燃燒所需理論空氣量。給出了計(jì)算出的各種燃料燃燒所需理論空氣量。 22mn20OSH5 . 1HC4mnH5 . 0CO5 . 010076. 4V燃燃 料料理論空氣量理論空氣量L0(kg/kg)V0(Nm3/kg)木木 材材褐褐 煤煤無無 煙煙 煤煤木木

16、炭炭焦焦 炭炭汽汽 油油重重 油油苯苯酒酒 精精煤煤 氣氣水水 煤煤 氣氣發(fā)生爐煤氣發(fā)生爐煤氣45571111.31012101214.5151414.513.49.445454534468.58.8898911.311.510.311.010.47.14.05.52.35.51.01.1注：對氣體燃料其單位為注：對氣體燃料其單位為NmNm3 3/Nm/Nm3 3 在實(shí)際燃燒過程中，供應(yīng)的空氣量往往不等于燃燒所需要的理論空在實(shí)際燃燒過程中，供應(yīng)的空氣量往往不等于燃燒所需要的理論空氣量。例如，在實(shí)際條件下為了保證爐內(nèi)燃料完全燃燒，常常供給爐內(nèi)氣量。例如，在實(shí)際條件下為了保證爐內(nèi)燃料完全燃燒，常常

17、供給爐內(nèi)比理論值多的空氣；而有時(shí)為了得到爐內(nèi)的還原性氣氛，便供給少一些比理論值多的空氣；而有時(shí)為了得到爐內(nèi)的還原性氣氛，便供給少一些空氣。因此，實(shí)際空氣需要量空氣。因此，實(shí)際空氣需要量V Vk k與理論空氣需要量與理論空氣需要量V V0 0是有差別的。實(shí)際空是有差別的。實(shí)際空氣量與理論空氣量之比用空氣消耗系數(shù)氣量與理論空氣量之比用空氣消耗系數(shù)表示，即表示，即(12-8) 在在1 1時(shí)，稱為時(shí)，稱為“空氣過剩系數(shù)空氣過剩系數(shù)”。值是在設(shè)計(jì)爐子或燃燒裝值是在設(shè)計(jì)爐子或燃燒裝置時(shí)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)預(yù)先選取，或根據(jù)實(shí)測確定。確定置時(shí)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)預(yù)先選取，或根據(jù)實(shí)測確定。確定值后，即可求出實(shí)際值后，即可求出實(shí)際空氣需

18、要量空氣需要量(12-9)0kVV0kVV(Nm3/Nm3) (12-10) 在計(jì)入空氣中含水量后，在計(jì)入空氣中含水量后，1kg1kg液體燃料或固體燃料在燃燒時(shí)所需實(shí)際液體燃料或固體燃料在燃燒時(shí)所需實(shí)際空氣量為空氣量為(Nm3/kg) (12-11) 上述的計(jì)算未計(jì)入空氣中的水分。實(shí)際上空氣中含有一定的水分，上述的計(jì)算未計(jì)入空氣中的水分。實(shí)際上空氣中含有一定的水分，當(dāng)水分含量較多或要求精確計(jì)算時(shí)，應(yīng)把空氣中的水分估計(jì)在內(nèi)?？諝庵挟?dāng)水分含量較多或要求精確計(jì)算時(shí)，應(yīng)把空氣中的水分估計(jì)在內(nèi)?？諝庵械乃忠苑柕乃忠苑杁 d表示，相當(dāng)于折算到表示，相當(dāng)于折算到lkglkg干空氣中的含水量干空氣中的

19、含水量( (以以g g計(jì)計(jì)) )，故對，故對應(yīng)于應(yīng)于1Nm1Nm3 3干空氣的含水量體積為干空氣的含水量體積為d00161. 0184 .221000d293. 1Vsd00161. 01VVVV0skks =1 =1，表明實(shí)際空氣供給量正好等于理論空氣需要量。理論上，此，表明實(shí)際空氣供給量正好等于理論空氣需要量。理論上，此時(shí)燃料中的可燃物質(zhì)可以全部氧化，燃料與氧化劑的配比符合化學(xué)反應(yīng)式時(shí)燃料中的可燃物質(zhì)可以全部氧化，燃料與氧化劑的配比符合化學(xué)反應(yīng)式的當(dāng)量關(guān)系。這時(shí)燃料和空氣量之比稱為化學(xué)當(dāng)量比。的當(dāng)量關(guān)系。這時(shí)燃料和空氣量之比稱為化學(xué)當(dāng)量比。 1 1，表明實(shí)際空氣供給量小于理論空氣需要量。顯

20、然，這種燃燒，表明實(shí)際空氣供給量小于理論空氣需要量。顯然，這種燃燒過程是不可能完全的，燃燒產(chǎn)物中尚剩余可燃物質(zhì)，而氧氣卻消耗完了，過程是不可能完全的，燃燒產(chǎn)物中尚剩余可燃物質(zhì)，而氧氣卻消耗完了，勢必造成燃料的浪費(fèi)。勢必造成燃料的浪費(fèi)。 實(shí)際燃燒中存在著一最佳實(shí)際燃燒中存在著一最佳值。最佳值。最佳值隨燃料性質(zhì)和燃燒裝置的值隨燃料性質(zhì)和燃燒裝置的結(jié)構(gòu)而改變。原則上。易燃燃料及設(shè)計(jì)完善的燃燒裝置，其最佳結(jié)構(gòu)而改變。原則上。易燃燃料及設(shè)計(jì)完善的燃燒裝置，其最佳值較小值較小( (更接近于更接近于1)1)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，對于液體和氣體燃料，最佳。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，對于液體和氣體燃料，最佳值約為值約為1.101.10，

