长沙瘦工大学能动学晚 燃料的成分 收到基 Car+Har+Oar+Nar+Sar Aar+Mar=100〔%〕 1kg收到基燃料含有 Car/100 kg的碳 Aa/100kg的灰 Har/100 kg的氢 0ar/100 kg的氧 Mar/100kg的水 Nar/100 Kg的氮 Sa/100 kg的硫 Page 2 Principles of Boiler 2023/9/23
长沙理工大学能动学院 燃料的成分 Page 2 Principles of Boiler 2023/9/23 收到基: Car+ Har+ Oar+ Nar+ Sar + Aar+ Mar =100〔％〕 1kg收到基燃料含有 Car/100 kg的碳 Aar/100 kg的灰 Har/100 kg的氢 Oar/100 kg的氧 Mar/100 kg的水 Nar/100 Kg的氮 Sar/100 kg的硫
长沙厘工大单能功单兜 §2燃料的燃烧计算 ◆燃烧计算 ◆燃烧燃烧需要多少空气 ◆燃料燃烧后产生多少烟气 ◆烟气组成（浓度) ◆烟气焓 ◆燃烧计算的意义 ◆各种管道、烟道、风机的选择、设计 ◆热力计算、烟空气动力计算的基础 ◆锅炉设计改造测试等工作最基础的计算 Page3 Principles of Boiler 2023/9/23
长沙理工大学能动学院 Page 3 Principles of Boiler 2023/9/23 §2 燃料的燃烧计算 ◆燃烧计算 ◆燃烧燃烧需要多少空气 ◆燃料燃烧后产生多少烟气 ◆烟气组成（浓度） ◆烟气焓 ◆燃烧计算的意义 ◆各种管道、烟道、风机的选择、设计 ◆热力计算、烟空气动力计算的基础 ◆锅炉设计改造测试等工作最基础的计算
长沙理工大学能动学晚 1.燃烧计算的摸型 >以1kg燃料为计算基础 >所有气体均视为理想气体（22.41Nm3/kmol) >假定完全燃烧 >认为空气只由N和0，组成，容积比为79：21 Page 4 Principles of Boiler 2023/9/23
长沙理工大学能动学院 Page 4 Principles of Boiler 2023/9/23 1.燃烧计算的模型 ➢以1kg燃料为计算基础 ➢所有气体均视为理想气体（22.41Nm3/kmol） ➢假定完全燃烧 ➢认为空气只由N2和O2组成, 容积比为79:21
长沙厘工大单能功单兜 2.煤燃烧反应方程式 燃烧反应方程式 c+02 →C02 12kgC+22.41Nm302→22.41Nm3c02 s+02 →S02 32kgS+22.41Nm302→22.41Nm3S02 H2+0.502 →H20 2kgH+11.2Nm302→22.41Nm3H20 1kgC+1.866Nm302→1.866Nm3C02 18kgH20-22.41Nm3H20 1kgH+5.56Nm302→11.1Nm3H20 1kgS+0.7Nm302→0.7Nm3s02 28kg2N→22.41Nm3N2 1kg2N→0.8Nm3N2 32kg20→22.41Nm302 1kg20→0.7Nm302 Page 5 Principles of Boiler 2023/9/23
长沙理工大学能动学院 Page 5 Principles of Boiler 2023/9/23 2.煤燃烧反应方程式 燃烧反应方程式 C + O2 → CO2 12 kg C + 22.41 Nm3 O2 → 22.41 Nm3CO2 S + O2 → SO2 32 kg S + 22.41 Nm3 O2 → 22.41 Nm3 SO2 H2 + 0.5O2 → H2O 2 kg H + 11.2 Nm3 O2 → 22.41 Nm3 H2O 1kgC + 1.866 Nm3 O2 → 1.866 Nm3 CO2 18kgH2O → 22.41 Nm3 H2O 1kg H + 5.56 Nm3 O2 → 11.1 Nm3 H2O 1kg S + 0.7 Nm3 O2 → 0.7 Nm3 SO2 28kg 2N → 22.41 Nm3 N2 1kg 2N → 0.8 Nm3 N2 32kg 2O → 22.41 Nm3 O2 1kg 2O → 0.7 Nm3 O2
长沙理工大学能动学观 3.燃烧所需要的空气量 理论空气量V01kg燃料完全燃烧时所需要的最小 空气量（无剩余氧）。 通过燃料中可燃元素(C、H、O、N、S)燃烧化学反应方程式求得 -=021866箭+5560+07箭·070 100 100 100 0.0889(Cm+0.375Sm)+0.265Hm-0.3330 实际空气量V P 0(B)= V=o(B)×V0 c、。分别为烟气侧和空气侧的过剩空气系数 Page 6 Principles of Boiler 2023/9/23
长沙理工大学能动学院 Page 6 Principles of Boiler 2023/9/23 3.燃烧所需要的空气量 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)。 实际空气量 V α、β—分别为烟气侧和空气侧的过剩空气系数 0 V = ()V 0 1 C S O a r a r a r H a r (1.866 5.56 0.7 - 0.7 ) 0.21 100 100 100 100 V = + + 0.0889( 0.375 ) 0.265 0.333 = + + − C S H O ar ar ar ar 0 ( ) V V = 通过燃料中可燃元素（C、H、O、N、S）燃烧化学反应方程式求得
