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燃气燃烧所需空气量及燃烧产
物(标准版)
Safety management is an important part of production management. Safety and production are in
the implementation process
燃气燃烧所需空气量及燃烧产物(标准版)
燃气的燃烧计算，是按照燃气中可燃成分与氧进行化学反应的反应方程式，根据物质平衡和热量平衡的原理，来确定燃烧反应的诸参数，包括：燃烧所需要的空气量、燃烧产物的生成量及成分、燃烧完全程度、燃烧温度和烟气焓。这些参数是燃气燃烧设备设计、热工管理必要的数据，也是评定生产操作、提高热效率、进行传热和空气动力计算不可缺少的依据。
考虑到燃气、空气和燃烧产物各组成所处的状态，可以相当精确地把它们当作理想气体来处理。所以，燃烧计算中气体的体积都按标准状态(0℃、101325Pa)计算，其摩尔体积均为22．4L，计算基准可以用1m3
的湿燃气，也可以用1m3
干燃气。必须注意的是，后者还要带入所含的饱和水汽量，这就是大多数场合下所使用的基准——含有1m3
干燃气的湿燃气。
确定燃气燃烧所需空气量和燃烧产物量，属于燃烧计算的物料平衡的内容。
一、空气需要量
(一)理论空气需要量V0
V0
是指1m3
燃气按燃烧反应方程式完全燃烧所需要供给的空气量，m3
空气／m3
干燃气，它是燃气完全燃烧所需的最小空气量。
V0
的计算方法为，先按照燃烧反应方程式和燃烧计算的氧化剂条件(假设干空气体积仅由21％的氧和79％的氮组成)，确定燃烧所需的理论氧气量，然后换算成理论空气需要量。
从单一可燃气体着手。例如，CO的燃烧反应方程式，连同随氧带入的氮，可表示为
CO+0．502
+3．76×0．5N2
=C02
+1．88N2
上式表明，1m3
的C0完全燃烧，理论需氧量为0．5m3
，随氧带入的氮量为1．88m3
，相当的理论空气需要量是0．5/0．21=2.38m3 。
对气态重碳氢化合物Cm
Hn
，燃烧反应方程式为
Cm
Hn
+(m+n/4)O2
+3．76(m+n/4)N2
=mC02
+(n／2)H2
0+3．76(m+n／4)N2
(1—1)
也清楚地表明，1m3
的Cm
Hn
完全燃烧，需要(m+n／4)m3
的理论氧，同时带入3．76(m+n／4)m3 的氮，故理论空气需要量为
(m+n／4)／0．21=4．76(m+n／4)m3
。
以此类推，对组成为ψ(CO)+ψ(H2
)+ψ(CH4
)+ψ(Cm
Hn
气缸的耗气量可以分成最大耗气量和平均耗气量。 最大耗气量是气缸以最大速度运动时所需要的空气浏览，可以表示成： qr=0.0462D^2*um(P+0.102) 例如缸径D为10cm，最大速度为300mm/s，使用压力为0.6Mpa，则 气缸的最大耗气量qr=0.046*10^2*300*(0.6+0.102)=968.76(L/min)，因此选用cv值为1.0或有效截面积为18mm左右的电磁阀即可满足流量要求。 若气缸的使用压力为0.5Mpa，最大速度为200mm/s，则气缸的最大耗气量为qr=553.84。 如果缸径D为50cm，最大速度为300mm/s，使用压力为0.6Mpa，则气缸的最大耗气量为qr=242.19，因此选用cv值选用0.3左右的即可。 平均耗气量是气缸在气动系统的一个工作循环周期内所消耗的空气流量。可以表示成： qca=0.00157（D^2*L+d^2*ld）N(p+0.102) 上式中， qca：气缸的平均耗气量，L/min(ANR)； N：气缸的工作频率，即每分钟内气缸的往复周数，一个往复为一周，周/min； L：气缸的行程，cm； d：换向阀与气缸之间的配管的内径；cm ld：配管的长度，cm。 例如，缸径D为100mm（10cm）、行程L为100mm（10cm）的气缸，动作频率N为60周/min，d=10mm（1cm），ld=60mm（6cm）， qca=0.00157（D^2*L+d^2*ld） N(p+0.102)=0.00157*(10^2*10+1^2*6))*60*(0.6+0.102)=66.5251704L/min(ANR). 平均耗气量用于选用空压机、计算运转成本。最大耗气量用于选定空气处理原件、控制阀及配管尺寸等。最大耗气量与平均耗气量之差用于选定气罐的容积。
