燃料燃烧及热平衡计算参考

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1、实用文案燃料燃烧及热平衡计算参考3.1城市煤气的燃料计算3.1.1燃料成分表2.2城市煤气成分（%）[2]成分CO2COCH4C2H6H2O2N2合计含量105225462101003.1.2城市煤气燃烧的计算1、助燃空气消耗量[2]（1）理论空气需要量Lo=Nm3/Nm3(3.1)(3.1)式中：CO、CH4、C2H6、H2、O2——每100Nm3湿气体燃料中各成分的体积含量（Nm3）。则Lo==4.143Nm3/Nm3（2）实际空气需要量Ln=nL0,Nm3/Nm3(3.2)(1.2)式中：n——空气消耗系数，气体燃料通常n=1.051.1现在n取1.05，则Ln=1

2、.05×4.143=4.35Nm3/Nm3（3）实际湿空气需要量Ln湿=（1+0.00124）Ln，Nm3/Nm3标准文档实用文案（3.3）则Ln湿=（1+0.00124×18.9）×4.35=4.452Nm3/Nm32、天然气燃烧产物生成量（1）燃烧产物中单一成分生成量(3.4)(3.5)(3.6)(3.7)式中CO、CH4、C2H6、H2——每100Nm3湿气体燃料中各成分的体积含量。则Nm3/Nm3=0.046Nm3/Nm3=3.54Nm3/Nm3=1.152Nm3/Nm3（2）燃烧产物总生成量实际燃烧产物量Vn=VCO2+VO2+VN2+VH2ONm3/Nm3(3

3、.8)则Vn=0.47+0.046+3.54+1.152=5.208Nm3/Nm3理论燃烧产物量标准文档实用文案V0=Vn（n1）LO(3.9)V0=5.208（1.051）×4.143=5.0Nm3/Nm3(3)燃料燃烧产物成分[2](3.10)(3.11)(3.12)(3.13)则3.1.3天然气燃烧产物密度的计算[3]已知天然气燃烧产物的成分，则：烟=，kg/Nm3(3.14)式中：CO2、H2O、N2、O2——每100Nm3燃烧产物中各成分的体积含量烟=Nm3/Nm3标准文档实用文案3.1.4天然气发热量计算高发热量Q高=39842CH4+70351C2H6+12

4、745H2+12636CO（kJ/Nm3（3.15）低发热量Q低=35902CH4+64397C2H6+10786H2+12636CO(kJ/Nm3)（3.16）式中：CH4、C2H6、H2、CO——分别为天然气中可燃气体的体积分数（%）。则Q高=39842×0.22+70351×0.05+12745×0.46+12636×0.05=18777kJ/Nm3Q低=35902×0.22+64397×0.05+10786×0.46+12636×0.05=16710kJ/Nm33.1.5天然气理论燃烧温度的计算（3.17）式中：t理——理论燃烧温度（℃）Q低——低发热量(kcal

5、/Nm3)，Q低=16710kJ/Nm3Vn——燃烧产物生成量（Nm3/Nm3）,Vn=5.208Nm3/Nm3C1——燃烧产物的平均比热[KJ/(Nm3•℃)]。估计理论燃烧温度在1900℃左右，查表[3]取C1=1.59kJl/(Nm3•℃则℃标准文档实用文案3.2加热阶段的热平衡计算采用热平衡计算法,热平衡方程式：Q收1＝Q支1（3.18）3.2.1热收入项目天然气燃烧的化学热Q烧Q烧=BQ低(3.19)式中:B1——熔化室燃料的消耗量(Nm3/h)[8]3.2.2热量支出项目1、加热工件的有效热量是物料所吸收的热量Q料，用下式计算【4】【5】：Q料=G（t料t初）

6、C料(3.20)式中:G——物料的重量（kg/h）,炉子加热能力为G=15×18×13=3510kg/h.t料——被加热物料的出炉温度（℃），查表得t料=160℃，t初——被加热物料的进炉温度（℃），为室温，则t初=20℃C料——物料的平均热容量,kJ/(kg•℃)查表得C料=0.88kJ/(kg•℃)则Q料=3510×（16020）×0.88=432432kJ/40min2、加热辅助工具的有效热Q（料筐的吸热）Q=G辅×（t辅－t初）(3.21)标准文档实用文案G——辅助工具的重量（kg/h），G=200×15=3000kgC料——物料的平均热容量,kJ/(kg•℃)查

7、表得C料=0.88kJ/(kg•℃)则Q=3000×(160-20)×0.448=188160KJ/40min3、通过炉体的散热损失Q散1（1）炉墙平均面积炉墙面积包括外表面面积和内表面面积。简化计算可得：F外墙=（7.385+3.544）×5.329×2=116.49m2F内墙=(6.95+2.964)×4.759×2=94.37m2F墙均=（F外墙+F内墙）÷2=（116.49+94.37）÷2=105.43m2(2)炉底平均面积炉底面积包括外底面面积和内底面面积。简化计算可得：F底均=(6.95×2.964+7.385×