碳燃烧绝热火焰温度计算

1.求绝热火焰温度：1,25,0022===+αC T CO O C （1）不考虑二氧化碳在高温下的分解 （2）考虑分解

解：（1）222276.376.3N CO N O C +=++

0)(76.3)(0,0,0,22222=-?+-+?N T N co T co co f H H H H H 000,,,2222276.3N co co f T N T co H H H H H ++?-=+

代入数据，mol J H mol J H mol J H N co co f /8670/9346/3935220

00,2

22==-=?、、 得 2.43548576.3,,22=+T N T co H H

取不同温度T ，查表可得到不同温度下的焓值，比较大小得到绝热火焰温度

T/K 2co H

2N H

2276.3N co H H +

2000 100811.2 64808.5 344491.16 2500 131278.2 82965.7 443226.60 2300 119022.2 75664.0 403518.84 2400 125139.6 79309.1 423341.86 2450 128208.9 81137.4 433285.52 2460

128822.8

81503.1

435276.30

通过以上表格可知，当温度T=2460K 时，两者焓值比较接近，因此可以认为绝热火焰温度为T=2460K 。

（2）考虑二氧化碳的离解度为ε，则有燃烧方程

2222276.32

)1(76.3N O CO CO N O C +++-=++ε

εε

摩尔分数 εε5.076.412+-=co x 、εε5.076.4+=co x 、ε

ε

5.07

6.45.02+=o x

平衡常数ε

ε

εε+-=

?=

52.912/12

2

o

co co p x x x K

利用平衡常数与温度的关系，计算不同离解度下对应的绝热温度，如下表

ε T/K

0.01 1846 0.03 2094 0.05 2136 0.07 2206 0.08 2240 0.1 2296 0.12

2341

能量方程如下：

)(76.3)(2

)())(1()1(0,0,0

,0

,0,0,2

22

2

222=-+-+-+

--+?+?-N T

N

o T o co

T co co T co co f co f H H H H H H H H H H ε

εεεε

代入数据

mol

J H

mol J H mol J H mol J H

mol J H mol J H N o co

co co f co f /8670/8368/8671/9364/110527

/393522000

00

,0,2

22

2====-=?-=?、、、、

得 T

co T o T co T N T co H H H H H ,,,,,22222/27937276.32.435485-++--=

ε

取不同的温度计算可得到不同的离解度如下表所示：

T/K ε

2200 0.18 2300 0.10 2400

0.044

通过比较平衡常数计算表格与能量方程表格，当离解度为0.1时两者温差很小。因此可

以认为二氧化碳离解度为1.0=ε，绝热火焰温度T=2300K 。

燃料燃烧及热平衡计算参考

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 CO 2 CO CH 4 C 2H 6 H 2 O 2 N 2 合计 含量 10 5 22 5 46 2 10 100 3.1.2 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=21O O 0.5H H 3.5C CH 20.5CO 2 2624-++?+ Nm 3/Nm 3 (3.1) (3.1)式中：CO 、CH 4 、 C 2H 6 、 H 2 、 O 2——每100Nm 3湿气体燃料中各成分的体积含量（Nm 3）。则 Lo=21 2465.055.322255.0-?+?+?+? = 4.143 Nm 3/Nm 3 （2）实际空气需要量 L n =nL 0, Nm 3/Nm 3 (3.2) (1.2)式中：n ——空气消耗系数，气体燃料通常n=1.05 1.1 现在n 取1.05，则 L n =1.05×4.143=4.35 Nm 3/Nm 3 （3）实际湿空气需要量 L n 湿 =（1+0.00124 2H O g 干） L n ， Nm 3/Nm 3 （3.3） 则 L n 湿=（1+0.00124×18.9）×4.35=4.452 Nm 3/Nm 3 2、天然气燃烧产物生成量 （1）燃烧产物中单一成分生成量 CO)H 2C CH (CO 0.01 V 6242CO 2+++?=’

(3.4) 2 O V 0.21(=?′0n-1)L (3.5) 2 2n N V (N 79L )0.01=+?′ (3.6) )L 0.124g H H 3C (2CH 0.01V n 干 O H 2624O H 22+++?= (3.7) 式中CO 、CH 4 、 C 2H 6 、 H 2 ——每100Nm 3湿气体燃料中各成分的体积含量。 则 0.475)5222(100.01V 2CO =+?++?= Nm 3/Nm 3 4.4131)(1.050.21V 2O ?-?==0.046 Nm 3/Nm 3 01.0)35.47910(V 2N ??+==3.54 Nm 3/Nm 3 4.35)18.90.124465322(20.01V O H 2??++?+??==1.152 Nm 3/Nm 3 （2）燃烧产物总生成量 实际燃烧产物量 V n = V CO2+V O2+V N2+V H2O Nm 3/Nm 3 (3.8) 则 V n =0.47+0.046+3.54+1.152=5.208 Nm 3/Nm 3 理论燃烧产物量 V 0=V n -（n -1）L O (3.9) V 0=5.208-（1.05-1）×4.143=5.0 Nm 3/Nm 3 (3) 燃料燃烧产物成分[2] %100V V CO n CO 22?= (3.10) %100V V O n O 22?= (3.11) %100V V N n N 22?= (3.12) 100%V V O H n O H 22?= (3.13)