21、煙，煙煤約為煤約為1.201.20，而貧煤和無煙煤約為，而貧煤和無煙煤約為1.20-1.251.20-1.25。 1 1，表明實(shí)際空氣供給量大于理論空氣需要量。在實(shí)際燃燒裝置，表明實(shí)際空氣供給量大于理論空氣需要量。在實(shí)際燃燒裝置中，絕大多數(shù)情況下均采用這種供氣方式。這樣既可節(jié)省燃料，有時(shí)也中，絕大多數(shù)情況下均采用這種供氣方式。這樣既可節(jié)省燃料，有時(shí)也具有其他的有益作用。例如在噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室中，空氣適當(dāng)過量可以具有其他的有益作用。例如在噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室中，空氣適當(dāng)過量可以降低其出口氣體溫度，從而達(dá)到保護(hù)某些部件的目的。降低其出口氣體溫度，從而達(dá)到保護(hù)某些部件的目的。 燃燒產(chǎn)物的生成量及成分是根

22、據(jù)燃燒反應(yīng)的物質(zhì)平衡進(jìn)行計(jì)算。完全燃燒產(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。完全燃燒時(shí)，單位質(zhì)量燃燒時(shí)，單位質(zhì)量( (或體積或體積) )燃料燃燒后生成的燃燒產(chǎn)物包括燃料燃燒后生成的燃燒產(chǎn)物包括COCO2 2、SOSO2 2、H H2 2O O、N N2 2、O O2 2，其中，其中O O2 2是當(dāng)是當(dāng)1 1時(shí)才會存在。燃燒產(chǎn)物的生成量，當(dāng)時(shí)才會存在。燃燒產(chǎn)物的生成量，當(dāng)11時(shí)稱時(shí)稱“實(shí)際燃燒產(chǎn)物生成量實(shí)際燃燒產(chǎn)物生成量”，當(dāng)，當(dāng)=1=1時(shí)稱時(shí)稱“理論燃燒產(chǎn)物生成量理論燃燒產(chǎn)物生成量”。對于液。對于液體或固體燃料的燃燒，理論煙氣量的計(jì)算方法如下。體或固體燃料的燃燒，理論煙氣量的計(jì)算

23、方法如下。12.2.1 12.2.1 液體燃料與固體燃料燃燒生成煙氣量的計(jì)算液體燃料與固體燃料燃燒生成煙氣量的計(jì)算 為了燃料完全燃燒，供給燃料的空氣量常大于理論空氣需要量，但在為了燃料完全燃燒，供給燃料的空氣量常大于理論空氣需要量，但在實(shí)際燃燒中真正與燃料起化學(xué)反應(yīng)仍為理論空氣需要量。因此，完全燃燒實(shí)際燃燒中真正與燃料起化學(xué)反應(yīng)仍為理論空氣需要量。因此，完全燃燒的煙氣量可看成由燃料與理論空氣需要量燃燒后生成的理論煙氣量與過剩的煙氣量可看成由燃料與理論空氣需要量燃燒后生成的理論煙氣量與過剩空氣量兩部分組成?？諝饬績刹糠纸M成。 燃料完全燃燒時(shí)，燃燒產(chǎn)物的主要成分為燃料完全燃燒時(shí)，燃燒產(chǎn)物的主要成分

24、為COCO2 2、SOSO2 2、H H2 2O O以及氮四種以及氮四種氣體。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)式可以得出每氣體。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)式可以得出每1kg1kg燃料燃燒時(shí)所產(chǎn)生的上述氣體的燃料燃燒時(shí)所產(chǎn)生的上述氣體的體積，即體積，即 (1) CO(1) CO2 2的體積的體積 (Nm(Nm3 3/kg) (12-12)/kg) (12-12) (2) SO (2) SO2 2的體積的體積 (Nm(Nm3 3/kg) (12-13)/kg) (12-13)將將 + + 合并寫為合并寫為 ，即，即 (Nm(Nm3 3/kg) (12-14)/kg) (12-14)100C866. 1100C1214 .22Vyy

25、CO22SOV100S7 . 0100S3214 .22VyySO22COV2ROV100S7 . 0100C866. 1VyyRO2 (3) (3) 理論水蒸氣體積理論水蒸氣體積 由四部分組成：由四部分組成： 燃料中所含氫燃燒后生成的水蒸氣燃料中所含氫燃燒后生成的水蒸氣 (Nm(Nm3 3/kg) (12-15)/kg) (12-15) 燃料中所含水分汽化產(chǎn)生的蒸汽燃料中所含水分汽化產(chǎn)生的蒸汽 (Nm(Nm3 3/kg) (12-16)/kg) (12-16) 由理論空氣量由理論空氣量V V0 0帶入的水蒸氣。由于干空氣的密度為帶入的水蒸氣。由于干空氣的密度為1.293kg/Nm1.293k

