燃气专业技术培训教材(11)

发布时间:2021-06-05

1、燃气种类;2、燃气的质量标准;3、燃气的分类四、燃气的加臭;5、燃气的物理性质;6、燃气的热力学性质与燃烧特性等

H2为例 0.5/0.21=2.38 m3 C3H8为例 5/0.21=23.8 m3 即燃烧1 m3 CH4,需要9.52 m3空气;燃烧1 m3 H2,需要2.38 m3空气;燃烧1 m3 C3H8,需要23.8 m3空气。

从燃气燃烧反应反应方程式中可以看出,燃烧的热值越高,燃烧所需的理论空气量也越多。

2、实际空气需要量

由于燃气与空气存在混合不均匀性,如果在实际燃烧装置中只供给理论空气量,难以达到完全燃烧。因此,实际供给的空气量应大于理论空气量,即要供给一部分过剩空气。

实际供给的空气量V与理论空气量Vo之比称为过剩空气量系数α ,即 α=V/Vo

通常α>1。α值的大小取决于燃气的燃烧方法及燃烧设备的运行工况。在民用然其中α值一般控制在1.3—1.6;在工业燃烧设备中,α一般控制在1.05—1.20,燃烧方式越先进,燃烧设备越先进,α可取得越小。

在燃烧过程中,正确的选择和控制α值是十分重要的。α值过小,燃烧反应进行的不彻底,燃气的化学热值释放不完全,热能被利用的少了;α值过大,则燃烧产物带走了大量的热能,使加热设备达不到应有的温度,其热效率也就降低了。

3、理论烟气量

当只供给理论空气量时,燃气完全燃烧后产生的烟气量称为理论烟气量。理论烟气量的组分是CO2、SO2、N2和H2O。前三种组分含在一起称为干烟气。包括H2O在内的烟气为湿烟气。常用燃气的理论烟气量见表1—10

理论干烟气体积为 Vfo= Vco2+0.79 Vo

理论湿烟气体积为

Vfu= Vco2 +VH2O+0.79 Vo

1、燃气种类;2、燃气的质量标准;3、燃气的分类四、燃气的加臭;5、燃气的物理性质;6、燃气的热力学性质与燃烧特性等

如 CH4+2O2

CO2+2H2O

Vfo= Vco2+0.79 Vo=1+(9.52×0.79)=8.52m3

Vfu= Vco2 +VH2O+0.79 Vo=1+2+(9.52×0.79)=10.52 m3 4、实际烟气量 当有过剩空气时,烟气中除理论烟气组分尚含有过剩空气,这时的烟气量称为实际烟气量。近似计算为:

Vf= Vfo+(α-1)V0

式中:Vf 实际烟气量(m3/ m3) Vfo 理论烟气量(m3/ m3) V0 理论空气量(m3/ m3) α 过剩空气系数 (四)着火温度

着火温度是指燃气与空气的混合物开始进行燃烧反应的最低温度。着火温度与燃气种类、燃气在混合物中的含量、混合物的均匀程度、混合物的压力有关。同时还与加热容器的构造、加热速度、加热方法、周围的介质等外部热力条件有关。氢的着火温度随着混合物中氢的含量增加而上升;碳氢化合物的着火温度,除了甲烷以外,一般是随着在混合物中的含量增加而降低。常用燃气的着火温度见表1—11。

(五)燃烧温度

燃烧温度是指燃气按燃烧反应方程式完全燃烧时产生的理论温度。

一般燃烧产生的烟气温度很高,因此烟气中的某些组分要发生分解。当温度达到1500—1600°C时,烟气中一部分CO2分解成CO和O2 , H2O分解成H2与O2。当温度超过2000°C时,烟气中更多的组分发生分解。为此,燃气的热值一部分要消耗在组分的分解上,而不可能全部有效转换成烟气的温度,即理论燃烧温度。

事实上,燃气的燃烧也不可能在保热的条件下进行,既有向四周散失各种热量,也有燃气和空气带入的物理热,因此,实际能达到的温度(°C)要比理论计算温度低一些。燃气理论燃烧温度的高低与种类、燃气的热值、燃气产物的热容量和数量、燃气与空气的温度以及过剩空气系数等因素有关。常有燃气燃烧温度见表1—10、表1—11。

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