燃料与燃烧计算题Word版.docx

如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载!燃料与燃烧计算题 例1 某厂使用高炉煤气和焦炉煤气的混合煤气，煤气温度为 28 ℃，由化验室分析的煤气成分为CO2C2H4O2H2CH4CON2焦炉煤气3.12.90.457.925.49.01.3高炉煤气13.90.33.00.626.256.0 求两种煤气的发热量和当焦炉煤气与高炉煤气按 3:7 混合时，混合煤气的成分和发热量 解:(1) 查附表5的1米3干煤气吸收的水分重量 g=31.1把干煤气换算成湿成分： CO =% =%=2.98%同理，其余如下表：焦炉煤气高炉煤气CO2湿 =%=2.99%=13.38%C2H4湿 =O2湿 =H2湿 =CH4湿 =CO湿 =N2湿 =W=如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载!∑=100%∑=100%(2) 计算发热量和成分焦炉煤气：Q低=30.28.66+25.855.75+85.524.45+1412.79=4184 (kcal/m3)高炉煤气：Q低=30.225.22+25.82.89+85.50.59=886 (kcal/m3)按焦比为3:7混合时，混合煤气量为，CO2湿=(0.32.99+0.713.38)%=10.26%C2H4湿=0.32.79=0.84%O2湿=(0.30.39+0.70.29)%=0.32%H2湿=(0.355.75+0.72.89)%=18.75CH4湿=(0.324.45+0.70.587)%=7.74%CO湿=(0.38.66+0.725.22)%=20.25N2湿=(0.33.66+0.7540)%=38.12%H2O=3.72%混合煤气的发热量为:Q低=0.34148+0.7886=1875 (kcal/m3)例2 某厂采用焦炉煤气和高炉煤气的混合煤气，煤气成分同(例1)。

该炉子的热负荷为60106 kcal/h试计算(1) 每小时供应给炉子多少立方米煤气？(2) 为保证完全燃烧，若要求空气消耗系数n=1.05，每小时应供应多少立方米空气？(3) 废气量为多少？解：由前述例题，已知该煤气的成分和发热量，则：(1) 每小时应供给炉子的煤气量为 B==3200 (m3/h)(2) 该煤气燃烧的理论空气需要量，按式(4-8)为：如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载!Lo=(++27.74+30.84-0.30)=1.77 (m3/m3)n=1.05时的实际空气消耗量Lo=nLo=1.051.77=1.86 (m3/m3)则每小时供给炉子的空气量为L=1.863200=5952 (m3/h)(3) 该煤气的理论废气生成量，按（4-18）为Lo=(20.25+18.75+37.74+40.84+10.26+38.12+3.72) 1.77+=2.57 (m3/m3)n=1.05时Vn=2.66(m3/m3)则实际废气生成量为V=2.663200=8512 (m3/h)例3 已知某烟煤成分为C燃=85.32%；H燃=4.56%；O燃=4.07%；N燃=1.08%；S燃=4.25%；A干=7.78%；W用=3.0%；求：燃料发热量；理论空气需要量；燃烧产物生成量；成分；重度和燃料发热温度(空气中水分可忽略不计)解：首先将题给的燃料成分换算成供用成分： ∑=100.0%然后分别计算个指标如下：如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载!(1) 燃料发热量按门捷列夫公式计算Q高=8176.32+3004.08-26(3.64-3.800=7410 (kcal/kg)Q低=7410-6(3+4.089)=7172 (kcal/kg)(2) 理论空气需要量 按式(4-5a)L=(8.8976.32+26.674.08+3.333.8-3.333.64)/100=7.88 (kcal/kg)(3) 理论燃料产物生成量1 kg燃料的燃烧产物中各成分的量为干燃烧产物生成量 (m3/kg)湿（总）燃料产物生成量 (m3/kg)(4) 理论燃烧产物的成分与重度成份: 如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载! ∑=100%重度可按(4-21)式计算γ==1.35 (kg/m3)(5) 燃料发热温度可用以下几种方法计算内插值近似法每m3干燃烧产物的初始热含量 (kcal/m3)P值与表6-1资料符合。

每m3湿产物的初始热含量 (kcal/m3)据资料估计烟煤的发热温度在2100 ℃，故先假设t‘=2100 ℃此时燃烧产物热含量为(按附表7)i CO=0.17420.58182100=212.8i SO=0.00370.58182100=4.5i HO=0.06090.47352100=60.6i N=0.76120.35572100=568.6 I″=846.5（千卡/米3）因i’i0按内插值法式(5-7)得t热= ℃按近似方程计算根据表5-1，可得∑ViA3i=(1.435.067+0.50.719+6.250.51)10-8=7.9210-8∑ViA2i=(1.4318.4+0.57.141+6.253.6)10-5=52.3810-5∑ViA1i=(1.430.3961+0.50.3517+6.250.3023)=263.1610-2Vso2可忽略不计。