26、g/Nm3 3，水蒸氣的密度為水蒸氣的密度為0.804kg/Nm0.804kg/Nm3 3，所以單位體積空氣中的水蒸氣量為，所以單位體積空氣中的水蒸氣量為 (Nm(Nm3 3/kg) (12-17) /kg) (12-17) 在采用蒸氣霧化燃油時(shí)，隨同燃油一起噴入的水蒸氣在采用蒸氣霧化燃油時(shí)，隨同燃油一起噴入的水蒸氣 (Nm(Nm3 3/kg) (12-18) /kg) (12-18) 0OH2Vyy01OHH111. 0100H016. 224 .222V2yy02OHW0124. 0100W184 .22V2003OHdV0016. 0V2204H Owhwh22.4VW1.24W18 式

27、中，式中， 為霧化用蒸氣消耗量為霧化用蒸氣消耗量(kg/kg)(kg/kg)。故。故 (Nm(Nm3 3/kg) (12-19)/kg) (12-19) (4) (4) 理論氮?dú)獾捏w積理論氮?dú)獾捏w積 有兩個(gè)來源：燃料中的含氮量和理論空氣有兩個(gè)來源：燃料中的含氮量和理論空氣量量 中所含氮，即中所含氮，即 (Nm(Nm3 3/kg) (12-20)/kg) (12-20) 故理論煙氣量為故理論煙氣量為 (Nm(Nm3 3/kg) (12-21)/kg) (12-21) 如果不計(jì)入如果不計(jì)入 則稱為理論干煙氣量則稱為理論干煙氣量 ，即，即 （NmNm3 3/kg/kg） (12-22)(12-22)

28、 干煙氣體積的引入很有實(shí)用意義。在某些測定煙氣成分的儀器中，干煙氣體積的引入很有實(shí)用意義。在某些測定煙氣成分的儀器中，所得到的各種組成氣體的百分比都是對于干煙氣而言的。所得到的各種組成氣體的百分比都是對于干煙氣而言的。whW20yy0H OwhV0.111H0.124W0.0016dV1.24W0N2V0V0y0y0NV79. 0100N8 . 0V79. 0100N284 .22V20N0OHRO0y222VVVV0OH2V0gyV0NRO0gy22VVV0yV00yyV)d00161. 01)(1(VV00gygyV) 1(VV00OHOHV) 1(d00161. 0VV222ygyH O

29、VVV12.2.1.2 12.2.1.2 實(shí)際煙氣量的計(jì)算實(shí)際煙氣量的計(jì)算 當(dāng)當(dāng)1 1時(shí)，燃燒過程中實(shí)際供應(yīng)的空氣量多于理論空氣量。燃料的時(shí)，燃燒過程中實(shí)際供應(yīng)的空氣量多于理論空氣量。燃料的燃燒應(yīng)當(dāng)是完全的。但在計(jì)算實(shí)際煙氣量燃燒應(yīng)當(dāng)是完全的。但在計(jì)算實(shí)際煙氣量 V Vy y 時(shí)，需要將理論煙氣量時(shí)，需要將理論煙氣量 V Vy y0 0 加上過剩的干空氣量及與之對應(yīng)的水蒸氣，即加上過剩的干空氣量及與之對應(yīng)的水蒸氣，即(Nm(Nm3 3/kg/kg） (12-23)(12-23)如果不計(jì)入煙氣中的水分則得實(shí)際干煙氣量為：如果不計(jì)入煙氣中的水分則得實(shí)際干煙氣量為：(Nm(Nm3 3/kg/kg）

30、(12-24)(12-24)在煙氣量在煙氣量V Vy y中的水蒸氣體積為中的水蒸氣體積為(Nm(Nm3 3/kg/kg） (12-25)(12-25)故又可寫出故又可寫出(Nm(Nm3 3/kg/kg） (12-26)(12-26)222SOCOROVVV2221(HO COCHHS SO )100nmn200H O2221V(H OHC HH S)0.00161 V1002nmmd12.2.2.1 12.2.2.1 理論煙氣量的計(jì)算理論煙氣量的計(jì)算 與固體和液體燃料一樣，理論煙氣由與固體和液體燃料一樣，理論煙氣由COCO2 2、SOSO2 2、H H2 2O O及及N N2 2四種氣體組四種

31、氣體組成，根據(jù)前述的化學(xué)反應(yīng)式，可以得出成，根據(jù)前述的化學(xué)反應(yīng)式，可以得出1Nm31Nm3濕氣體燃料完全燃燒時(shí)所產(chǎn)濕氣體燃料完全燃燒時(shí)所產(chǎn)生的各成分體積為：生的各成分體積為：(1) CO(1) CO2 2與與SOSO2 2的體積的體積V VRO2 RO2 ：(Nm(Nm3 3/kg/kg） (12-27) (12-27) (2) (2) 理論水蒸氣的體積：理論水蒸氣的體積：(Nm(Nm3 3/kg/kg）(12-28) (12-28) (3) (3) 理論氮?dú)獾捏w積理論氮?dú)獾捏w積V VN N2 20 0 ： (Nm(Nm3 3/Nm/Nm3 3) (12-29) ) (12-29) 故理論煙氣