(完整版)烟气量计算公式

燃料空气需要量及燃烧产物量的计算 所有理论计算均按燃料中可燃物质化学当量反应式，在标准状态下进行，1kmol 反 应物质或生成物质的体积按22.4m 3计，空气中氧和氮的容积比为21:79，空气密度为 1.293kg/m 3。 理论计算中空气量按干空气计算。燃料按单位燃料量计算，即固体、液体燃料以1kg 计算，气体燃料以标准状态下的1m 3计算。 单位燃料燃烧需要理论干空气量表示为L 0 g ，实际燃烧过程中供应干空气量表示为 Ln g ； 单位燃料燃烧理论烟气量表示为V 0，实际燃烧过程中产生烟气量表示为Vn; 单位燃料燃烧理论干烟气量表示为V 0g ，实际燃烧过程中产生干烟气量表示为Vn g ; 一、通过已知燃料成分计算 1. 单位质量固体燃料和液体燃料的理论空气需要量（m 3/kg ） L 0=（8.89C ＋26.67H ＋3.33S －3.33O ）×10﹣2式中的C 、H 、O 、S ——燃料中收到基 碳、氢、氧、硫的质量分数%。 2. 标态下单位体积气体燃料的理论空气需要量（m 3/m 3） L 0=4.76?? ????-+??? ??+++∑2222342121 O S H?CmHn n m H CO ×10﹣2式中CO 、H 2、H 2O 、H 2S 、CmHn 、O 2——燃料中气体相应成分体积分数(%). 3. 空气过剩系数及单位燃料实际空气供应量 空气消耗系数а=0 L 量单位燃料理论空气需要量单位燃料实际空气需要?L 在理想情况下，а=1即能达到完全燃烧，实际情况下，а必须大于1才能完全燃烧。а＜1显然属不完全燃烧。 а值确定后，则单位实际空气需要量L а可由下式求得： L 0g =аgL 0 以上计算未考虑空气中所含水分 4. 燃烧产物量 a.单位质量固体和液体燃料理论燃烧产物量(m 3/kg) 当а=1时， V 0=0.7L 0+0.01(1.867C+11.2H+0.7S+1.244M+0.8N)式中 M ——燃料中水分（%）。 b.单位燃料实际燃烧产物量（m 3/kg ） 当a ＞1时，按下式计算： 干空气时，V a =V 0+(a-1)L 0 气体燃料 (2)单位燃料生成湿气量 ?V =1+α0L －[0.5H 2+0.5C O －(4 n －1) C m H n ] (标米3/公斤) （2-14） （3）单位干燃料生成气量 g V ?=1+α0L －[1.5H 2+0.5C O －( 4n －1) C m H n +2 n C m H n ） (标米3/公斤) （2-15）

燃烧理论知识点

CH1 1.何谓燃烧？燃烧是一种急速、剧烈的发光发热的氧化反应过程。 2. 化合物的标准生成焓: 化合物的构成元素在标准状态下（25oC，0.1MPa）定温—定容或者定温定压；经化合反应生成一个mol的该化合物的焓的增量（kJ/mol）。 所有元素在标准状态下的标准生成焓均为零。 3. 反应焓: 在定温-定容或定温-定压条件下，反应物与产物之间的焓差，为该反应物的反应焓（kJ）。 4. 反应焓的计算 ?? 5. 燃烧焓: 单位质量的燃料（不包括氧化剂）在定温—定容或定温—定压条件下，燃烧反应时的反应焓之值（kJ/kg）。 6.燃料热值: 燃料热值有高热值与低热值之分，相差一个燃烧产物中的水的气化潜热。 7.化学反应速度、正向反应速度、逆向反应速度、反应速度常数 ?? 8.平衡常数的三种表达方式和相互间的关系 ?? 按浓度定义的反应平衡常数,以分压定义的反应平衡常数,以体积百分比定义的平衡常数?? 平衡常数越大，反应进行得越彻底 9.反应度λ: 表示系统达到平衡时反应物能有效变为产物的程度 反应式: aA+bB→（1-λ）*（aA+bB）+λ（cC+dD） 10. Gibbs函数的定义: 自由焓，为状态参数。g=h-Ts 11. Helmholtz函数自由能f f=u-Ts 12.焓与生成焓仅是温度的单一函数，而自由焓与P、T有关。 13.标准反应自由焓 14.平衡常数kp与反应自由焓的关系 15.过量空气系数: 燃烧1kg燃料，实际提供空气量/ 理论所需空气量。 16.当量比(φ) C－实际浓度，Cst－理论浓度 17.浓度（燃空比）: 一定体积混合气中的燃料重量/ 空气重量 18. 化学计量浓度时的浓度时的浓度 19. 绝热燃烧火焰温度的求解方法，尤其是考虑化学平衡时的计算方法 首先分别根据平衡常数kp和能量守恒方程得到反应度λ和绝热火焰温度Tf 的关系，然后采用迭代法计算得到Tf 。 20.绝热燃烧火焰温度计算程序及数据处理 CH2 1. 化学反应动力学是研究化学反应机理和化学反应速率的科学。 2. 燃烧机理研究的核心问题有：燃烧的反应机构、反应速度、反应程度、燃烧产物的生成机理等 3.净反应速度: 消耗速度与生成速度的代数和。 4.反应级数n: 一般碳氢燃料n=1.7~2.2≈2