长沙理工大学能动学院 VCO2 4.煤的燃烧反应物质平衡 VH2O 1kg收到基燃料包括 有机组成 无机组成 0 ar S 100 Kg的碳、 kg的氧 ar kg的硫 Ma 100 100 100 kg水 Harkgl的氢、 Nkg的氨 100 100 kg灰 100 VH2O VN2 o 随1kg收到基燃料进入的空气 VN2 a.vo 0.79a.V0 过剩空气： (a-1)-V0 随上述干空气进入的水蒸汽 过剩氧： 0.21(a-1)-0 29 22.4 =0.01610W0 Nm3 VH2O 22.41000 18 Page 7 Principles of Boiler 2023/9/23
长沙理工大学能动学院 Page 7 Principles of Boiler 2023/9/23 4.煤的燃烧反应物质平衡 1kg收到基燃料包括 Kg的碳、 kg的氧 kg的硫 kg的氢、 kg的氮 100 Car 100 H ar 100 Oar 100 ar S 100 Nar 有机组成 100 M ar 100 A ar VSO2 VH2O VH VN2 2O VCO2 无机组成 kg水 kg灰 随上述干空气进入的水蒸汽 0 0 Nm3 29 22.4 0.0161 22.4 1000 18 d V V = VH2O 随1kg收到基燃料进入的空气 Nm3 过剩空气： 过剩氧： 0 V 0 ( 1) − V VN2 0 0.21( 1) − V 0 0.79 V
长沙理工大学能动学晚 5.烟气组成 ·理论工况1kg燃料在没有过剩空气的情况下完全燃 烧燃烧产物（烟气)成分C02、S02、N2,H20 理论烟气量V9 O 实际工况实际送入空气量大于理论空气量，不完全 燃烧产物只有C0,烟气成分C02S02、N2、H20、 02、C0 实际烟气量Vy =理论烟气+过剩空气+过剩空气带入水汽 =干烟气+水蒸汽 Page 8 Principles of Boiler 2023/9/23
长沙理工大学能动学院 Page 8 Principles of Boiler 2023/9/23 5.烟气组成 理论工况 1kg燃料在没有过剩空气的情况下完全燃 烧,燃烧产物（烟气）成分 CO2、SO2、N2、 H2O 理论烟气量 0 Vy 实际工况 实际送入空气量大于理论空气量，不完全 燃烧产物只有CO，烟气成分 CO2、SO2、N2 、H2O、 O2 、CO 实际烟气量 Vy =理论烟气+过剩空气+过剩空气带入水汽 =干烟气+水蒸汽
长沙厘工大单能功单兜 6.烟气容积计算（设计中）》 理论烟气容积V,a=1、完全燃烧：02=0；C0=0 9=V++份 =1.866 Cm+0.375S)+0.8 +0.79V0 100 100 +1.+124M+0.0161°，Nmg 100 100 Page9 Principles of Boiler 2023/9/23
长沙理工大学能动学院 Page 9 Principles of Boiler 2023/9/23 6.烟气容积计算(设计中) 理论烟气容积 α=1、完全燃烧：O2 = 0；CO = 0 0 Vy 2 2 2 0 0 O V V V V y RO N H O = + + 0 3 11.1 1.24 0.0161 100 1 , 0 / 0 H M ar ar + + + V Nm kg0 ( 0.375 ) 1.866 1 0.8 0.79 00 100 ar ar Nar V C S + + = +
长沙理工大学能动学碗 6.烟气容积计算（设计中） ●实际烟气容积V,o>1、完全（不完全)燃烧：O2≠0； C0=0(C0≠0) Vy VCo2 +Vso2 +VN2 +VH0+Voz =y9+(a-1V0+0.0161(a-1V =Vw+1.0161(a-1)V0,Nm3/kg Page 10 Principles of Boiler 2023/9/23
长沙理工大学能动学院 Page 10 Principles of Boiler 2023/9/23 6.烟气容积计算(设计中) 实际烟气容积 α>1、完全（不完全）燃烧：O2 ≠0； CO=0（ CO≠0） Vy CO2 SO2 N2 H2 O O2 Vy = V + V + V + V + V ( ) ( ) 0 0 0 = Vy + − 1 V + 0.0161 − 1 V 0 0 3 1.0161( 1) , / = + − V V Nm kg y
长沙厘工大单能功单兜 7.漏风象数△0d △V △0= 0"=0'+△0 ◆漏风对锅炉运行的影响？ △0 △V a=a+∑Aa △烟气侧漏风系数 △V为烟道漏风量， 以t炉膛出口处过剩空气系 数，表征炉内燃烧状况 用 Page11 Principles of Boiler 2023/9/23
长沙理工大学能动学院 Page 11 Principles of Boiler 2023/9/23 7.漏风系数△α Δα烟气侧漏风系数， ΔV为烟道漏风量， 炉膛出口处过剩空气系 数，表征炉内燃烧状况 = + 0 V V = = + ◆漏风对锅炉运行的影响？