压缩空气用气量计算 压缩空气用气量计算 压缩空气理论――状态及气量 1、标准状态 标准状态的定义是：空气吸入压力为0.1MPa，温度为15.6℃（国内行业定义是0℃）的状态下提供给用户系统的空气的容积。如果需要用标准状态，来反映考虑实际的操作条件，诸如海拔高度、温度和相对湿度则将应实际吸入状态转换成标准状态。 2、常态空气 规定压力为0.1MPa、温度为20℃、相对湿度为36％状态下的空气为常态空气。常态空气与标准空气不同在于温度并含有水分。当空气中有水气，一旦把水气分离掉，气量将有所降低。 3、吸入状态 压缩机进口状态下的空气。 4、海拔高度 按海平面垂直向上衡量，海拔只不过是指海平面以上的高度。海拔在压缩机工程方面占有重要因素，因为在海拔高度越高,空气变得越稀薄，绝对压力变得越低。既然在海拔上的空气比较稀薄，那么电动机的冷却效果就比较差，这使得标准电动机只能局限在一定的海拔高度内运行。EP200 标准机组的最大容许运行海拔高度为2286米。 5、影响排气量的因素： Pj、Tj、海拔高度、n、V余、泄漏等。 6、海拔高度对压缩机的影响： （1）、海拔越高，空气越稀薄，绝压越低，压比越高，Nd越大； （2）、海拔越高，冷却效果越差，电机温升越大； （3）、海拔越高，空气越稀薄，柴油机的油气比越大，N越小。 7、容积流量 容积流量是指在单位时间内压缩机吸入标准状态下空气的流量。用单位：M3/min (立方米/分)表示。标方用N M3/min表示。 1CFM=0.02832 M3/min, 或者1 M3/min=35.311CFM, S--标准状态，A--实际状态 8、余隙容积 余隙容积是指正排量容积式（往复或螺杆）压缩机冲程终端留下的容积，此容积的压缩空气经膨胀后返回到吸入口，并对容积系数产生巨大的影响。 9、负载系数
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）
锅炉燃煤所需理论空气量和烟气中水蒸气量的计算 盛益平 (杭州半山发电有限公司，浙江杭州 310015) 摘要：介绍了锅炉燃煤所需理论空气量和烟气中水蒸气量的计算公式及推导过程，认为按总空气量的水分计算，烟气中的水蒸气更符合实际，精度高。 关键词：燃煤锅炉；烟气；水蒸气量；理论空气量 Calculations of Theoretical Combustion Air Demand and Steam Vapour Amount in Flue-gas of Coal-fired Boiler Abstract：This paper introduces the calculating formulas and their derivation process for theoretical combustion air demand and steam vapour content in flue-gas.The author believes that the calculated steam vapour content in flue-gas based on moisture in total air amount is more realistic and in higher accuracy. Keywords：coal-fired boiler；flue-gas；steam vapour amount；theoretical combustion air demand 烟气是燃料燃烧后的产物，燃料在锅炉内燃烧时，需经过一系列的化学变化，燃烧的实质是燃料与氧气发生化学反应并生成烟气。在现代大型火力发电厂中，煤粉燃烧所用的O 2 直接来源于空气，为保证充分燃烧，进入炉膛的空气都是过 剩的。烟气的主要成分有N 2、O 2 、SO 2 、CO 2 、水蒸气，还有少量的CO，SO 3 、H 2 、 CH 4 和其它碳氢化合物。 