烟气量计算

理论烟气量的计算方法及常规数据 来源：作者：发布时间：2008-04-05 固体燃料燃烧产生的烟气量计算 一、理论空气量计算 L=0.2413Q/1000+ 0.5 L:燃料完全燃烧所需的理论空气量，单位是m3/kg; Q:燃料低发热值，单位是kJ/kg; 二、理论烟气量计算 V=0.01(1.867C+0.7S+0.8N)+0.79L V:理论干烟气量，单位是m3/kg; C、S、N：燃料中碳、硫、氮的含量； L：理论空气量 理论湿烟气量计算再加上燃料中的氢及水分含量，系数分别为11.2、1.24 固体燃料燃烧产生的烟气量计算 三、实际产生的烟气量计算 V0=V+ (a –1)L V0:干烟气实际排放量，单位是m3/kg a: 空气过剩系数，可查阅有关文献资料选择。 按上述公式计算，1千克标准煤完全燃烧产生7.5 m3，一吨煤碳燃烧产生10500标立方米干烟气量。 液体燃料燃烧产生的烟气量计算 一、理论空气量计算 L=0.203Q/1000+2.0 L:燃料完全燃烧所需的理论空气量，单位是m3/kg; Q:燃料低发热值，单位是kJ/kg; 二、理论烟气量计算 V=0.01(1.867C+0.7S+0.8N)+0.79L V:理论干烟气量，单位是m3/kg; C、S、N：燃料中碳、硫、氮的含量； L：理论空气量 理论湿烟气量计算再加上燃料中的氢及水分含量，系数分别为11.2、1.24 三、燃烧一吨重油产生的烟气量 按上述公式计算，一吨重油完全燃烧产生15000标立方米干烟气量。 天然气燃烧产生的烟气量计算 一、理论空气量计算 L=0.0476[0.5CO+0.5H2+1.5H2S+∑(m+n/4)CmHn-O2] L:燃料完全燃烧所需的理论空气量，单位是m3/ m3; 二、三原子气体容积计算 V1=0.01(CO2+CO+H2S+∑CmHn

煤燃烧空气量和烟气量的计算

煤燃烧空气量和烟气量的计算 已知：设计煤种的化学成分如下： C：47.62% H：3.01% O：8.77% N：0.88% S：0.47% M：13.25% A：26% 。其中空气过量系数α=1.2 ，漏风空气系数为1.33。 求解：二期、三期每小时燃煤需氧量和产生的烟气量。（二期耗煤307.98t/h；三期耗煤314.15t/h） 解： ⑴已知1kg煤中各成分的含量如下： 质量/g 摩尔数/mol（按原子数计）需氧数/mol C 476.2 39.68 39.68 H 30.1 29.86 7.525 N 8.8 0.629 0 S 4.7 0.147 0.147 O 87.7 5.481 -2.741 所需理论氧气量为： 39.68 + 7.525 + 0.147 - 2.741=44.611mol/Kg 需要的理论空气量为： 44.611 mol/Kg ×22.4L/ mol/1000=0.999Nm3/Kg 0.999 m3/Kg ÷21%= 4.76N m3/Kg 二期煤耗为：307.98t/h ；三期煤耗为：314. 15 t/h

二期理论空气量为： 4.76N m3/Kg ×307.98t/h =1465984.8 Nm3/h 三期理论空气量为： 4.76N m3/Kg ×314. 15 t/h =1495354 Nm3/h 所以二期燃煤需要的实际空气量为： 4.76 m3/Kg ×307.98t/h ×1000 ×1.2 =1759181.76Nm3/h 三期燃煤需要的实际空气量为： 4.76 m3/Kg ×314.15 t/h×1000×1.2 =1794424.8 Nm3/h (2)理论空气量条件下的烟气组成（mol）为： CO2：39.68 H2O：15.05 SOx：0.147 N2：44.611×3.76 每千克煤燃烧产生的理论烟气量为： 39.68 + 15.05 + 0.147 + 44.611×3.76 = 222.61 mol/Kg 222.61 mol/Kg ×22.4L/ mol/1000 =4.986 Nm3/ Kg 二期煤耗为：307.98t/h 所以二期煤耗理论烟气量为：4.986 Nm3/ Kg ×307.98t/h ×1000 = 1535731.18 m3/h 二期实际烟气量为：V fg =V fg0 + （α- 1）* V a0 =1535731.18 + 0.2 ×1465984.8 =1828928.14 Nm3/h 当漏风空气系数为1.33时，燃煤产生的烟气量为：1828928.14 ×1.33 = 2432474.43 Nm3/h 三期煤耗为：314. 15 t/h 所以三期煤耗理论烟气量为：

燃料燃烧计算

第三章 燃料及燃烧过程 3-2 燃料燃烧计算 一、燃料燃烧计算的内容及目的 （一）计算内容：①空气需要量 ②烟气生成量 ③烟气成分 ④燃烧温度 （二）目的：通过对以上内容的计算，以便正确地进行窑炉的设计和对运行中的窑炉进行正确的调节。 二、燃烧计算的基本概念 （一）完全燃烧与不完全燃烧。 1、完全燃烧：燃料中可燃成分与完全化合，生成不可再燃烧的产物。 2、不完全燃烧： 化学不完全燃烧：产物存在气态可燃物。 物理不完全燃烧：产物中存在固态可燃物。 （二）过剩空气系数 1、过剩空气系数的概念 а=V a /V 0a 2、影响过剩空气系数的因素： 1）燃料种类：气、液、固体燃料，а值不同； 2）燃料加工状态：煤的细度、燃油的雾化粘度。 3）燃烧设备的构造及操作方法。 3、火焰的气氛： ①氧化焰：а>1，燃烧产物中有过剩氧气。 ②中性焰：а=1 ③还原焰：а<1，燃烧产物中含还原性气体（CO 、H 2） 三、空气需要量、烟气生成量及烟气成分、密度的计算 （一）固体、液体燃料： 基准：计算时，一般以1kg 或100kg 燃料为基准，求其燃烧时空气需要量、烟气生成量。 方法：按燃烧反映方程式，算得氧气需要量及燃烧产量，然后相加，即可得空气需要量与烟气生成量。 1、理论空气量计算： 1）理论需氧量： V 0O2= 12ar C +4ar H +32ar S －32 ar O (Nm 3/kgr)

