空气需要量和燃烧产物生成量.ppt

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1、第四章空气需要量和燃烧产物生成量1上一章回顾气体燃料有什么优点？气体燃料的燃烧过程最容易控制，也最容易实现自动调节气体燃料可以进行高温预热，因此可以用低热值燃料来获得较高的燃烧温度，有利于节约燃料，降低能耗气体燃料在冶金工业的燃料平衡中占有重要地位。2上一章回顾工业上生成和使用的人造气体燃料有哪些？炼铁产生的高炉煤气炼焦产生的焦炉煤气转炉炼钢产生的转炉煤气煤气化产生的发生炉煤气重油大分子量碳氢化合物分解产生的重油裂化气3上一章回顾具有毒性的煤气成分有哪些？有：硫化氢(H2S)、氰化氢(氰氢酸HCN)、二氧化硫(SO2)、一氧化碳(CO)、氨气(NH3)、苯(C6H6)硫化氢(H

2、2S)体积百分数达0.1~0.2可短时间内置人死亡，一氧化碳(CO)体积百分数达0.5~1.0可短时间内置人死亡4上一章回顾煤气中的各气体其干成分数值大还是湿成分数值大？湿成分如何换算成干成分？干成分的数值比湿成分的数值大换算关系如下：5上一章回顾已知50oC时饱和蒸汽为1234Pa，平衡状态空气中的水蒸气含量是多少？水蒸气体积百分数如下6上一章回顾气体燃料的发热量如何确定？（1）由容克式量热计直接测定（2）按各成分气体发热量之和计算，查附表3获得各成分气体的发热量7上一章回顾我国车间允许的最高CO浓度为30mg/m3，20oC时对应允许的体积浓度是多少？（空气在20oC时密度

3、1.205kg/m3）8上一章回顾发生炉煤气有哪几种？根据气化剂和气化过程的不同，将发生炉煤气分为三种空气发生炉煤气，空气为气化剂（气化温度高、热量低）水煤气，水蒸气为气化剂（热量高，但制造工艺和设备要求复杂）混合发生炉煤气，空气中加入适量水蒸气为气化剂（避免上两种的缺点，最常用），也简称发生炉煤气9上一章回顾高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气、发生炉煤气的发热量对比情况如何？高炉煤气的发热量最低(4000kJ/m3左右)，发生炉煤气其次(6000kJ/m3左右)，焦炉煤气发热量最大(16000kJ/m3左右)常将焦炉煤气与高炉煤气或发生炉煤气配比成混合煤气(发热量约8000kJ/m

4、3)转炉煤气发热量比配比的混合煤气的略低(7000kJ/m3左右)10燃烧计算确定单位数量燃料燃烧所需要的氧化剂(空气或氧气)的数量确定燃烧产物的数量确定燃烧产物的成分确定燃烧温度确定燃烧完全程度11计算的作用要设计炉子的燃烧装置和鼓风系统，就必须知道为保证一定热负荷（燃料消耗量）所应供给的空气量而设计排烟系统，就必须知道燃烧产物（或烟气）的生成量、成分和密度在进行炉内热交换、压力、温度等的热工计算、热工测试或热工分析时也需要进行供给空气量和燃烧产物生成量、成分和密度的计算12燃烧计算中的干空气仅由氧气和氮气组成体积百分比氧气为21％，氮气为79％氧气、氮气的摩尔体积相同（在标

5、准状态下为22.4L/mol）质量百分比氧气为23.3%，氮气为76.7％13由体积百分比确定质量百分比已知干空气中体积百分比氧气21％，氮气79％，如何确定质量百分比14固体和液体燃料理论空气量的计算固体和液体燃料的成分表示法，质量百分比含量C％＋H％＋O％＋N％＋S％＋A％＋W％＝100％按照化学反应质量守恒的原则，列出各成分完全燃烧的反应方程式。依据方程式计算各物质的量15各成分的燃烧计算碳元素的燃烧，方程式和质量关系C＋O2＝CO2123244（kg）18/311/3（kg）氢元素的燃烧，方程式和质量关系4H＋O2＝2H2O43236（kg）189（kg）16各成分的燃

6、烧计算硫元素的燃烧，方程式和质量关系S＋O2＝SO2323264（kg）112（kg）17每公斤燃料需要的氧气量需要的氧气质量为G0,O2=(8C/3+8H–O+S)/100（kg）需要的氧气体积先计算氧气的密度，按标准状态计算密度=32/22.4=1.429(kg/m3)，因此L0,O2=(8C/3+8H–O+S)/100/1.429(m3)上式是不考虑其他因素影响下的数值，称为“理论氧气需要量”18理论空气需要量已知理论氧气质量需要量G0,O2，确定理论空气质量需要量G0＝G0,O2/23.3%（kg）已知理论氧气体积需要量L0,O2，确定理论空气体积需要量L0＝L0,O2

7、/21%（m3）19气体燃料空气需要量计算气体燃料成分表示法，体积百分数CO％＋H2％＋CH4％＋CnHm％＋H2S％＋CO2％＋O2％＋N2％＋H2O％＝100％各成分燃烧需要的氧气量之和就是气体燃烧所需的总氧气量由于反应方程式中各物质的系数就表示所需的摩尔数，而认为气体的摩尔体积相同，因此系数比就等于各气体物质的体积比20各成分氧气需要量一氧化碳燃烧，方程式和体积比CO＋½O2＝CO21½(m3)氢气燃烧，方程式和体积比H2＋½O2＝H2O1½(m3)21各成分氧气需要量碳氢化合物燃烧，