32、量故理論煙氣量 VyVy0 0 為為 (Nm(Nm3 3/Nm/Nm3 3) (12-30) (12-30)而理論干煙氣量而理論干煙氣量VgyVgy0 0 為為 (Nm(Nm3 3/Nm/Nm3 3) (12-31) ) (12-31) 12.2.2.2 12.2.2.2 實(shí)際煙氣量的計(jì)算實(shí)際煙氣量的計(jì)算 實(shí)際煙氣量實(shí)際煙氣量VyVy為理論煙氣量為理論煙氣量VyVy0 0與剩余空氣量之和，即與剩余空氣量之和，即(Nm(Nm3 3/Nm/Nm3 3) (12-32) ) (12-32) 020NV79. 0100NV20N0OH0RO0y222VVVV0N0RO0gy22VVV00yyVV(1)

33、(10.00161 )Vd實(shí)際干煙氣量實(shí)際干煙氣量 V Vgygy 則為則為 (Nm(Nm3 3/Nm/Nm3 3) (12-33) (12-33)在煙氣量在煙氣量VyVy中的水蒸氣體積中的水蒸氣體積 V VH H2 2O O 為為(Nm(Nm3 3/Nm/Nm3 3) (12-34) (12-34)(Nm(Nm3 3/Nm/Nm3 3) (12-35) ) (12-35) 00) 1(VVVgygy2200H OH OVV0.00161 (1)VdOHgyy2VVV 燃料不完全燒燒時(shí)，燃燒產(chǎn)物中會出現(xiàn)燃料不完全燒燒時(shí)，燃燒產(chǎn)物中會出現(xiàn)COCO、H H2 2和和CHCH4 4等未燃成分。顯等未

34、燃成分。顯然，這些氣體的含量越多，表明燃燒過程越不完善，能量損失也越大。然，這些氣體的含量越多，表明燃燒過程越不完善，能量損失也越大。因此，分析煙氣中未燃成分的種類和數(shù)量，評價(jià)燃燒過程的完善程度，因此，分析煙氣中未燃成分的種類和數(shù)量，評價(jià)燃燒過程的完善程度，為調(diào)整燃燒過程提供科學(xué)依據(jù)。不完全燃燒的煙氣量不能象完全燃燒時(shí)為調(diào)整燃燒過程提供科學(xué)依據(jù)。不完全燃燒的煙氣量不能象完全燃燒時(shí)那樣，直接由燃料成分求出，一般只有在已知煙氣成分的條件下才能求那樣，直接由燃料成分求出，一般只有在已知煙氣成分的條件下才能求出不完全燃燒時(shí)的煙氣量，以下介紹其計(jì)算方法。出不完全燃燒時(shí)的煙氣量，以下介紹其計(jì)算方法。 在已

35、知燃料成分中的在已知燃料成分中的C Cy y% %與與S Sy y% %時(shí)，如能測出干煙氣成分中含碳、硫元時(shí)，如能測出干煙氣成分中含碳、硫元素的組成氣體所占體積百分?jǐn)?shù)（如素的組成氣體所占體積百分?jǐn)?shù)（如RORO2 2%、CO%CO%、CHCH4 4%等），則可利等），則可利用燃燒前后的物質(zhì)平衡關(guān)系，求出不完全燃燒時(shí)的干煙氣量用燃燒前后的物質(zhì)平衡關(guān)系，求出不完全燃燒時(shí)的干煙氣量V Vgybgyb。考慮到?？紤]到2RO2gybVRO =100VCOgybVCO=100V4CH4gybVCH =100V12.3.1 12.3.1 液體燃料與固體燃料煙氣量的計(jì)算液體燃料與固體燃料煙氣量的計(jì)算式中的式中的

36、 、 、 、 均是對應(yīng)單位質(zhì)量燃料的燃燒產(chǎn)物均是對應(yīng)單位質(zhì)量燃料的燃燒產(chǎn)物( (以以NmNm3 3為單位為單位) )。因此，有。因此，有g(shù)ybV2ROVCOV4CHV24ROCOCHgyb24100(V+ V+ V)V=RO +CO+CH (12-36)16124 .2216V28124 .2228V44124 .2244V100C42CHCOCOy124 .22100CVVVyCHCOCO4264324 .2264V100S2SOy根據(jù)燃燒前后的碳平衡關(guān)系，可寫出碳平衡方程根據(jù)燃燒前后的碳平衡關(guān)系，可寫出碳平衡方程即即而硫平衡方程則為而硫平衡方程則為324 .22100SVySO2即即因此因

37、此)32S12C(1004 .22VVVyyCHCOSO42于是可得出于是可得出 V Vgybgyb計(jì)算的公式計(jì)算的公式為為yygyb241.866(C +0.375S )V=RO +CO+CH (Nm(Nm3 3/kg) (12-37)/kg) (12-37)12.3.2 12.3.2 氣體燃料煙氣量的計(jì)算氣體燃料煙氣量的計(jì)算 利用燃燒前后的物質(zhì)平衡關(guān)系，求出不完全燃燒時(shí)的干煙氣量利用燃燒前后的物質(zhì)平衡關(guān)系，求出不完全燃燒時(shí)的干煙氣量 為為 (12-38)(12-38)這里，式中的這里，式中的 、 、 、 均是均是1Nm1Nm3 3氣體燃料的燃燒產(chǎn)物。氣體燃料的燃燒產(chǎn)物。根據(jù)碳平衡方程根據(jù)碳