2）理论空气量：V 0a = 1004.22（12ar C +4ar H +32ar S －32 ar O ）21100 =0.089C ar +0.267H ar +0.033(S ar -O ar ) (Nm 3/kgr) 2、实际空气量计算： V a =а×V o a 3、理论烟气生成量的计算：V 0L =V CO2+V H2O +V SO2+V N2 = 1004.22 (12ar C +2ar H +18ar M +32ar S +28 ar N )×V o a +0.79V o a =0.01865C ar +0.112H ar +0.01243M ar +0.0068S ar +0.008N ar +0.79V o a 4、实际烟气生成量的计算： 1）а>1时，V L = V 0L +(а-1)×V o a 2）а<1时，在工程上进上近似认为其燃烧产物中只含有CO 一种可燃气体。 因为：2CO+O 2=2CO 2，因此，每缺少一个分子的O 2，烟气中就减少两个分子的CO 2，而生成两个分子的CO ，顾总烟气体积只少了相应减少的空气中的氮气部分。 V L = V 0L -(1 -а) V o a × 100 79 5、烟气的组成及密度计算： 1）烟气百分组成： CO 2=L CO V V 2 ×100%, H 2O=L O H V V 2×100% SO 2= L SO V V 2×100%, N 2=L N V V 2×100% O 2=L O V V 2×100% 2)烟气密度： ρ=（44CO 2+18H 2O+64SO 2+28N 2+32O 2）/（22.4*100） (kg/Nm 3) 或：ρ=L a ar V V A 0 293.11001 1α+- (kg/Nm 3) （二）气体燃料 1、理论空气量 V 02 O =[21CO+21H 2+2CH 4+(m+4n )C m H n +23H 2S-O 2]×100 1 V a 0= V 0 2 O ×21 100 2、实际空气需要量：V a =а×V a o 3、理论烟气生成量： V L o =V CO2+V H2O +V N2+V SO2 (N m 3/N m 3) 4、实际烟气生成量及烟气组成计算： 当а>1时， V L =V L o +(а-1)V a o (N m 3/N m 3)

碳燃烧绝热火焰温度计算

1.求绝热火焰温度：1,25,0022===+αC T CO O C （1）不考虑二氧化碳在高温下的分解 （2）考虑分解 解：（1）222276.376.3N CO N O C +=++ 0)(76.3)(0,0,0,22222=-?+-+?N T N co T co co f H H H H H 000,,,2222276.3N co co f T N T co H H H H H ++?-=+ 代入数据，mol J H mol J H mol J H N co co f /8670/9346/3935220 00,2 22==-=?、、 得 2.43548576.3,,22=+T N T co H H 取不同温度T ，查表可得到不同温度下的焓值，比较大小得到绝热火焰温度 T/K 2co H 2N H 2276.3N co H H + 2000 100811.2 64808.5 344491.16 2500 131278.2 82965.7 443226.60 2300 119022.2 75664.0 403518.84 2400 125139.6 79309.1 423341.86 2450 128208.9 81137.4 433285.52 2460 128822.8 81503.1 435276.30 通过以上表格可知，当温度T=2460K 时，两者焓值比较接近，因此可以认为绝热火焰温度为T=2460K 。 （2）考虑二氧化碳的离解度为ε，则有燃烧方程 2222276.32 )1(76.3N O CO CO N O C +++-=++ε εε 摩尔分数 εε5.076.412+-=co x 、εε5.076.4+=co x 、ε ε 5.07 6.45.02+=o x 平衡常数ε ε εε+-= ?= 52.912/12 2 o co co p x x x K 利用平衡常数与温度的关系，计算不同离解度下对应的绝热温度，如下表 ε T/K 0.01 1846 0.03 2094 0.05 2136 0.07 2206 0.08 2240 0.1 2296 0.12 2341

燃料燃烧及热平衡计算参考

燃料燃烧及热平衡计算参考

L n 湿=（1+0.00124×18.9）×4.35=4.452 Nm 3/Nm 3 2、天然气燃烧产物生成量 （1）燃烧产物中单一成分生成量 CO) H 2C CH (CO 0.01V 6242CO 2+++?=’ (3.4) 2 O V 0.21(=?′0n-1)L (3.5) 2 2n N V (N 79L )0.01=+?′ (3.6) )L 0.124g H H 3C (2CH 0.01V n 干O H 2624O H 22+++?= (3.7) 式中CO 、CH 4 、 C 2H 6 、 H 2 ——每100Nm 3湿气体燃料中各成分的体积含量。 则 0.475)5222(100.01V 2CO =+?++?= Nm 3/Nm 3 4.4131)(1.050.21V 2O ?-?==0.046 Nm 3/Nm 3 01.0)3 5.47910(V 2N ??+==3.54 Nm 3/Nm 3 4.35)18.90.124465322(20.01V O H 2??++?+??==1.152 Nm 3/Nm 3 （2）燃烧产物总生成量 实际燃烧产物量 V n = V CO2+V O2+V N2+V H2O Nm 3/Nm 3 (3.8) 则 V n =0.47+0.046+3.54+1.152=5.208 Nm 3/Nm 3 理论燃烧产物量 V 0=V n -（n -1）L O (3.9) V 0=5.208-（1.05-1）×4.143=5.0 Nm 3/Nm 3 (3) 燃料燃烧产物成分[2] % 100V V CO n CO 22?= (3.10) % 100V V O n O 22?=

理论燃烧温度和炉热指数模型1

理论燃烧温度和炉热指数计算模型 一．理论燃烧温度: 理论燃烧温度：2222 ()CO N CO N H H Q Q Q Q Q t C V V C V ?++--= ++?风分碳燃水理 回旋区鼓风深度：65.0*00012.0+=E r …………………………………………………………………………………………………………………………. Q 碳：碳素燃烧生成CO 放出的热量（9791/kJ kg ） Q C t V =???风风风风（鼓风带入的热量） t ?风：风量的温度 V 风=风量/风口数 2H O C C C =?+?风干风干风量含水量 总风量总风量 2 1.5620.000209H O C t =+(空气(干风)的比热容) 1.2640.000092C t =+干风(2H O 气的比热容) Q 燃：燃料带入的物理热（忽略） Q 水：10806m ?水( kJ ，水蒸气水煤气反应所消耗的热量) m 水：风量中的水份量，加湿量和喷煤中的水份量之和 Q C m C m =?+?分重油重油煤粉煤粉（kJ ，喷吹燃料分解热） C 重油：重油的分解热（1880/kJ kg ） C 煤粉：煤粉的分解热（1880/kJ kg ）