N2主要来自于空气，煤中也含有少量的氮；O2来源于过剩空气；CO2、SO2和SO3主要是煤中的碳元素、硫元素与氧化合的生成物。另外，过剩空气中也有少量的 CO 2 。水蒸气，一部分是煤中氢元素与氧反应的生成物，而另一部分是原煤中水 分的蒸发，还有一小部分是随空气带入的。CO、CH 4、H 2 和其它碳氢化合物是由 于煤的不完全燃烧造成的。SO 3 3的生成是很少量的。在锅炉正常燃烧情况下形成 的烟气中，CO、CH 4、H 2 和其它碳氢化合物以及SO 3 的含量很少，在除尘器的一般 工业试验研究中常常被忽略或者只考虑CO。 1火电厂环境统计软件中关于水蒸气的计算公式 在火电厂环境统计软件指标解释一节中，水蒸气的计算公式为： 式中B i ——每台锅炉年平均负荷下1h燃原煤量，t/h； H ar——燃煤收到基氢分； W ar——燃煤收到基水分； α——除尘器出口过剩空气系数；
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
理论烟气量的计算方法及常规数据 2007-09-12 13:44 发个环评中实用的一个帖子，也许对专业人员有用！ 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]
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：
压缩空气用气量计算 压缩空气理论――状态及气量 1、标准状态 标准状态的定义是：空气吸入压力为0.1MPa，温度为15.6℃（国内行业定义是0℃）的状态下提供给用户系统的空气的容积。如果需要用标准状态，来反映考虑实际的操作条件，诸如海拔高度、温度和相 对湿度则将应实际吸入状态转换成标准状态。 2、常态空气 规定压力为0.1MPa、温度为20℃、相对湿度为36％状态下的空气为常态空气。常态空气与标准空气不同在于温度并含有水分。当空气中有水气，一旦把水气分离掉，气量将有所降低。 3、吸入状态 压缩机进口状态下的空气。 4、海拔高度 按海平面垂直向上衡量，海拔只不过是指海平面以上的高度。海拔在压缩机工程方面占有重要因素，因为在海拔高度越高,空气变得越稀薄，绝对压力变得越低。既然在海拔上的空气比较稀薄，那么电动机的冷却效果就比较差，这使得标准电动机只能局限在一定的海拔高度内运行。EP200 标准机组的最大容许运 行海拔高度为2286米。 5、影响排气量的因素： Pj、Tj、海拔高度、n、V余、泄漏等。 6、海拔高度对压缩机的影响： （1）、海拔越高，空气越稀薄，绝压越低，压比越高，Nd越大； （2）、海拔越高，冷却效果越差，电机温升越大； （3）、海拔越高，空气越稀薄，柴油机的油气比越大，N越小。 7、容积流量 容积流量是指在单位时间内压缩机吸入标准状态下空气的流量。用单位：M3/min (立方米/分)表示。 标方用N M3/min表示。 1CFM=0.02832 M3/min, 或者1 M3/min=35.311CFM, S--标准状态，A--实际状态
8、余隙容积 余隙容积是指正排量容积式（往复或螺杆）压缩机冲程终端留下的容积，此容积的压缩空气经膨胀 后返回到吸入口，并对容积系数产生巨大的影响。 9、负载系数 负载系数是指某一段时间内压缩机的平均输出与压缩机的最大额定输出之比。不明智的做法就是卖给用户的压缩机，正好满足用户的最大的需求，增加一个或几个工具或有泄漏会导致工厂的压力下降。为了避免这种情况，英格索兰多年来一直建议采用负载系数：取用户系统所需气量的极大值，并除以0.9或 0.8的负载系数。(或任何用户认为是个安全系数) 这种综合气量选择能顾及未预计到的空气需量的增加。无需额外的资本的投入，就可做一些小型的 扩建。 10、气量测试 （1）、往复式压缩机气缸容积 压缩机气缸的容积是指活塞移动的容积减去活塞杆占有的体积。通常是用每分钟立方米来表示。多级压缩机的容积只是第一级压缩的容积，因为逐一通过所有级的气体都来源于第一级。 （2）、测试 低压喷嘴测试是一种精确衡量压缩机所提供空气的方法。这一方法得到压缩空气和气体学会的认可，还为ASME能源测试代号委员会所接受。ASME PTC-9中有关采用低压喷嘴测 试往复式压缩机的描述。