燃燒計(jì)算ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-05-01 12:04本頁(yè)面
【正文】 2=h1 (t溫度時(shí)的焓值 ) ht = ht──每 Kg工質(zhì)的焓 (KJ/Kg) Cpm0t──工質(zhì)從 0℃ 到 t℃ 間的定壓平均比熱 (KJ/Kg.℃ )。 我們利用這個(gè)公式就可以導(dǎo)出燃燒溫度表達(dá)式 。 因?yàn)?hy表示每 Kg燃料燃燒后煙氣的熱焓 ,(KJ/Kg燃料 )。 ht表示每 Kg工質(zhì)所具有的熱焓 , (KJ/Kg煙氣 ). 而 1Kg燃料燃燒后生成的煙氣并不是 1Kg。 它生成的是 my kg的煙氣 ,所以就有關(guān)系 hy =myh t= myC yt y my──每 kg燃料生成的煙氣量 ,可求為 :1kg 燃料燃燒時(shí) ,供給的空氣量為 αLo,燃燒前后質(zhì)量守恒 ,則知 , my=(1+αLo) Kg/Kg燃料 即 : 1Kg燃料 +αLoKg空氣 → (1+αLo)Kg煙氣 → hy=(1+αLo)Cyt y 代入到能量平衡方程中得到 : ty=[(Q+hrk)(Qcr+Qlj+W+Qwr)]／ (1+αLo)Cy 這就是計(jì)算實(shí)際燃燒溫度的理論公式 , 但因?yàn)楣街?Qcr項(xiàng)是散熱損失量 ,在實(shí)際中要準(zhǔn)確測(cè)出 Qcr值是極其困難的 , 所以要直接應(yīng)用此式準(zhǔn)確計(jì)算燃燒溫度還是不可能的 。 因此 ,為了實(shí)際計(jì)算 ,就得進(jìn)行一些近似 , 這在工程上是可行且有效的措施 。 首先 ,假設(shè) Qcr=0, 即認(rèn)為燃燒過(guò)程是在完全絕熱條件進(jìn)行的 ,同時(shí) ,不考慮對(duì)外作功量和不完全燃燒損失 ,即 W=0,Qwr=0,在這種條件下 ,就得到所謂的理論燃燒溫度的計(jì)算公式： tyo=(Q+hrkQlj)／ (1+αLo)Cy 可以看出 :理論燃燒溫度比實(shí)際燃燒溫度要高 。 但在實(shí)際應(yīng)用中 , 人們一般所說(shuō)的理論燃燒溫度都不包括 Qlj項(xiàng) ,即不考慮燃燒產(chǎn)物的離解影響 ,Qlj將項(xiàng)略去后 ,即得 : tyo=(Q+hrk)／ (1+αLo)Cy 這個(gè)溫度在許多資料上都稱為量熱計(jì)溫度 (Tcr) ( 或測(cè)熱計(jì)溫度 ),就是指燃料完全燃燒后所放出的熱量以及燃料和空氣所帶入的顯熱 ,全部都給了煙氣 ,這種情況下的煙氣溫度就稱為量熱計(jì)溫度 , 它比前面公式中的理論燃燒溫度還高 ,其區(qū)別在于是否考慮產(chǎn)物離解吸收熱量 。 因?yàn)榱繜嵊?jì)溫度的定義從建立到現(xiàn)在一直都不統(tǒng)一 ,有些文獻(xiàn)在量熱計(jì)溫度的定義中還規(guī)定有 α=1的條件 。 所以說(shuō) ,鑒于這種情況 ,現(xiàn)在有許多人都把量熱計(jì)溫度也歸于理論燃燒溫度 , 將此式稱為理論燃燒溫度的應(yīng)用計(jì)算式 。 如果理論燃燒溫度的計(jì)算在 α=1的完全燃燒情況下進(jìn)行 ,同時(shí)變?yōu)楣┙o燃料和空氣的溫度都是 0℃ ,即此時(shí) hrk=0,那么由此而得的溫度顯然只取決于燃料的化學(xué)組成而與其它因素?zé)o關(guān) 。 (tyo)max=Q／ (1+Lo)Cy 其中 :Q取決于燃料組成 Lo取決于燃料組成 Cy在 (tyo)max時(shí)僅取決于煙氣組成 所以 ,這個(gè)溫度是燃料的一個(gè)非常重要的熱特征參數(shù) ,用來(lái)表示在各種條件下燃料燃燒所可能達(dá)到的溫度上限 。 二 . 燃燒溫度計(jì)算 tyo=(Q+hrk)／ (1+αLo)Cy Cy=f(煙氣成分 ,tyo) 其中 : Q,α,Lo一般為已知 , hrk在知道了燃料度供給空氣的溫度后 ,也很容易知道 。 