2222 ()*CO N CO N H H C V V C V ?++ 在风口，燃烧后的气体成分主要为：CO ，2H ，2N ； 933.02?=CO V 2 1.2640.000092CO N C t ?=+ 2 1.260.000084H C t =+ 002 *21.0*)*29.021.0(]*)21.0()1(*79.0[*933.0V a V V a V N ）（风-++---= ?? 分子少V 风 02 *21.0*29.021.0*)(*933.02.11*21.0**29.021.0**933.0V a V M H V a V V V H ）（）（）（）（风风风-++?+-++=??? 002 *21.0*29.021.0*)(*933.02.11*21.0**29.021.0)0(**933.0V a V M H V a V V V V H ）（）（）（）（风风风-++?+-++-=??? (修改分子) 0202*21.0*29.021.0*))0(*18/2)((*933.02.11*21.0**29.021.0)0(**933.0V a V M H H V a V V V V H ）（）（）（）（风风风-+++?+ -++-=???加上煤中水的含量 0V ：富氧量，m3/h )(H ：煤粉中H 元素含氢量% )(2O H ：煤粉中水含量% 通常按照1%计算 0M ：-喷煤量，t/h ? ：鼓风湿度，% a ：氧气纯度，%

废水废气各类污染物环评计算公式

废水废气各类污染物环评计算方法公式 污水及污染物排放量计算 实际排放量（吨/年）=年排放量（吨）*排放浓度（mg/L）/1000000 （排放浓度=全年四个季度平均值） 经处理去除量（吨/年）=年排放量（吨）*（处理装置进水浓度-排放浓 度）/1000000 案例分析：某厂污水排放基本情况表 排放量原水CODcr 出水CODcr 原水NH3-N 出水NH3 -N 1季度 25800 1120 165 254 22 2季度 25000 1230 190 276 26 3季度 28600 1070 154 242 20 4季度 27400 1110 96 265 19 计算： 1季度COD排放量＝25800X165/1000000=4.257吨 1季度COD去除量＝25800X(1120-165)/1000000=24.639吨 全年COD排放量＝四个季度COD排放量之和 全年COD去除量＝四个季度COD去除量之和 1季度NH3-N排放量＝25800X22/1000000＝0.5676吨 1季度NH3-N去除量＝25800X(254-22)/1000000 ＝5.9856吨 全年NH3-N排放量＝四个季度NH3-N排放量之和 全年NH3-N去除量＝四个季度NH3-N去除量之和 废气及相关污染物的计算 一、烟气量的计算 二、燃烧废气各污染物排放量物料衡算方法 三、案例分析 固体燃料燃烧产生的烟气量计算 一、理论空气量计算 L=0.2413Q/1000+0.5 L:燃料完全燃烧所需的理论空气量，单位是m3/kg; Q:燃料低发热值，单位是kJ/kg; 二、理论烟气量计算 V=0.01(1.867C+0.7S+0.8N)+0.79L

燃烧与爆炸理论及分析

目录 燃烧与爆炸理论及分析 (2) 1. 引言 (2) 2. 可燃物的种类及热特性 (2) 2.1 可燃物的种类 (2) 2.2可燃物的热特性 (3) 3. 燃烧理论 (6) 3.1 燃烧的条件 (6) 3.2 着火形式 (6) 3.3 着火理论 (7) 3.4灭火分析 (14) 4. 爆炸理论 (18) 4.1 爆炸种类及影响 (18) 4.2 化学爆炸的条件 (21) 4.3 防控技术 (23) 5. 结论 (24) 1

燃烧与爆炸理论及分析 摘要：本文主要叙述了当前主要的燃烧及爆炸理论。首先介绍了燃烧条件、着火形式以及具体的燃烧理论，然后对四种燃烧理论分别进行了灭火分析。然后阐述了爆炸的种类、爆炸条件过程及防控技术。最后对本文的内容作了总结，并且通过分析提出自己的观点。 关键词：燃烧理论；爆炸理论；防控技术。 1. 引言 火灾是一种特殊形式的燃烧现象。爆炸（化学）是一种快速的燃烧，为了科学合理地预防控制火灾及爆炸（化学），应当对燃烧的基本理论有一定的了解。燃烧是可燃物与氧化剂之间发生的剧烈的化学反应，要使它们发生化学反应需要提供一定的外加能量，反应的结果则会放出大量的热能。燃烧前后的物质与能量变化可以要据物质与能量守恒定律确定。 2. 可燃物的种类及热特性 2.1 可燃物的种类 可燃物是多种多样的。按照形态，可分为气态、液态和固态可燃物，氢气(H2)、一氧化碳(CO)等为常见的可燃气体，汽油、酒精等为常见的可燃液体，煤、高分子聚合物等为常见的可燃固体。可燃物之所以能够燃烧是因为它包含有一定的可燃元素。主要是碳(C)、氢(H)、硫(S)、磷(P)等。碳是大多数可燃物的主要可燃成分，它的多少基本上决定了可燃物发热量的大小。碳的发热量为 3.35×107J/kg，氢的发热量为1.42×108J/kg，是碳的4 倍多。了解可燃元素及由其构成的各类可燃化合物的燃烧特性可定量计算燃烧过程中的物质转换和能量转换。有些元素发生燃烧后可以生成完全燃烧产物，也可生成不完全燃烧产物，不完全 2

