第3章燃料燃烧计算和锅炉机组热平衡_锅炉燃烧技术

第三章 燃料燃烧计算和 锅炉机组热平衡

研究对象I 研究燃料、空气、烟气之间的数量关系1、燃烧需要空气量

2、燃烧产生烟气量3、燃烧方程式

4、运行中过量空气系数的确定

II 空气烟气的焓

III 锅炉热平衡分析

基本假设和理论依据基本假设： 以1kg燃料为计算基础

所有气体均视为理想气体(22.4Nm3/kg) 假定完全燃烧

认为空气只由N2和O2组成, 容积比为79:21

理论依据： 普通化学 工程热力学(理想气体、混合气体、湿空气等)

第一部分 燃料燃烧计算

燃料的燃烧工况理论工况 燃料在没有过剩空气的情况下完全燃烧燃烧产物(烟气)组成成分理论烟气量

CO2、SO2、N2和H2O 0 Vy

设计工况 实际送入的空气量大于理论空气量，以保证燃料完全燃烧燃烧产物(烟气)组成成分 实际烟气量 CO2、SO2、N2、H2O和剩余O2 Vy

实际工况 实际送入的空气量大于理论空气量，仍为不完全燃烧燃 燃烧产物(烟气)组成成分 CO2、SO2、N2 、 H2O、剩余O2 和未完全 烧气体CO 实际烟气量 Vy

煤 的 燃 烧 反 应煤中可燃元素的燃烧反应是燃烧计算的基础，1kg收到基燃料包括S C ar H Kg的碳、 ar kg的氢、 ar kg的硫 100 100 100

碳完全燃烧反应方程式

C + O2 → CO212 kg C + 22.41 Nm3 O2 → 22.41 Nm3 CO2 1kg C + 1.866 Nm3 O2 → 1.866 Nm3 CO2 1kg H + 5.56 Nm3 O2 → 11.1 Nm3 H2O 1kg S + 0.7 Nm3 O2 → 0.7 Nm3 SO2

§1 燃烧所需要的空气量一、理论空气量

燃烧所需要的理论空气量 理论空气量 V 0 1kg 燃料完全燃烧时所需要的最小空气量(无剩余氧)可通过燃料中可燃元素(C、H、S)的燃烧化 学反应方程式求得

V 0 1 (1.866 C a r 5.56 H a r 0.7 S a r - 0.7 O a r ) 0.21 100 100 100 100

0.0889 C ar 0.375S ar ) 0.265H ar 0.333O ar (2 23) (

二、实际空气量和过量空气系数

实际空气量 V与过量空气系数 ( ) V V0

V ( ) V 0

式中 α、β—分别为烟气侧和空气侧的过剩空气系数

过剩空气系数α与漏风系数△α V V0

Δ α 各受热面处烟气侧漏

风系数，查表确定；△V为烟道漏风量 为炉膛出口处过剩空气系

数，表征炉内燃烧状况的重要物理量，在推荐值范围内选取

过剩空气系数β与漏风系数△α ky ky ky zf ky

、 为空气预热器出、 ky ky进口处空气侧过剩空气系数

、 zf 、 ky 分别为炉膛、制粉系统和空预器漏风系数， 查表确定

§2 燃烧产生烟气量(烟气容积)