38、平衡方程+ + + + 即即gybV24ROCOCHgyb24100(V+ V+ V)V=RO +CO+CH gybV2ROVCOV4CHV燃料C2ROVCOV4CHV242COCOCHC HCOCOVVV100100100nmn同理，可寫出硫平衡方衡同理，可寫出硫平衡方衡由于由于 (Nm(Nm3 3/Nm/Nm3 3) )于是，于是， 的計(jì)算公式為的計(jì)算公式為 (Nm(Nm3 3/Nm/Nm3 3) (12-39) (12-39)2SO2V100SH222SOCOROVVV2422ROCOCHCOCOC HH SVVV100nmngybV2nm2gyb24CO +CO +nC H+ H SV

39、=RO +CO+CH 如果將不完全燃燒時(shí)煙氣中含有如果將不完全燃燒時(shí)煙氣中含有COCO、H H2 2以及以及CHCH4 4等可燃成分再進(jìn)一步等可燃成分再進(jìn)一步燃燒，就達(dá)到了燃料的完全燃料。如果將相應(yīng)的空氣中所含氮也一并列入，燃燒，就達(dá)到了燃料的完全燃料。如果將相應(yīng)的空氣中所含氮也一并列入，則可得出：則可得出： 即即 (12-40)(12-40) 同理還可寫同理還可寫 (12-41) (12-41) (12-42)(12-42) 由這些反應(yīng)式可以看出，不完全燃燒煙氣量與完全燃燒煙氣量之間由這些反應(yīng)式可以看出，不完全燃燒煙氣量與完全燃燒煙氣量之間有一定的關(guān)系。由于完全燃燒時(shí)煙氣量可以由燃料成分求出

40、，因此可利用有一定的關(guān)系。由于完全燃燒時(shí)煙氣量可以由燃料成分求出，因此可利用這一關(guān)系，可以計(jì)算不完全燃燒煙氣量。這一關(guān)系，可以計(jì)算不完全燃燒煙氣量。 22227979CO 0.5O0.5NCO0.5N21212222N88. 1CON88. 1O5 . 0CO22222N88. 1OHN88. 1O5 . 0H222224N52. 7OH2CON52. 7O2CH 由式由式(12-40)(12-40)可以看出，煙氣中每含有可以看出，煙氣中每含有1(Nm1(Nm3 3)CO)CO，當(dāng)它燃燒后，煙氣，當(dāng)它燃燒后，煙氣體積將由體積將由1+0.5+1.88=3.38Nm1+0.5+1.88=3.38N

41、m3 3變?yōu)樽優(yōu)?+1.88=2.88Nm1+1.88=2.88Nm3 3，即不完全燃燒時(shí)的，即不完全燃燒時(shí)的煙氣體積在它完全燃燒后，將減少煙氣體積在它完全燃燒后，將減少0.5Nm0.5Nm3 3。同理，由式。同理，由式(12-41)(12-41)、在煙氣、在煙氣中每含有中每含有1(Nm1(Nm3 3)H)H2 2，則意味著完全燃燒后其體積將減少，則意味著完全燃燒后其體積將減少0.5Nm0.5Nm3 3。但由式。但由式(12-42)(12-42)可以看出，煙氣中的可以看出，煙氣中的CHCH4 4在完全燃燒后，氣體體積不變。因此，在完全燃燒后，氣體體積不變。因此，在不完全燃燒煙氣中如果含有在不完

42、全燃燒煙氣中如果含有CO HCO H2 2和和CHCH4 4的體積分別為的體積分別為V VCOCO Nm Nm3 3、V VH H2 2 NmNm3 3和和 V VCHCH4 4 NmNm3 3，則不完全燃燒煙氣量，則不完全燃燒煙氣量V Vybyb與完全燃燒煙氣量與完全燃燒煙氣量 V Vy y必有以下關(guān)系：必有以下關(guān)系： 如已知不完全燃燒煙氣成分：如已知不完全燃燒煙氣成分：CO%CO%、HH2 2%、CHCH4 4%，則由上式可，則由上式可寫出寫出2HCOybyV5 . 0V5 . 0VV)H 5 . 0CO 5 . 0100(100VV2yby即即 (12-43)(12-43)同理，由式同理

43、，由式(12-40)(12-40)、(12-41)(12-41)、(12-42)(12-42)對干煙氣可得對干煙氣可得如已知不完全燃燒煙氣成分：如已知不完全燃燒煙氣成分：CO%CO%、HH2 2%、CHCH4 4%，則可寫出，則可寫出 (12-44)(12-44)H 5 . 0CO 5 . 0(100100VV2yyb42CHHCOgybgyV2V5 . 1V5 . 0VV)CH 2H 5 . 1CO 5 . 0(100100VV42gygyb)V52. 9V88. 1V88. 1 (VV42CHHCO0yyb 這時(shí)空氣量供給不足，可能存在以下兩種情況：這時(shí)空氣量供給不足，可能存在以下兩種情況