理论空气量计算公式

燃料燃烧的理论空气量 空气为理想气体，单位燃料（1kg ）的需氧量计算： 碳燃烧：22CO O C →+ 需氧量：C C 866.14.22121=?? 氢燃烧： 需氧量：H H 55.54.2221 008 .121 =???? 硫燃烧： 需氧量：S S 7.04.2232 1=?? 氧的含量：O O 7.04.22321=?? 燃烧单位燃料（1kg ）的需氧量为： O S H C 7.07.055.5866.1-++kg m /3 理论空气量： O S H C V a 33.333.35.2689.80 -++=kg m /3 理论烟气量的计算： 燃料完全燃烧，可燃元素C 、H 、S 分别被氧化为CO2、H2O 和SO2，空气中O2完全反应，元素N 和气体N2不参与反应 CO2：C C 866.14.2212 1=?? SO2：S S 7.04.2232 1=?? N2：N2两个来源，燃料中的N 和理论空气中的N2 0 079.08.079.04.22281 a a V N V N +=+?? H2O ：理论水蒸气体积由三部分组成，燃料中的水分，燃料中H 燃烧产生的水分和理论空气带入的水分 H W H W 1.1124.14.22008.121 4.22181 +=???+?? 理论烟气量的计算： O H N SO CO fg V V V V V 22220+++= H W V N S C a 1.1124.179.08.07.0866.10+++++= 燃烧中实际烟气量应为理论烟气量与过剩空气量之和 o a fg fg V V V )1(0-+=α

过剩空气系数的计算 )5.0(264.05.01222CO O N CO O ---+ =α

烟气量计算公式

所有理论计算均按燃料中可燃物质化学当量反应式，在标准状态下进行，1kmol 反 应物质或生成物质的体积按22.4m 3计，空气中氧和氮的容积比为21:79，空气密度为 1.293kg/m 3。 理论计算中空气量按干空气计算。燃料按单位燃料量计算，即固体、液体燃料以1kg 计算，气体燃料以标准状态下的1m 3计算。 单位燃料燃烧需要理论干空气量表示为L 0 g ，实际燃烧过程中供应干空气量表示为 Ln g ； 单位燃料燃烧理论烟气量表示为V 0，实际燃烧过程中产生烟气量表示为Vn; 单位燃料燃烧理论干烟气量表示为V 0g ，实际燃烧过程中产生干烟气量表示为Vn g ; 一、通过已知燃料成分计算 1. 单位质量固体燃料和液体燃料的理论空气需要量（m 3/kg ） L 0=（8.89C ＋＋－）×10﹣2式中的C 、H 、O 、S ——燃料中收到基碳、氢、氧、硫的 质量分数%。 2. 标态下单位体积气体燃料的理论空气需要量（m 3/m 3） L 0=?? ????-+??? ??+++∑2222342121 O S H?CmHn n m H CO ×10﹣2式中CO 、H 2、H 2O 、H 2S 、CmHn 、O 2——燃料中气体相应成分体积分数(%). 3. 空气过剩系数及单位燃料实际空气供应量 空气消耗系数а=0 L 量单位燃料理论空气需要量单位燃料实际空气需要?L 在理想情况下，а=1即能达到完全燃烧，实际情况下，а必须大于1才能完全燃烧。а＜1显然属不完全燃烧。 а值确定后，则单位实际空气需要量L а可由下式求得： L 0g =аgL 0 以上计算未考虑空气中所含水分 4. 燃烧产物量 a.单位质量固体和液体燃料理论燃烧产物量(m 3/kg) 当а=1时， V 0=0.7L 0+(1.867C+++1.244M+式中 M ——燃料中水分（%）。 b.单位燃料实际燃烧产物量（m 3/kg ） 当a ＞1时，按下式计算： 干空气时，V a =V 0+(a-1)L 0 气体燃料 (2)单位燃料生成湿气量 ?V =1+α0L －[+－(4 n －1) C m H n ] (标米3/公斤) （2-14） （3）单位干燃料生成气量 g V ?=1+α0L －[+－(4n －1) C m H n +2 n C m H n ） (标米3/公斤) （2-15） d.标态下单位体积气体燃料燃烧产物生成量（m 3/m 3） 当a=1时，各气体成分量

固体燃料理论燃烧温度计算2017

固体燃料理论燃烧温度计算程序 一、 固体燃料理论燃烧温度计算的数学方法 理论燃烧温度计算公式： 空 产分 燃空低理）（c c 0n 0L L V Q Q Q Q t -+-++= 其中， 低Q 为燃料的低位发热量； 空Q 为空气带入的物理热； 燃Q 为燃料带入的物理热； 分Q 为燃烧产物中某些气体在高温下热分解反应消耗的热量； 0V 为理论燃烧产物生成量； 产c 为产物的平均比热； n L 为实际空气消耗量； 0L 为理论空气需要量； 空c 为空气的比热。 燃料低位发热量计算公式： ]6262624681[187.4W S O H C Q -+-+=低 空气带入物理热计算公式： 空空空t n ??=c L Q 实际空气消耗量计算公式： 0n n g 00124.01L L ?+=）（ 其中，g 为1立方米干气体中水分含量。 2010)33.333.367.2689.8(-?-++=O S H C L 燃料带入的物理热计算公式： 燃燃燃t c ?=Q 理论燃烧产物生成量计算公式： 0079.0)28 1823212(224.0L N W H S C V +++++= 分解热：