ASME PTC-10中有有关采用低压喷嘴测试动力式压缩机的描述。 压缩空气理论――用气量的确定 确定一个新厂的压缩空气要求的传统方法是将所有用气设备的用气量（m3/min）加起来，再考虑增加一个安全、泄漏和发展系数。 在一个现有工厂里，你只要作一些简单的测试便可知道压缩空气供给量是否足够。如不能，则可估算出还需增加多少。 一般工业上空气压缩机的输出压力为0.69MPa(G)，而送到设备使用点的压力至少0.62MPa。这说明我们所用的典型空气压缩机有0.69MPa(G)的卸载压力和0.62MPa(G)的筒体加载压力或叫系统压力。有了这些数字（或某一系统的卸载和加载值）我们便可确定。 如果筒体压力低于名义加载点(0.62MPa(G))或没有逐渐上升到卸载压力(0.69MPa(G))，就可能需要更多的空气。当然始终要检查，确信没有大的泄漏，并且压缩机的卸载和控制系统都运行正常。
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
1.波义目定律：假设温度不变则某一定量气体的体积与绝对压力成反比。 V1/V2=P2/P1 2.查理定律：假设压力不变，则气体体积与绝对温度成正比。V1/V2=T1/T2 3.博伊尔－查理定律 (P1V1)/T1=(T2V2)/T2 P：气体绝对压力 V：气体体积 T：气体绝对温度 4.排气温度计算公式 T2=T1×r(K-1/K) T1=进气绝对温度 T2=排气绝对温度 r=压缩比(P2/P)P1=进气绝对压力 P2=排气绝对压力 K=Cp/Cv 值空气时K 为1.4(热容比/空气之断热指数) 5.吸入状态风量的计算(即Nm3/min 换算为m3/min) Nm3/min：是在0℃，1.033kg/c ㎡ absg 状态下之干燥空气量 V1=P0/(P1-Φ1·PD) (T1/T0)×V0 (Nm3/hr dry)
V0=0℃，1.033kg/c ㎡ abs，标准状态之干燥机空气量(Nm3/min dry) Φa=大气相对湿度 ta=大气空气温度(℃) T0=273(°K) P0=1.033(kg/c ㎡ abs) T1=吸入温度=273＋t(°K) V1=装机所在地吸入状态所需之风量(m3/hr) P1：吸入压力=大气压力Pa－吸入管道压降P1 △=1.033kg/c ㎡ abs-0.033kg/c ㎡=1.000kg/c ㎡ abs φ1=吸入状态空气相对湿度=φa×(P1/P0)=0.968φa PD=吸入温度的饱和蒸气压kg/c ㎡ Gabs(查表)=查表为mmHg 换算为kg/c ㎡ abs 1kg/c ㎡=0.7355mHg 例题: V0=2000Nm3/hr ta=20 φa=80% ℃ 则V1=1.033/(1-0.968×0.8×0.024)×﹝(273+20)/273﹞ ×2000=2220 6.理论马力计算 A 单段式HP/Qm3/min=﹝(P/0.45625)×K/(K-1)﹞× ﹝(P2/P1)(K-1)/K-1﹞ B 双段式以上HP/Qm3/min=﹝(P/0.45625)×nK/(K-1)﹞×﹝(P2/P1)(K-1)/nK-1﹞ P1=吸入绝对压力(kg/c ㎡ Gabs)
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
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。
燃气燃烧所需空气量及燃烧产物 燃气的燃烧计算，是按照燃气中可燃成分与氧进行化学反应的反应方程式，根据物质平衡和热量平衡的原理，来确定燃烧反应的诸参数，包括：燃烧所需要的空气量、燃烧产物的生成量及成分、燃烧完全程度、燃烧温度和烟气焓。这些参数是燃气燃烧设备设计、热工管理必要的数据，也是评定生产操作、提高热效率、进行传热和空气动力计算不可缺少的依据。 考虑到燃气、空气和燃烧产物各组成所处的状态，可以相当精确地把它们当作理想气体来处理。所以，燃烧计算中气体的体积都按标准状态(0℃、101325Pa)计算，其摩尔体积均为22．4L，计算基准可以用1m3的湿燃气，也可以用1m3干燃气。必须注意的是，后者还要带入所含的饱和水汽量，这就是大多数场合下所使用的基准——含有1m3干燃气的湿燃气。 确定燃气燃烧所需空气量和燃烧产物量，属于燃烧计算的物料平衡的内容。一、空气需要量 (一)理论空气需要量V0 V0是指1m3燃气按燃烧反应方程式完全燃烧所需要供给的空气量，m3空气／m3干燃气，它是燃气完全燃烧所需的最小空气量。 V0的计算方法为，先按照燃烧反应方程式和燃烧计算的氧化剂条件(假设干空气体积仅由21％的氧和79％的氮组成)，确定燃烧所需的理论氧气量，然后换算成理论空气需要量。