而 Cy是與煙氣組成和煙氣溫度 tyo有關(guān)的雙元函數(shù) Cy=f(煙氣成分 ,tyo), 只有在 tyo一定時(shí) ,才能根據(jù)煙氣組成求出 。 但現(xiàn)在 ty未知 ,故 Cy無(wú)法直接求出 , 但對(duì)于這樣一類一個(gè)方程中兩個(gè)未知數(shù)的方程可用試算法解出 。 即 :Cy=∑CiX i 假設(shè) tyo── 查出各煙氣成分平均比熱 C1 ,C2 ......──Cy──tyo (二者相對(duì)誤差在 177。 2％ 以內(nèi)時(shí)才算接近 ) 二者對(duì)比 ,反復(fù)計(jì)算 :計(jì)算值 ≈假定值時(shí) ,tyo即為所求。 2. 考慮高溫離解影響的理論燃燒溫度計(jì)算 計(jì)算十分復(fù)雜 , 況且一般僅在高溫下離解吸收的熱量才比較明顯 ,一般在燃燒中可不予考慮 。 在工業(yè)爐中 ,當(dāng) ty=1500℃ ,煙氣中 CO2含量為 10％ 時(shí) ,只有 ％ 的 CO2發(fā)生分解 ,水蒸汽的分解量趨于零 ,離解所吸收的熱量也就很少 。 因此在實(shí)際計(jì)算中 ,當(dāng)ty1500℃ 時(shí) ,CO2和 H2O離解的影響可以忽略不計(jì) 。 但當(dāng) ty≥1800～ 2022℃ 時(shí) ,離解反應(yīng)開始明顯 ,就應(yīng)考慮 CO2和 H2O的離解吸熱 。 在農(nóng)村用能設(shè)備燃燒溫度計(jì)算時(shí) , 一般都不考慮離解影響 ,所以此內(nèi)容不作要求 ,如同學(xué)們有興趣的話可以自己看看 。 書中寫了兩個(gè)估算公式 ,非常實(shí)用方便 ,大家自己看就能用。 三 . 影響燃燒溫度的因素 ty=[(Q+hrk)(Qcr+Qlj+W+Qwr)]／ (1+αLo)Cy 從燃燒溫度計(jì)算公式中可以看出 , 影響燃燒溫度的主要參數(shù)是 :燃料熱值 ,燃料與空氣顯熱 ,各種熱量損失 ,煙氣量等 ,下面分別分析討論一下 : 1. 燃料低熱值 Q 顯然 Q愈高 ,則 ty愈高 ,所以提高 Q對(duì)提高燃 燒溫度 ty有利 。 α 從公式看出 ,ty與 α成反比 ,α愈高 ,ty愈小 ,所以在實(shí)際運(yùn)行中 ,應(yīng)在保證完全燃燒前提下 ,盡量采用 α越小越好 ,這樣對(duì)保證和提高 ty有利 。 [O2] 空氣中的 [O2]愈大 ,則 [N2]必愈小 ,過(guò)量空 氣量愈小 ,αLo愈小 ,煙氣量愈小 ,ty愈高 ,對(duì)提高 ty有利 。 當(dāng)然 ,使用純氧助燃 ,對(duì)提高 ty十分有利 , 但由于成本一般太高 ,應(yīng)用不多 。 目前一般多采用富氧鼓風(fēng)助燃 ,一般空氣中 [O2]=28～ 30％ 為最好 。 4. 熱量損失 熱量損失主要指散熱損失 Qcr和不完全燃燒損失 Qwr,它使 ty降低 ,是影響設(shè)備熱效率的一個(gè)主要因素 。 其措施就是盡力減少熱損失 ,即 ?提高燃燒效率 ,盡可能達(dá)到完全燃燒 。 ?提高爐體保溫性能 ,減少爐體散熱損失。 5. 燃料與空氣的預(yù)熱 對(duì)燃料與空氣的預(yù)熱 , 不但可以增加燃料與空氣的顯熱 ,提高 ty,而且又不增加煙氣量 ,這是提高ty所采取的非常有效的措施 。 在工程中 ,一般采用余熱利用法 ,即用熱工設(shè)備排出的余熱來(lái)對(duì)燃料和空氣進(jìn)行加熱的方法 , 是一種廣泛使用的節(jié)能技術(shù) 。 由于燃燒時(shí) ,空氣量比氣體燃料量大得多 ,因此預(yù)熱空氣對(duì)提高爐內(nèi)燃燒溫度的影響比較明顯 。
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