未未分)(f 10800)(f 126002222O H O H CO CO V V Q ?+?= 其中，2f CO 、O H 2f 分别为二氧化碳和水的分解度，未)(2CO V 、未)(2O H V 分别为燃烧产物中未分解的二氧化碳和水的体积。由于分解的二氧化碳和水很少，故未)(2CO V 、未)(2O H V 按完全燃烧产物计算： 12 224 .0)(22C V V CO CO ==未 n gL 00124.0)18 2( 224.0)(22++==W H V V O H O H 未 二、固体理论燃烧温度计算程序 图1 程序界面 Option Explicit Private Sub cmdExit_Click() End End Sub Private Sub cmdJisuan_Click() Dim sQd As Single

第六章燃烧过程的基本理论

第六章 燃烧过程的基本理论 1. 阿累尼乌斯定律：0exp(/)k k E RT =- k 0──频率因子，表征反应物质分子碰撞的总次数； E──活化能，使分子接近和破坏反应分子化学键所必须消耗的能量，也就是发生反应所需要的能量。不同反应的活化能不同，且正反应和逆反应的活化能也是不同的； T──热力学温度，K ； R──通用气体常数，。 2. 煤燃烧过程的四个阶段： 1) 预热干燥阶段：水分蒸发，吸热过程，温度<200℃； 2) 挥发分析出并着火阶段：高分子碳氢化合物吸热，热分解，分解出一种混合可燃气体，及挥发分。挥发分一经析出，便马上着火，开始放热，温度>200℃～300℃； 3) 燃烧阶段：挥发分和焦炭的燃烧，大量放热，温度急剧上升； 4) 燃烬阶段：焦炭燃尽成灰渣。 3. 碳的多相燃烧过程： 1) 参与燃烧反应的气体分子(氧)向碳粒表面的转移与扩散； 2) 气体分子(氧)被吸附在碳粒表面上； 3) 被吸附的气体分子(氧)在碳表面上发生化学反应，生成燃烧产物； 4) 燃烧产物从碳表面上解吸附； 5) 燃烧产物离开碳表面，扩散到周围环境中。 吸附与解吸附最快；扩散与化学反应最慢，但最主要。因此，碳的多相燃烧速度决定于氧向碳粒表面的扩散速度和氧与碳粒的化学反应速度中速度最慢的一个。 4. 多相燃烧反应的燃烧区域 在碳的多相燃烧中，多相化学反应速度，用气相O 2消耗速度w 1表示化学反应速度： 1f w kC = 燃烧化学反应速度也可用氧向碳粒表面扩散速度表示：() 20f w C C β=-

式中：f C —— 碳粒表面上氧的浓度，kg/m 2；0C —— 周围介质中氧的浓度， kg/m 2； k —— 化学反应速度常数；β —— 扩散速度常数。 燃烧过程稳定时，氧气扩散速度等于氧气消耗速度： w1 = w2 = w 经推到：0n 0k w C k C k ββ==+ 1) 动力燃烧区域：在燃烧过程中，当燃烧反应温度不高时，化学反应速度不快，此时氧的 供应速度远大于化学反应中氧的消耗速度，亦即扩散能力远大于化学反应能力，即β >> k 。这时燃烧工况所处区域称为动力燃烧区域。 特征及措施： ① 碳粒表面氧浓度基本上等于周围介质中氧浓度：f C = 0C ② 燃烧反应速度w = k 0C ③ 燃烧反应速度决定于化学反应速度，与扩散速度无关； ④ 燃烧温度不高，提高温度是强化燃烧的有效措施。 2) 扩散燃烧区域：如果影响燃烧过程进行速度的主要因素是扩散，也就是说，此时燃烧反 应的温度已经很高，化学反应能力远大于扩散能力，即k >> β时，这时的燃烧区域称为扩散燃烧区域。 特征及措施： ①碳粒表面氧浓度基本上等于零： f C = 0 ②燃烧反应速度w =β0C ③燃烧反应速度决定于扩散速度，反应速度常数与T 无关，燃烧反应速度与T 关系不大，强化措施↑β，加大风速，加强碳粒与氧的扰动混合。 ④燃烧温度很高，>>环境温度 3) 过渡燃烧区域：实际情况大部分是该区域，T 适中。提高温度&加大风速，加强碳粒与 氧的扰动混合同样重要。 4) 判断：f C /0C ，谢苗诺夫准则： β/k = SM ；上述三种不同的燃烧区域并不是固定不 变的，而是随着外界条件的变化而相互转移。

过剩空气系数的计算方法

过剩空气系数的计算方法 引言 在燃气燃烧产物（烟气）的计算工作中，过剩空气系数的计算是经常遇到的。一般用于以下两方面：一为在控制燃烧过程中，需要检测燃烧过程中的过剩空气系数，防止过剩空气变化而引起的热效率的降低,以及燃烧工况的恶化。 一为在检测燃气燃烧设备的烟气中的有害物质时，需要根据烟气样中氧含量或二氧化碳含量确定过剩空气系数，从而折算成过剩空气系数为1时的有害物含量。 为了简化计算，通常是采用近似的计算公式。但是这些近似公式都有一定的设定条件。不考虑设定条件，盲目地使用近似公式，往往会引起较大的偏差，甚至于出现错误。这也是在检测工作中经常发现数字矛盾的原因之一。为了减少读者的查阅资料的时间，本文适当地重复过去推导的公式，强调的是近似公式的使用条件以及应用时应该考虑的问题。最后提出两个比较精确的过剩空气计算公式，供有关人士参考。 For personal use only in study and research; not for commercial use 一.根据燃烧产物的成分计算过剩空气系数 本文讨论的主要是完全燃烧情况下的过剩空气系数。 这里的完全燃烧是指燃烧产物中未完全燃烧成分很低，例如CO与NO X含量属于ppm级。在计算燃烧产物成分时可以不计入这些未完全燃烧成分。 For personal use only in study and research; not for commercial use 1.过剩空气的来源 在完全燃烧条件下，燃烧产物中有过剩空气，来源于两个情况。一为在燃烧过程中混入过多空气，使燃烧后燃烧产物中有过剩的空气；另一为根据分析燃烧产物成分的需要抽取烟气样时，混入了周围的空气。 在燃烧以前混入过多的空气，会增加热损失，降低热效率；混入的空气过少（过剩空气系数小于1）也会恶化燃烧，造成污染环境与能源浪费。为此在运行过程中需要根据烟气样中的成分计算过剩空气系数。从而做出调整燃烧工况的措施。 For personal use only in study and research; not for commercial use 在燃烧以后混入周围的空气大多数是在抽取烟气样时发生的。为了消除多余空气对烟气样中成分的影响，需要折算到没有多余空气时（过剩空气系数=1）烟气样的成分。这也需要计算过剩空气系数。