代入式5-6，即7.9210-8 t3热-52.3810 t2热-263.1610 t热-7172=0解该方程，可得t热=2187℃按比热近似法计算如表5-2，估计烟煤的燃料发热温度为2100 ℃ 左右，则其燃烧产物的比热为0.40，故 t热==2184℃例4 某连续加热炉采用重油作燃料，已知重油的成分为：C=85.0 %; H=11.3 %; O=0.9 %; N=0.5 %; S=0.2 %; A=0.1 %; W=2.0 %; 为了降低重油的粘度，燃烧前将重油加热至90 ℃烧嘴用空气作雾化剂，空气消耗系数n=1.2，空气不预热，空气中水蒸汽饱和温度为20 ℃，求该条件下的重油理论燃烧，温度，并估计实际可能达到的炉温(设炉温系数为0.74)如果将空气预热至400 ℃，理论燃烧温度将达到多高？ 解：(1) 先计算重油燃烧时的空气消耗量，燃烧产物生成和有关燃烧产物的成分不估计空气中的水分时，理论空气量为：L0==10.5 (m3/kg)当空气温度为20 ℃时，饱和蒸汽量为g=19g/m3，则估计到空气的水分，且n=1.2时的实际空气需要量为：如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载!Ln=1.210.5+0.00124191.210.5=12.9 (m3/kg)燃烧产物生成量V0==11.18 (m3/kg)Vn=V0+(Ln-L0)=11.8+(12.9-10.5)=13.58 (m3/kg)燃烧产物中CO2及H2O的成分： (m3/kg)= (m3/kg)CO2′=H2O′=(2)重油的发热量。

4.187[8185.0+24611.3-26(0.9-0.2)-60.2]=40340 (kJ/kg)(3)重油预热带入的物理热 重油的比热在90 ℃下为： CR=1.738+0.002590=1.963 (kJ/kg℃) 则重油预热带入的物理热为： =1.96390=177 (kJ/kg) 可见，这项热量很小，所以简化计算时，可忽略不计 (4) 空气预热带入的物理热如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载! 空气不预热时其物理热可忽略不计若将空气预热至400 ℃，则带入的物理热为：=[(1.210.51.3302)+(0.00124191.210.51.5592)] 400=6889 (kJ/kg) (5)空气不预热时的理论燃烧温度和炉温估计理论燃烧温度在1800 ℃左右，取C产=1.67，C空=1.51，按式计算，并在此忽略热分解的热量，则 t理= (℃) 计算温度与假设相符，即取C产和C空及假设=0当在这种情况下，如炉温系数为0.74，则实际炉温可达到 t炉=18170.74=1345 (℃)这一炉温对于一般的钢坯加热炉是足够的即采用重油时空气不预热炉温也可达到要求。

6) 空气预热到400 ℃时的理论燃烧温度估计此时理论燃烧温度将达到2000 ℃以上，为了计算热分解的影响，先计算不估计热分解时的t’理，取C产=1.67，C空=1.51，得： t’理= (℃)在不估计热分解的条件下，温度为2118 ℃，则估计热分解时的温度约为2000 ℃所以，可在2000 ℃下求热分解的热量已知燃烧产物中CO2和H2O的分压分别为0.116和0.117，其分解度为：=11.8 %和=4.0 %，则分解热分别为： =1260011.613.5811.810-4=2342 (kJ/kg)如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载! =1080011.713.584.010-4=686 (kJ/kg)=2342+686=3028 (kJ/kg) t理= (℃)可见，空气预热后，使理论燃烧温度提高174 ℃，如果其他条件不变，炉温也将随之提高如果炉温不需要提高，就可减少每小时供入炉内的燃料量这样预热空气便达到了节约燃料的目的例5 某敞焰无氧化加热炉，采用焦炉煤气加热，空气消耗系数为0.5，已炉气实际温度控制在1300 ℃焦炉煤气成分(%)为:CO2=3.02；H2=56.5；CO=8.77；CH4＝24.8；C2H4=1.83；O2=0.39；N2=1.26；H2O=2.43。

试求炉内的气体成分和烟气量(炉气成分CH4和烟粒含量可忽略不计)解 当n=0.5时，为不完全燃烧根据题意，炉内烟气的组成包括CO2，H2O，CO，H2和N2该焦炉煤气完全燃烧的理论氧气需要量，按式(4-7)为 当n=0.5时实际供给的氧量为烟气中的氮含量可直接由式(4-32b)求出其余四个未知量；；；可根据式(4-29b)、(4-30b)、(4-31b)和式(4-33)列出四个方程式联立求解水煤气反应的平衡常数由附表6当温度为1300 ℃时为K3=0.333列出一组方程式为如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载!(3.02+8.77+24.80+22.83) (56.5+224.80+22.83+2.43) (3.02+8.。