从单一可燃气体着手。例如，CO的燃烧反应方程式，连同随氧带入的氮，可表示为 CO+0．502+3．76×0．5N2=C02+1．88N2 上式表明，1m3的C0完全燃烧，理论需氧量为0．5m3，随氧带入的氮量为1．88m3，相当的理论空气需要量是0．5/0．21=2.38m3。 对气态重碳氢化合物CmHn，燃烧反应方程式为 CmHn+(m+n/4)O2+3．76(m+n/4)N2 =mC02+ (n／2)H20+3．76(m+n／4)N2 (1—1) 也清楚地表明，1m3的CmHn完全燃烧，需要(m+n／4)m3的理论氧，同时带入3．76(m+n／4)m3的氮，故理论空气需要量为 (m+n／4)／0．21=4．76(m+n／4)m3。以此类推，对组成为ψ(CO)+ψ(H2)+ψ(CH4)+ψ(CmHn)+ψ(H2S)+ψ(N2)+ψ(02)=100％的1m3干燃气，需要的理论氧量，用符号V(O2)O表示为： V(O2)O=O．01[0．5ψ(CO)+0．5ψ(H2)+2ψ(CH4)+∑(m+n／4)ψ(CmHn)+1．5ψ(H2S)-ψ(02)]m3 (1—2) 需要的理论空气量为： V0=1／21[0．5ψ(CO)+0．5ψ(H2)+2ψ(CH4)+∑(m+n／4)ψ(CmHn)+1．5ψ(H2S)-ψ(02)]m3 (1—3) 显然，V0完全取决于
空气量及烟气量计算 锅炉信息网 https://www.doczj.com/doc/f516406455.html, 燃烧计算的理论公式 燃烧计算的理论公式如下所示： 公式中，每个数据均按每1公斤垃圾的重量（kg/kg.R ）, 每1公斤垃圾的热值（kJ/kg.R ）来表达，而烟气量按湿烟气。 ■ 理论空气量；Lmin Lmin = (1÷0.2319)×(32÷12×C ’＋16÷2×h ’－O ’＋S) kg/kg R 式中： 0.23192 = 空气中氧气的重量比? ? ? ?? ??1.29322.4132 0.21 ＝ C` = 垃圾中含碳量C －灼烧损失含碳量Cu O` = 垃圾中含氧量O －灼烧损失含氧量Ou Cu = （灰分）×（灰分的灼烧损失） ÷(1－灰分灼烧损失) ×（灼烧损失中的碳比率） Ou = （灰分）×（灰分的灼烧损失） ÷(1－ 灰分灼烧损失) ×（灼烧损失中的氧比率） 灼烧损失中的碳比率/灼烧损失中的氧比率 = 1/1 h` = 垃圾中含氢量h －垃圾中氯量Cl ÷35.5 S = 垃圾中含硫量
■ 实际空气量；L L = (1＋H)×(λ×Lmin) kg/kgR 式中： λ= 不包括漏风的过量空气系数 H = 绝对湿度（kg-H 2O/kg-干空气） ■ 实际空气容积；Va Va = L ÷γ a Nm 3/kgR 式中：Υa = 空气密度 = 1.293????? ? ? ?? ++?3 kg/Nm 1822.411.293H 1H) (11.293＝ ■ 一次风量；Lu 和二次风量；Lo Lu = 0.75×L kg/kgR Lo = 0.25×L kg/kgR ■ 理论烟气量；Ggmin Ggmin = (1－0.2319)×Lmin ＋44÷12×C ’＋18÷2×h ＋64÷32×S kg/kgR