燃料燃烧计算例题

计算： 一、已知某烟煤的应用基成分为（%）：C y —74.31,H y —4.47, O y —4.36, N y —1.78, S y —2.75, A y —8.33, W y —4.0,煤的低位热值为：29.53（MJ/kg ） 试求： 1、理论空气需要量L 0（Nm3/kg ）和理论烟气量V 0（Nm3/kg ）; 2、如某加热炉用该煤加热，热负荷为17×103 kW ，过剩空气系数n=1.35，求该加热炉每小时的供风量，每小时的烟气生成量以及烟气的成分比例。 解：（1） 计算理论空气需要量L 0和理论烟气量V 0： () kg Nm O S H C L /74.701.036.475.247.4831.743821.0429.11100 1 83821.0429.1130=??? ? ??-+?+???= ? ??? ??-+?+??= () kg Nm L N W H S C V /08.874.779.0224.02878.1184247.43275.2100 31.74100791004.2228182321230 0=?+???? ??++++=+???? ??++++= （2）加热炉每小时所需煤量为： h kg Q m /10073.2295303600 101736001017333?=??=??=低 每小时的烟气生成总量： ()) /(10237.274.7)135.1(08.82073])1[3400h Nm L n V m V m V n tol ?=?-+?=-+?=?=（ 每小时需要的供风量： h Nm mnL L tol /10166.274.735.12073 340?=??==（可以据此选择鼓风机） 计算各烟气组分的小时体积量： )/(5.287520731004 .221231.741004.221232h Nm m C V co =??=?? = )/(9.392073100 4.22327 5.21004.223232h Nm m S V so =??=??=

第三节 热值与燃烧温度及燃烧速度

热值

[解〕从表1—2查得苯的燃烧热为328X104J／mol，代入公式(1—2) 答：苯的热值为4．21×107J／kg。 3．对于组成比较复杂的可燃物，如石油、煤炭、木材等，其热值可采用门捷列也夫经验公式计算其高热值和低热值。高热值是指单位质量的燃料完全燃烧，生成的水蒸汽也全部冷凝成水时所放出的热量；低热值是指单位质量的燃料完全燃烧，生成的水蒸汽不冷凝成水时所放出的热量。门捷列也夫经验公式如下： Q高= 81C+300H-26(O-S) (1—3) Q低= 81C+300H-26(O-S)-6(9H+w) (1—4) 式中，Q高、Q低——可燃物质的高热值和低热值，kcal／kg； C——可燃物质中碳的含量，％； H——可燃物质中氢的含量，％； O—一可燃物质中氧的含量，％； S——可燃物质中硫的含量，％； w—一可燃物质中的水分含量，％， [例] 试求5kg木材的低热值。木材的成分为：C——43％，H—一7％，O——41％，S——2%，W——7％ [解]将己知物质的百分组成代入公式(1—4) Q＝81×43+300×7-26(41-2)一6(9×7+7)=4149(kcal／kg)=1735．9×104(J／kg) 则5kg木材的低热值为： 5×1735．9×104=8679.7×104J 答：5kg木材的低热值为8679．7×104J。 可燃物质的热值见表l－2。 二、燃烧温度

可燃物质燃烧时所放出的热量，一部分被火焰辐射散失，而大部分则消耗在加热燃烧产物上。由于可燃物质燃烧所产生的热量是在火焰燃烧区域内析出的，因而火焰温度也就是燃烧温度。可燃物质的燃烧温度见表1—2。 火焰最高温度的计算： 燃烧过程是典型的非等温反应。在这种情况下，可利用图3－5那样的恒压循环过程作计算。如反应物的温度为T1，产物温度为T2，则反应的ΔH为: ΔH＝ΔH1＋ΔH0298＋ΔH2 常温下的反应物，进入火焰后立即变为产物。由于过程是瞬间完成的，可以近似地认为反应是在绝热条件下完成的，反应放出的热全部用来加热产物和掺杂在反应物中的惰性气体，使之升高到火焰温度。根据如此假设计算出的是火焰的最高温度T m。实际上，火焰并不是绝热的化学反应气团，所以温度要低一些。 例3．9 燃烧水泥的转炉是利用煤粉燃烧加热的。假设喷进转炉的煤粉掺有按燃烧反应计量的空气，试问转炉可能达到多高的温度? 解煤粉燃烧过程可以用图3．6那样的恒压循环过程表示。假设反应是在绝热条件下进行的，所以ΔH＝0。因为循环过程，ΔH1＋ΔH2 －ΔH＝0，所以ΔH1＝ΔH2 ΔH1是煤粉的燃烧热，也就是CO2的生成热，等于－94.05千卡。1摩尔煤粉燃烧需要1摩尔氧气，生成1摩尔二氧化碳，同时还混有4摩尔的氮气(空气中O2：N2＝1：4)。所以，ΔH2是l摩尔CO2和4摩尔氮气从298K升温到Tm所需的热量。查表知它们的热容为 CO2 Cp＝6.37十10.10×10-3T－3.41×10-6T2 N2 Cp＝6.66十1.02×10-3T