44、： (1) (1) 燃料與空氣充分混合燃料與空氣充分混合 這時(shí)煙氣中僅含這時(shí)煙氣中僅含COCO、H H2 2、CHCH4 4等可燃成分，但無過剩氧，所以式等可燃成分，但無過剩氧，所以式(12-(12-40)40)、(12-41)(12-41)、(12-42)(12-42)所表示的化學(xué)反應(yīng)不能進(jìn)行。這就意味著，煙氣所表示的化學(xué)反應(yīng)不能進(jìn)行。這就意味著，煙氣中每含有中每含有1(Nm1(Nm3 3)CO)CO，由于缺少了，由于缺少了0.5Nm0.5Nm3 3的的O O2 2和和1.88Nm1.88Nm3 3的的N N2 2，因而不能生成，因而不能生成完全燃燒時(shí)的理論燃燒產(chǎn)物完全燃燒時(shí)的理論燃燒產(chǎn)物1

45、(Nm1(Nm3 3)CO)CO2 2和和1.88(Nm1.88(Nm3 3)N)N2 2，即不完全燃燒產(chǎn)物，即不完全燃燒產(chǎn)物比理論燃燒產(chǎn)物少比理論燃燒產(chǎn)物少1.88Nm1.88Nm3 3。同理，煙氣中每含有。同理，煙氣中每含有1(Nm1(Nm3 3)H)H2 2，將使燃燒產(chǎn)，將使燃燒產(chǎn)物比理論燃燒產(chǎn)物煙氣少物比理論燃燒產(chǎn)物煙氣少1.88Nm1.88Nm3 3。煙氣中每含有。煙氣中每含有1(Nm1(Nm3 3)CH)CH4 4，將使燃燒產(chǎn)，將使燃燒產(chǎn)物比理論燃燒產(chǎn)物少物比理論燃燒產(chǎn)物少0.52Nm0.52Nm3 3。因此，如不完全燃燒煙氣中含有。因此，如不完全燃燒煙氣中含有COCO的、的、H

46、H2 2的、的、CHCH4 4的等不完全燃燒產(chǎn)物，則的等不完全燃燒產(chǎn)物，則如已知不完全燃燒煙氣成分：如已知不完全燃燒煙氣成分：CO%CO%、HH2 2%、CHCH4 4%，則，則即即 (12-45)(12-45)同理，對干煙氣則可導(dǎo)出同理，對干煙氣則可導(dǎo)出 (12-46)(12-46)但應(yīng)指出，式但應(yīng)指出，式(12-46)(12-46)中的煙氣成分為干煙氣成分。中的煙氣成分為干煙氣成分。)CH52. 9H88. 1CO88. 1100(100VV42yb0y)CH52. 9H88. 1CO88. 1100100VV420yyb)CH52. 7H88. 0CO88. 1100100VV420yg

47、yb (2) 燃料與空氣未能充分混合燃料與空氣未能充分混合 這時(shí)雖然供給的空氣不足，但煙氣中除含有這時(shí)雖然供給的空氣不足，但煙氣中除含有CO、H2、CH4等可燃成等可燃成分，尚含有剩余的氧。如煙氣中氧的體積為分，尚含有剩余的氧。如煙氣中氧的體積為 ，則相當(dāng)于有，則相當(dāng)于有 的空氣未參與燃燒，而存在于不完全煙氣的空氣未參與燃燒，而存在于不完全煙氣 之中。在不完全燃燒煙氣中之中。在不完全燃燒煙氣中將這部分空氣扣除后，即可得出參與燃燒的空氣與燃料生成的不完全燃將這部分空氣扣除后，即可得出參與燃燒的空氣與燃料生成的不完全燃燒煙氣，由以上討論已經(jīng)知道它比理論煙氣量燒煙氣，由以上討論已經(jīng)知道它比理論煙氣量

48、 少少 ( 、 、 分別為不完全燃燒煙氣中所含分別為不完全燃燒煙氣中所含CO、H2及及CH4體積體積)，即，即 2OV22OO1V4.76V0.21ybV0yV24COHCH1.88V1.88V9.52VCOV2HV4CHV)V52. 9V88. 1V88. 1 (VV76. 4V422CHHCO0yOyb即即 (12-47)(12-47)同理，對干煙氣同理，對干煙氣 (12-48)(12-48)式式(12-48)(12-48)中的煙氣成分為干煙氣成分。中的煙氣成分為干煙氣成分。O.)CH.H.CO.VVygyb2420764527880881100100)O76. 4CH52. 9H88.

