燃氣燃燒與應用第一章燃氣的燃燒計算一燃氣的熱值1.燃燒及燃燒反應計量方程式2.燃氣熱值的確定1m3燃氣完全燃燒后，其煙氣被冷卻至初始溫度所放出的熱量稱為該燃氣的熱值，單位為kJ/m3。當燃燒煙氣中H2O以氣體狀態排出時，燃燒所放出的熱量稱之為低熱值；當H2O以凝結水狀態排出時，蒸汽中所含的潛熱得以釋放，此種狀態下所放出的熱量稱之為高熱值。顯然，燃氣的高熱值大于低熱值，差值為水蒸氣的氣化潛熱。單一可燃氣體的熱值是已知的，混合氣體的熱值可以由各單一氣體的熱值根據混合法則進行計算

二、燃燒所需空氣量

1.理論空氣需要量：指按燃燒反應計量方程式，1m3（或kg）燃氣完全燃燒所需的空氣量，是燃氣完全燃燒所需的最小空氣量，單位為m3/m3或m3/kg。2.實際空氣需要量實際供給的空氣量一般應大于理論空氣需要量，即要供應一部分過剩空氣。實際供給的空氣量與理論空氣需要量之比稱為過剩空氣系數二、燃燒所需空氣量在燃燒過程中，正確選擇和控制值的大小是十分重要的，過小或過大都會導致不良后果：過小會導致不完全燃燒，造成能源的浪費和對環境的污染；過大則使煙氣量增大，爐膛溫度與煙氣溫度降低，導致換熱設備換熱效率的降低與排煙熱損失的增大，同樣造成能源的浪費。因此，先進的燃燒設備一般在保證完全燃燒的前提下，盡量使α值趨近于1。而隨時掌握燃燒設備的α值又是我們監測燃燒器具運行工況的重要手段。根據煙氣成分可計算出過剩空氣系數。完全燃燒時不完全燃燒時三、燃燒產物的計算當只供給理論空氣量時，燃氣完全燃燒后產生的煙氣量稱為理論煙氣量。當有過剩空氣時，稱為實際煙氣量。1.理論煙氣量（α=1時）2.實際煙氣量（α＜1時），VRO2同上三、燃燒產物的計算式中da—空氣的含濕量（kg/m3干空氣）。—實際煙氣中三原子氣體、水蒸氣、氮氣、過剩氧的體積（m3/m3干燃氣）；

3.煙氣的密度式中ρf0—標準狀態下煙氣的密度（kg/m3）；ρgdr—燃氣的密度（kg/m3干燃氣）。三、燃燒產物的計算將其中的N2'用燃氣容積成分表示并代入整理得：4、煙氣中CO的計算β——燃料系數四、燃燒溫度1.燃氣燃燒溫度燃氣燃燒時所放出的熱量加熱燃燒產物（煙氣），使之能達到的溫度稱為燃氣的燃燒溫度。一定比例的燃氣和空氣進入爐內燃燒，根據熱平衡，它們帶入的熱量包括：①由燃氣和空氣帶入的物理熱（燃氣和空氣的熱焓Ig和Ia）；②燃氣的化學熱（熱值Hl）。而支出項包括：①煙氣帶走的物理熱（煙氣的焓If）；②向周圍介質散失的熱量Q2；③由于不完全燃燒而損失的熱量Q3；④煙氣中的CO2和H2O在高溫下分解所消耗的熱量Q4。將各項熱量帶入：四、燃燒溫度（1）熱量計溫度。假設燃燒過程在絕熱條件下（Q2=0）,且完全燃燒（Q3=0）,忽略煙氣成分的高溫分解（Q4=0）,由燃氣和空氣帶入的全部熱量完全用于加熱煙氣本身，這時煙氣所能達到的溫度稱為熱量計溫度（2）燃燒熱量溫度。在上述（1）的假設條件下，若不計燃氣和空氣帶入的物理熱（Ig=Ia=0），并且假設α=1，得到的煙氣溫度稱為燃燒熱量溫度

四、燃燒溫度（3）理論燃燒溫度。在絕熱且完全燃燒的條件下，所得到的煙氣溫度稱為理論燃燒溫度,它表明某種燃氣在一定條件下燃燒，其煙氣所能達到的最高溫度。

（4）實際燃燒溫度。實際燃燒溫度與理論燃燒溫度的差值隨工藝過程和爐窯結構的不同而不同，很難精確地計算出來。實際工作中采用經驗公式

式中μ—高溫系數。對于一般燃氣工業爐窯可取μ=0.65~0.85；無焰燃燒器的火道可取μ=0.9。思考題什么是完全燃燒與不完全燃燒？碳氫化合物與空氣完全燃燒與不完全燃燒時的產物有何區別？比較附錄中所列幾種常用氣