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欢迎大家来到欢迎大家来到欢迎大家来到欢迎大家来到 《工程燃烧学Ⅰ》《工程燃烧学Ⅰ》 课堂课堂！！课堂课堂！！课程名称：课程名称：工程燃烧学工程燃烧学ⅠⅠ 课号：课号：0183100310-1课程属性：热能与动力工程学科专业基础课程必修课程 教材：工程燃烧学，汪军、马其良、张振东，中国电力出版社课程属性：热能与动力工程学科专业基础课程必修课程 教材：工程燃烧学，汪军、马其良、张振东，中国电力出版社 任课教师：牛胜利 副教授 山东大学能源与动力工程学院热能工程研究所任课教师：牛胜利 副教授 山东大学能源与动力工程学院热能工程研究所School of Energy and Power Engineering知识要点知识要点3工程燃烧计算工程燃烧计算燃烧过程的化学反应 燃烧空气量的计算燃烧过程的化学反应 燃烧空气量的计算 理论空气量理论空气量燃烧温度计算 —燃烧温度的几种表示方法燃烧温度计算 —燃烧温度的几种表示方法 烟烟风比热容和焓及燃烧温风比热容和焓及燃烧温——理论空气量理论空气量 —实际空气量和过量空气系数 ——实际空气量和过量空气系数 —漏风系数和空气平衡漏风系数和空气平衡——烟烟、、风比热容和焓及燃烧温风比热容和焓及燃烧温 度的计算度的计算 燃烧检测及燃烧效率燃烧检测及燃烧效率漏风系数和空气平衡漏风系数和空气平衡 燃烧烟气量的计算 —理论烟气量的计算燃烧烟气量的计算 —理论烟气量的计算 完全燃烧时的实际烟气量计算完全燃烧时的实际烟气量计算燃烧检测及燃烧效率燃烧检测及燃烧效率 —烟气成分的测定—烟气成分的测定 —燃烧方程式—燃烧方程式 ——完全燃烧时的实际烟气量计算完全燃烧时的实际烟气量计算 —不完全燃烧时烟气量的计算 ——不完全燃烧时烟气量的计算 —烟气中三原子气体容积分数和烟气中三原子气体容积分数和—过量空气系数的检测计算 —燃烧效率及不完全燃烧损失—过量空气系数的检测计算 —燃烧效率及不完全燃烧损失 烟气中三原子气体容积分数和烟气中三原子气体容积分数和 飞灰浓度计算飞灰浓度计算School of Energy and Power Engineering燃烧过程的化学反应燃烧过程的化学反应工程燃烧计算基础工程燃烧计算基础（（1）在工程计算中，一般按单位数量燃料量考虑，即）在工程计算中，一般按单位数量燃料量考虑，即1kg（液体和固体燃 料）或（液体和固体燃 料）或1Nm3（气体燃料）。

气体燃料） （（2））空气和烟气均作为理想气体处理空气和烟气均作为理想气体处理（（2））空气和烟气均作为理想气体处理空气和烟气均作为理想气体处理 （3）只关心宏观结果，不探索内部反应过程 （）只关心宏观结果，不探索内部反应过程 （4）燃料中可燃成分）燃料中可燃成分C、、H、、S与氧的化学反应关系式及在相关反应中的与氧的化学反应关系式及在相关反应中的 质量平衡式，是工程燃烧计算的基础质量平衡式，是工程燃烧计算的基础碳完全燃烧时碳完全燃烧时碳不完全燃烧时碳不完全燃烧时碳完全燃烧时碳完全燃烧时22395650/CCOCOkJ kmol+→+碳不完全燃烧时碳不完全燃烧时2222 113880/CCOCOkJ kmol+→+ ×33 2233 22(12)(22.4)(22.4)(1)(1.866)(1.866)kg Cm Om COkg Cm Om CO+→+→33 233 2(24)(22.4)(44.8)(1)(0.933)(1.866)kg Cm Om COkg Cm Om CO+→+→School of Energy and Power Engineering燃烧过程的化学反应燃烧过程的化学反应氢氢完完全全燃烧时燃烧时硫完全燃烧时硫完全燃烧时氢氢完燃烧时完燃烧时222233 222222 24176/(4 032)(22 4)(44 8)HHOH OkJ kmolkg Hm Om H O+→+ ×+→2233 22294750/(32)(22.4)(22.4)SSOSOkJ kmolkg Sm Om SO+→++→22233 222(4.032)(22.4)(44.8)(1)(5.56)(11.1)kg Hm Om H Okg Hm Om H O+→+→2233 22()()()(1)(0.7)(0.7)gkg Sm Om SO+→碳氢化合物完全燃烧时碳氢化合物完全燃烧时()mmC HnOnCOH OQ++→++以空气为氧化剂时以空气为氧化剂时22223.763.76CONCON++→+ 222()42nmC HnOnCOH OQ++→++22223.763.76CONCON++→+在在通常的工程燃烧中通常的工程燃烧中在计算燃烧产物烟气量时在计算燃烧产物烟气量时认为燃烧反应前后认为燃烧反应前后在在通常的工程燃烧中通常的工程燃烧中，，在计算燃烧产物烟气量时在计算燃烧产物烟气量时，，认为燃烧反应前后认为燃烧反应前后 的的N2量不变。