49、1CO88. 1100(100VV242yb0yO76. 4)CH52. 9H88. 1CO88. 1100100VV2420yyb 為了判斷燃燒室中燃料所達(dá)到的實(shí)際燃燒程度，必須對正在進(jìn)行的為了判斷燃燒室中燃料所達(dá)到的實(shí)際燃燒程度，必須對正在進(jìn)行的實(shí)際燃燒過程進(jìn)行檢測和控制。實(shí)際燃燒過程進(jìn)行檢測和控制。燃燒過程檢測的主要內(nèi)容是燃燒質(zhì)量的燃燒過程檢測的主要內(nèi)容是燃燒質(zhì)量的檢測，包括煙氣成分分析和空氣消耗系數(shù)的檢測。檢測，包括煙氣成分分析和空氣消耗系數(shù)的檢測。通過對煙氣成分的分通過對煙氣成分的分析不僅可以了解燃料的燃燒完全程度、燃燒污染物析不僅可以了解燃料的燃燒完全程度、燃燒污染物( (如如SO

50、SO2 2、COCO、NONOx x等等) )的排放情況，而且通過煙氣成分還可計(jì)算出影響燃燒過程的重要參數(shù)即的排放情況，而且通過煙氣成分還可計(jì)算出影響燃燒過程的重要參數(shù)即空氣系數(shù)。因此，煙氣分析是判斷燃燒過程是否完善的重要手段?？諝庀禂?shù)。因此，煙氣分析是判斷燃燒過程是否完善的重要手段。 測定氣體成分的方法是先用一取樣裝置由燃燒室測定氣體成分的方法是先用一取樣裝置由燃燒室( (或煙道系統(tǒng)中或煙道系統(tǒng)中) )中中規(guī)定的位置規(guī)定的位置( (稱為取樣點(diǎn)稱為取樣點(diǎn)) )抽取氣體式樣，然后用氣體分析儀器進(jìn)行成分抽取氣體式樣，然后用氣體分析儀器進(jìn)行成分分析。燃燒室或煙道內(nèi)各點(diǎn)氣體成分是不均勻的。因此取樣點(diǎn)必

51、須選擇分析。燃燒室或煙道內(nèi)各點(diǎn)氣體成分是不均勻的。因此取樣點(diǎn)必須選擇適當(dāng)，力求該處成分具有代表性，或者設(shè)置合理分布的多個(gè)取樣點(diǎn)而求適當(dāng)，力求該處成分具有代表性，或者設(shè)置合理分布的多個(gè)取樣點(diǎn)而求各點(diǎn)成分的平均值。取樣過程中不允許混入其他氣體，也不允許在取樣各點(diǎn)成分的平均值。取樣過程中不允許混入其他氣體，也不允許在取樣裝置中各種氣體之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。裝置中各種氣體之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。 氣體分析儀的類型很多，按其工作原理可分為兩大類：一類為化學(xué)氣體分析儀的類型很多，按其工作原理可分為兩大類：一類為化學(xué)式，它是利用特定的化學(xué)藥品對煙氣中各種成分進(jìn)行吸收，從而測定其式，它是利用特定的化學(xué)藥品對煙氣中各種成

52、分進(jìn)行吸收，從而測定其含量，例如目前常用的奧塞特含量，例如目前常用的奧塞特(Orsat(Orsat) )煙氣分析儀等即屬此類；另一類煙氣分析儀等即屬此類；另一類則為物理式，它是利用各種煙氣成分物理特性的不同，從而測定其品種則為物理式，它是利用各種煙氣成分物理特性的不同，從而測定其品種及含量，例如利用各種氣體對紅外線吸收波長具有選擇性的特點(diǎn)制成的及含量，例如利用各種氣體對紅外線吸收波長具有選擇性的特點(diǎn)制成的紅外氣體分析儀等。在這兩類分析儀中，化學(xué)式由于不能實(shí)時(shí)、連續(xù)指紅外氣體分析儀等。在這兩類分析儀中，化學(xué)式由于不能實(shí)時(shí)、連續(xù)指示煙氣中各種成分含量，故使用不夠方便；物理式雖能作到實(shí)時(shí)、連續(xù)示煙氣

53、中各種成分含量，故使用不夠方便；物理式雖能作到實(shí)時(shí)、連續(xù)指示出煙氣中各種成分含量，但高精度的物理式煙氣分析儀指示出煙氣中各種成分含量，但高精度的物理式煙氣分析儀( (如紅外氣體如紅外氣體分析儀分析儀) )價(jià)格昂貴，故其實(shí)際應(yīng)用不及化學(xué)式氣體分析儀廣泛。價(jià)格昂貴，故其實(shí)際應(yīng)用不及化學(xué)式氣體分析儀廣泛。 煙氣分析結(jié)果的正確性受到取樣、儀器等許多因素影響，因此檢驗(yàn)煙氣分析結(jié)果的正確性受到取樣、儀器等許多因素影響，因此檢驗(yàn)煙氣分析結(jié)果是否正確至關(guān)重要。利用燃料計(jì)算的基本原理，可以建立煙氣分析結(jié)果是否正確至關(guān)重要。利用燃料計(jì)算的基本原理，可以建立燃燒產(chǎn)物各成分之間的關(guān)系式。這些關(guān)系式可以用來驗(yàn)證氣體成分