随着城市对生活垃圾处理要求的不断提高，作为垃圾处置的手段之一——垃圾焚烧处理逐渐被一些城市采用，垃圾焚烧具有选址容易，占地面积小，资源化、无害化、减量化程度较高的优点，但是垃圾焚烧技术要求高、烟气处理要求严格，对垃圾燃烧温度一般要求控制在850℃以上，从而使垃圾燃烧较彻底并防止二恶英的产生；而垃圾燃烧的关键是对燃烧空气量的调整。我们以上海浦东国际机场的垃圾焚烧炉为例，对垃圾焚烧炉的燃烧风量进行测算。 1上海浦东机场垃圾焚烧流程 上海浦东国际机场的垃圾焚烧炉采用日本月岛机械株式会社提供的回转式垃圾焚烧炉，设计垃圾处理量为30t/d，主要处理上海浦东国际机场的航空垃圾，其工艺流程如图1。 图1上海浦东机场垃圾焚烧工艺流程 航空垃圾水分、可燃分、灰分、元素含量及垃圾发热量见表2。 3燃烧过程计算 燃料燃烧发热量的近似计算，可采用杜隆经验公式，其公式表示为： 高位发热量：HHV=33858C＋142120(H－O/8)＋10450S，(kJ/kg)。 低位发热量：LHV=33858C＋119548H－17765O＋10450S－2508W，(kJ/kg)。 其中C、H、O、S为燃料中各成分的百分比，W为燃料的水百分比。 助燃燃油 助燃燃油采用0#柴油，其组成成分见表3。 其发热量： HHV=33858C＋142120(H－O/8)＋10450S=33858×＋142120－8)+10450×=(kJ/kg)。 LHV=33858C+119548H－17765O+10450S—2508W=33858×+119548×－+10450×—2508×0=(kJ/kg)。 表2垃圾水分、可燃分、灰分、元素含量及垃圾发热量(％，除低位发热量外) 表30#柴油的组成成分(％) 理论空气量 100kg0#柴油组成成分： C：86kg，H：11kg，O：1kg，S：2kg。 其反应过程需氧量： C+O2→CO2，86/12=； 2H2+O2→2H2O，11/(2×2)=； S+O2→SO2，2/32=； O2，1/32=。 100kg燃料总需氧量O2=++。 空气中O2含量占21％、N2为79％(体积分数)，100kg燃料总需空气量==。 1kmol=，1kg0#柴油所需空气量：×100=。 空气比 过剩空气系数m为～， m=时，空气量=×=kg燃料； m=时，空气量=×=kg燃料；
锅炉过量空气系数是什么，应如何计算空气系数在锅炉运行中实际空气消耗量总是大于理论空气需要量。他们两者的比值称为过量空气系数。对于锅炉炉膛来说，烟气计算时的空气过量系数与燃烧设备型式、燃料种类有关。常用一般链条炉采用烟煤的过量空气系数为1.3；，对于油气炉为1.1，流化床炉为1.1~1.2，过剩空气系数计算方法按GB/T 15317一94工业锅炉节能监测方法中公式1计算。 空气过剩系数 目录：一、概念二、基本公式及单位三、举例 一、概念： 燃料完全燃烧时所需的实际空气量取决于所需的理论空气量和“三T”条件的保证程度。在理想的混合状态下，理论量的空气即可保证完全燃烧。但在实际的燃烧装置中，“三T”条件不可能达到理想化的程度，因此为使燃料完全燃烧就必须供给过量的空气。 空气过剩系数的定义：一般把超过理论空气量多供给的空气量称为过剩空气量，并把实际空气量Va与理论空气量Va0之比定义为空气过剩系数α。α=Va/Va0 通常α>1，α值的大小决定于燃料种类、燃烧装置形式及燃烧条件等因素。
二、基本公式及单位 1、理论必需空气量：每一公斤（一标方）燃料完全燃烧时所需要的空气量，称为理论必需空气量（或称为理论空气需要量，理论空气量）。用V。Nm3/kg 表示 2、过量空气量：燃料在实际燃烧时，必需供给比理论必需空气量要多的空气，燃料才能达到完全燃烧，此多供给的这部分空气量称为过量空气量。用△VNm3/kg 表示 3、实际供应空气量：燃料在燃烧时，实际上所消耗的空气量，称为实际供应空气量。用VNm3/kg 表示，即V=V。+ △V 4、过量空气系数：实际供应空气量与理论必需空气量的比值，称为过量空气系数。用α表示， 即α=V / V。=（V。+ △V）/ V。=1+△V / V。 三、举例 1、实践表明，过剩空气系数每降低0.1，加热炉的热效率可提高1.3% 。 2、在工业中，一般情况下，燃料燃烧的过剩空气系数以辐射室为1.1~1.3 。