量不变School of Energy and Power Engineering燃烧空气量的计算燃烧空气量的计算?理论空气量理论空气量1kg（或（或1m3）燃料完全燃烧时所需的最小空气量（）燃料完全燃烧时所需的最小空气量（燃烧产物烟气中氧 气为零燃烧产物烟气中氧 气为零），实质上是），实质上是1kg（或（或1m3）燃料中的可燃元素）燃料中的可燃元素C、、H、、S等完全等完全 燃烧所需的最小空气量燃烧所需的最小空气量可用可用容积容积V0或者质量或者质量L0表示表示燃烧所需的最小空气量燃烧所需的最小空气量，，可用可用容积容积V0或者质量或者质量L0表示表示 通常先计算通常先计算O2量，再折算成空气量量，再折算成空气量料完全烧氧气体为料完全烧氧气体为1kg燃燃料完全料完全燃燃烧烧所需所需氧气体氧气体积量积量为为：：2(1.8665.560.70.7)/100OararararVCHSO=++− 2()Oarararar空气量体积数空气量体积数20/0.210.08890.2650.03330.0333OararararVVCHSO==++−001.2930.1150.3430.0430.043ararararLVCHSO==++−空气量质量数空气量质量数School of Energy and Power Engineering1.293—干空气在标准状态干空气在标准状态(0oC，，101.3kPa)下的密度，下的密度， kg/m3燃烧空气量计算燃烧空气量计算0.375arararRCS=+当量碳量当量碳量00 08890 2650 0333VRHO=+−1kg燃料中的当量碳量。

燃料中的当量碳量00.08890.2650.03330.1150.3430.043ararararararVRHOLRHO=+=+−气体燃料应按照收到基湿成分为基准进行计算：气体燃料应按照收到基湿成分为基准进行计算：0 2224.76[0.50.51.5(/ 4)]ssss nmVHCOH SnmC HO=++++−∑222nm∑理论空气量仅取决于燃料成分，当燃料确定后其V理论空气量仅取决于燃料成分，当燃料确定后其V0 0为常数；为常数； V V0 0是指不含水蒸气的干空气是指不含水蒸气的干空气V V0 0是指不含水蒸气的干空气是指不含水蒸气的干空气School of Energy and Power Engineering燃烧空气量计算燃烧空气量计算?实际空气量和过量空气系数实际空气量和过量空气系数过量空气系数过量空气系数：实际空气量：实际空气量Vk与理论空气量与理论空气量V0之比00,kV V VV=α β α—过量空气系数，用于烟气量的计算；过量空气系数，用于烟气量的计算；000(1)kgkVVVVVV==−=−ααβ—过量空气系数，用于空气量的计算过量空气系数，用于空气量的计算。