54、分析燃燒產(chǎn)物各成分之間的關(guān)系式。這些關(guān)系式可以用來驗(yàn)證氣體成分分析的準(zhǔn)確性。同時(shí)，這些關(guān)系式還進(jìn)一步反映出燃料和燃耗產(chǎn)物的特性。的準(zhǔn)確性。同時(shí)，這些關(guān)系式還進(jìn)一步反映出燃料和燃耗產(chǎn)物的特性。以下討論這些關(guān)系式的推導(dǎo)。以下討論這些關(guān)系式的推導(dǎo)。 燃料在理論空氣量配合比例下，如能達(dá)到完全燃燒，則干煙氣中所燃料在理論空氣量配合比例下，如能達(dá)到完全燃燒，則干煙氣中所含含RORO2 2%將到最大值。即將到最大值。即 (12-49)(12-49) 式中式中 。 、 及及 的計(jì)算公式已在第二節(jié)中導(dǎo)的計(jì)算公式已在第二節(jié)中導(dǎo)出，將它們代入式出，將它們代入式(12-49)(12-49)，經(jīng)整理后可得，經(jīng)整理后可得

55、 (12-50)(12-50)2RO2 max0gyVRO 100V222ROCOSOVVV2COV2SOV0gyV2 max21RO 1 式中的式中的是一個(gè)燃料特性系數(shù)，取決于燃料成分。在空氣中燃燒時(shí)，是一個(gè)燃料特性系數(shù)，取決于燃料成分。在空氣中燃燒時(shí)，對于液體和固體燃料對于液體和固體燃料 (12-51)(12-51) 對于氣體燃料對于氣體燃料 (12-52)(12-52) 在表在表12-212-2中給出了幾種常用燃料的中給出了幾種常用燃料的和和 。yyyyyH0.125O0.038N2.27C0.375S2222220.79 0.5H0.5CO()C H1.5H S O0.21N40.79

56、COC HH S COnmnmmnn2 maxRO 燃料燃料碳碳H H2 2COCOCHCH4 4無煙煤無煙煤貧煤貧煤煙煤煙煤褐煤褐煤泥煤泥煤重油重油甲烷甲烷天然氣天然氣0 0- -0.3950.3950.790.790.020.020.100.100.090.090.120.120.100.100.150.150.050.050.110.110.070.070.080.080.290.290.350.350.190.190.750.750.800.8021210 034.734.711.711.720.620.619.119.119.319.318.918.919.119.118.318.3

57、20.020.018.918.919.619.619.419.416.216.215.615.611.711.711.811.82 maxRO 2 maxRO 按式按式(12-51)(12-51)或或(12-52)(12-52)計(jì)算計(jì)算值后，可按式值后，可按式(12-50)(12-50)計(jì)算計(jì)算 。另一方面，由已知的煙氣成分也可反推出另一方面，由已知的煙氣成分也可反推出 ，利用這種關(guān)系就可，利用這種關(guān)系就可導(dǎo)出煙氣成分的驗(yàn)證方程。導(dǎo)出煙氣成分的驗(yàn)證方程?，F(xiàn)在討論在現(xiàn)在討論在11時(shí)，煙氣成分與時(shí)，煙氣成分與 的關(guān)系。假設(shè)干煙氣中含的關(guān)系。假設(shè)干煙氣中含有的不完全燃燒產(chǎn)物體積成分為有的不完全燃燒產(chǎn)

58、物體積成分為 % %， % %及及 % %，氧的體積成，氧的體積成分為分為 % %。已知在完全燃燒時(shí)有以下關(guān)系：已知在完全燃燒時(shí)有以下關(guān)系： (12-53)(12-53)而由而由(12-44)(12-44)可知可知2 maxRO 2 maxRO 2 maxRO CO2H 4CH 2O 00gygykVV(VV )24gygyb1000.5CO 1.5H 2CH VV100 但煙氣中所含氧不僅包括過量空氣但煙氣中所含氧不僅包括過量空氣 帶來的氧，還包括由于不帶來的氧，還包括由于不完全燃燒而少消耗的氧。由于不完全燃燒而少消耗的氧可利用式完全燃燒而少消耗的氧。由于不完全燃燒而少消耗的氧可利用式(12

59、-40)(12-40)、(12-41)(12-41)、(12-42)(12-42)的關(guān)系求出，即的關(guān)系求出，即 于是，可得出于是，可得出 (12-54)(12-54) 將式將式(12-44)(12-44)的的 和式和式(12-54)(12-54)的代入式的代入式(12-53)(12-53)可得可得 (12-55) (12-55) 另一方面，煙氣中所含另一方面，煙氣中所含COCO和和CHCH4 4如完全燃燒，則能生成同樣體積如完全燃燒，則能生成同樣體積( (以以NmNm3 3計(jì)計(jì)) )的的COCO2 2，故完全燃燒時(shí)可能生成的，故完全燃燒時(shí)可能生成的 (12-56) (12-56) 0k(VV

60、)20224OgybkgybO 0.5CO0.5H 2CH 21VV(VV )V100100100gyb0k224V(VV )(O 0.5CO0.5H 2CH )21gyV0gygyb224VV (1004.76O 1.88CO0.88H 7.52CH )224ROgybRO CO CH VV100將式將式(12-55)(12-55)的的 與式與式(12-56)(12-56)的的 代入式代入式(12-49)(12-49)，則由煙氣成，則由煙氣成分可求出分可求出 (12-57)(12-57)于是，由式于是，由式(12-50)(12-50)與式與式(12-57)(12-57)可得出可得出RORO2