燃气燃烧与设备设计.doc

燃气燃烧与设备设计.doc:..目录1设计原始资料 12燃气燃烧计算 53大气式燃烧器 12总结 14参考资料 -1表1-1燃气成分类別体积分数(%)相对密度热值华白数/(組/州3)燃烧势cp理论干烟气中CO,体积分数(%)I%3T0CH4==: 燃气压力:,并产生大量的热和光的物理化学反应过程成为燃烧。3T0燃气完全燃烧所放出的热量称为该燃气的热值,单位为千焦每标准立方米。热值可以分为高热值和低热值。高热值是指3T0燃气完全燃烧后其烟气被冷至原始温度,而其中的水蒸气以凝结水状态棑出吋所放出的热量;低热值是指3T0燃气完全燃烧D其烟气被冷至原始温度,但烟气中的水蒸气仍为蒸汽状态时所放出的热量。实际使用的燃气是含宥多种组分的混合气体,混合气体的热值可以直接用热量计测定,也可以冇各单一气体的热值根据混合法则按下吋进行计算:H=H\V\+^2r2+……+^nrn (2-1)式中:H—燃气(混合气体)的高热值或低热值(U/Ov*m3));圪一燃气屮各燃组分的高热值或低热值(由《燃气燃烧与应用》附录2查得;rn—燃气1H各可燃组分的容积成分。查附录得该燃气组分热值见表2-1:表2-1各个组分的热值燃气组分甲烷空气1台J热值(•m3))95998126915低热值(U/(7V*m3))88390117212则该设计的热值分别为:高热值为:=+=/(/V*m3)低热值为://丨=+=•种燃气置换另一•种燃气吋,首先应保证燃具热负荷在互换前后不发生大的改变。以民用燃具为例,如果热负荷减少太多,就达不到烧煮食物的工艺耍求,烧煮吋间也耍加长;如果热负荷增加太多,就会使燃烧工况恶化。当燃烧器喷嘴前压力不变时,燃具热负荷Q与燃气热值H成正比,与燃气相对密度的平方根成反比,而称为平白数:(2-2)式中:W—华白数,或称热负荷指数;H—燃气热值;S—燃气相对密度(设空气的s=l)。因此,燃具热负荷与平白数成正比:(2-3)Q=KW式中:K一比例常数。华白数是代表燃气特性的一个参数。如果两种燃气的热值和密度均不同,但只要它们的华白数相等,就能在同~燃气压力下和同~燃具上获得同一热负荷。欲求华G数,必先求出燃气的和对密度。燃气的平均分子量可由下式求得:M=M,yi+M2y2+……+Mnyn )式中:M—混合气体的平均分+量;错误!未指定书签。、力……错误!未指定书签。一各单一气体容积成分(%);错误!未指定书签。、错误!未指定书签。……错误!未指定书签。一各单一气体分了量,可由《燃气燃烧与应用》附录2杳得,结來见表2-2中;表2-:M=+=(g/mol)燃气的相对密度:混合气体的相对密度按下式计算:(2-5)错误!未指定书签。式屮:一空气的平均分子量Ma=29相对密度为: 5=^=: W==?9289 (或千克)燃气燃料按燃烧反放计量方程式完全燃烧所需要的空气量,单位为标准立方米每标准立方米或者标准立方米每T克。理论空气量也是燃气完全燃烧所需要的最小空气量。当燃气组成已知,可按下式计算燃气燃烧所需的理论空气量://2++^fm+^Cm//n+-O2式中:Vo—理论空气需要量;H2、CO、CmH„、H2S_燃气屮各种可燃组分的容积成分;02—燃气中氧气的容积成分。则3T0天然气的理论空气景为:(2-6)+-++-021< 4JVo=。由于燃气与空气存在混合不均匀性,如果在实际燃烧装置屮只供给理论空气量,则很难保证燃气与空气的充分混合,W而不能完全燃烧。W此实际供给