炉膛出口过量空气系数，炉膛出口过量空气系数， ：燃烧过程在炉膛出口处结束，其值大小直接：燃烧过程在炉膛出口处结束，其值大小直接 影响燃烧效率和影响燃烧效率和热效率热效率'' 1α 影响燃烧效率和影响燃烧效率和热效率热效率过大将造成过大的排烟热损失并使炉温偏低，不利于燃烧；过大将造成过大的排烟热损失并使炉温偏低，不利于燃烧； 过小会造成固体及气体不完全燃烧损失过大过小会造成固体及气体不完全燃烧损失过大，，且污染物排放且污染物排放School of Energy and Power Engineering过小会造成固体及气体不完全燃烧损失过大过小会造成固体及气体不完全燃烧损失过大，，且污染物排放且污染物排放 浓度过高浓度过高燃烧空气量计算燃烧空气量计算?漏风系数和空气平衡漏风系数和空气平衡漏风系数漏风系数对于对于燃料燃料漏的空气量漏的空气量与理论空气量与理论空气量0之比之比漏风系数漏风系数：：对于对于1kg燃料燃料，，漏漏入入的空气量的空气量ΔV与理论空气量与理论空气量V0之比之比VΔ0V VαΔΔ=漏风使烟道内的过量空气系数沿烟气流程逐渐增大漏风使烟道内的过量空气系数沿烟气流程逐渐增大从炉膛出口开始从炉膛出口开始漏风使烟道内的过量空气系数沿烟气流程逐渐增大漏风使烟道内的过量空气系数沿烟气流程逐渐增大，，从炉膛出口开始从炉膛出口开始，， 烟道内任意截面处的过量空气系数为：烟道内任意截面处的过量空气系数为：1ii iααα′′=+Δ∑School of Energy and Power Engineering燃烧空气量计算燃烧空气量计算由于空气预热器在结构上的不严密性，而且其空气侧压力高于外界环由于空气预热器在结构上的不严密性，而且其空气侧压力高于外界环 境空气压力和烟气侧压力境空气压力和烟气侧压力，，该级的漏风系数该级的漏风系数ΔαΔαk k要高些要高些。

境空气压力和烟气侧压力境空气压力和烟气侧压力，，该级的漏风系数该级的漏风系数ΔαΔαk ky y要高些要高些 空气预热器的空气平衡式为：空气预热器的空气平衡式为：kykykyββα′′′=+Δ考虑到炉膛及制粉系统的负压漏风考虑到炉膛及制粉系统的负压漏风则有则有考虑到炉膛及制粉系统的负压漏风考虑到炉膛及制粉系统的负压漏风，，则有则有11kyzfβααα′′′′=−Δ−Δ1kyzfβSchool of Energy and Power Engineering燃烧烟气量计算燃烧烟气量计算?理论烟气量的计算理论烟气量的计算1kg（（1m3标况）固体、液体（气体）燃料在标况）固体、液体（气体）燃料在α=1的情况下完全燃烧所的情况下完全燃烧所 生成的烟气量生成的烟气量理论烟气量的计算理论烟气量的计算生成的烟气量生成的烟气量222000 yROH ONVVVV=++2000.018660.0070.01866(0.375)0.1110.01240.016ROararararH OVCSCSVHMV=+=+=++ 22000.1110.01240.0160.0080.79H OararNarVHMVVNV++=+基于气体燃料湿成分基于气体燃料湿成分00[2(/ 2)]/1000 806sssssssVCOCOH SnmC HHH ONV=++++++++∑School of Energy and Power Engineering22222[2(/ 2)]/1000.806ynmVCOCOH SnmC HHH ONV=++++++++∑燃烧烟气量计算燃烧烟气量计算?完完全全燃烧时的实际烟气量燃烧时的实际烟气量：：在在α＞＞1条件下条件下，，单位体积或单位质量的气单位体积或单位质量的气、、完燃烧时的实际烟气量完燃烧时的实际烟气量在在条件下条件下，，单位体积或单位质量的气单位体积或单位质量的气 液、固燃料在实际空气量液、固燃料在实际空气量Vk下完全燃烧所产生的烟气量。

下完全燃烧所产生的烟气量液体和固体液体和固体：：2222000yRONOH OVVVVV=+++液体和固体液体和固体：：22200000.79(1)0.0080.790.21(1)NNarO。