摘要：影响垃圾焚烧的重要因素是对焚烧空气量的控制，从垃圾和助燃油的组分进行分析，依据其化学反应的过程进行测算，推算出垃圾焚烧时所需的风量。并对上海浦东机场垃圾焚烧炉的实际运行数据进行验证，结果：采用此方法计算垃圾焚烧空气量与实际运行情况相吻合。 关键词：垃圾焚烧；理论空气量；过剩空气系数 随着城市对生活垃圾处理要求的不断提高，作为垃圾处置的手段之一——垃圾焚烧处理逐渐被一些城市采用，垃圾焚烧具有选址容易，占地面积小，资源化、无害化、减量化程度较高的优点，但是垃圾焚烧技术要求高、烟气处理要求严格，对垃圾燃烧温度一般要求控制在850℃以上，从而使垃圾燃烧较彻底并防止二恶英的产生；而垃圾燃烧的关键是对燃烧空气量的调整。我们以上海浦东国际机场的垃圾焚烧炉为例，对垃圾焚烧炉的燃烧风量进行测算。 1上海浦东机场垃圾焚烧流程 上海浦东国际机场的垃圾焚烧炉采用日本月岛机械株式会社提供的回转式垃圾焚烧炉，设计垃圾处理量为30t/d，主要处理上海浦东国际机场的航空垃圾，其工艺流程如图1。 图1上海浦东机场垃圾焚烧工艺流程 航空垃圾水分、可燃分、灰分、元素含量及垃圾发热量见表2。 3燃烧过程计算 燃料燃烧发热量的近似计算，可采用杜隆经验公式，其公式表示为： 高位发热量：HHV=33858C＋142120(H－O/8)＋10450S，(kJ/kg)。 低位发热量：LHV=33858C＋119548H－17765O＋10450S－2508W，(kJ/kg)。 其中C、H、O、S为燃料中各成分的百分比，W为燃料的水百分比。 3.1助燃燃油 助燃燃油采用0#柴油，其组成成分见表3。 其发热量： HHV=33858C＋142120(H－O/8)＋10450S=33858×0.86＋142120(0.11－0.01/8)+10450×0.02=44782.43(kJ/kg)。 LHV=33858C+119548H－17765O+10450S—2508W=33858×0.86+119548×0.11－177650.01+10450×0.02—2508×0=42654.81(kJ/kg)。 表2垃圾水分、可燃分、灰分、元素含量及垃圾发热量(％，除低位发热量外)
烟气量计算公式 Revised by Jack on December 14,2020
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 ＋＋－）×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=?? ????-+??? ??+++∑2222342121O 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。
(1)某站在测试加热炉效率时,测得燃料油组成C=85.72%,H=12.15%,O=1.21%,S=0.433%，N=0.161%,W=0.32%. 1） 燃料油完全燃烧时需要的理论空气量(空气密度为1.293 kg/m 3 ). 2） 过剩空气系数为1.2时,每燃烧1kg 燃料油产生的烟气量是多少？ (V y =aV o +1) (2) 某站在测试加热炉效率时，测得燃料气组分甲烷（CH 4）为97%，乙烷(C 2H 6)为2%，乙烯(C 2H 4)0.6%，乙炔(C 2H 2)0.4%。 1)燃料气完全燃烧时需要的理论空气量(空气密度为1.293 kg/m 3). 已知：W C =85.72%,W H =12.15%,W O =1.21%,W S =0.433%，W N =0.161,W W =0.32%,a=1.2 求：燃料油Lo=? , Vy=? ，燃料气Lo=? 解：（燃料油） 空气kg kg w w w w L O S H C O /)(02.142 .2321.1433.015.12872.8567.22.23867.2=-+?+?=-++= 3y 01.141293.102.142.111m L a aV v o o o =+?=+=+=ρ （燃料气） （空气）3m /615.12]4.0)4 22(6.0)442(2)462(97)441[(0619.0]5.1)4 (5.05.0[0619.0222kg n m L o S H H c CO H O n m =?++?++?++?+?=-++++=∑????? 答：燃料油完全燃烧时的理论空气量14.02kg(空气)/kg(燃料油)，过剩空气系数为1.2时,每燃烧1kg 燃料油产生的烟气量是14.01m 3。燃料气完全燃烧时需要的理论空气量为12.615kg(空气)/m 3(燃料气)。