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燃气基础知识 第七章 燃气燃烧与装置

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燃气基础知识课件

燃气基础知识课件

燃气使用安全知识
安装与维护
燃气设备的安装应由专业人员进 行，日常使用中应定期检查和维
护，确保设备正常运行。
安全使用
使用燃气时应保持通风良好，避免 在密闭空间内长时间使用燃气，使 用完毕后应关闭燃气阀门。
燃气具安全
选择符合安全标准的燃气具，使用 时应遵循产品说明书，注意检查是 否有漏气现象。
燃气泄漏的应急处理
燃气采暖设备的构造
燃气采暖设备主要由燃烧器、热交换器、控制系统等部分组成。
燃气采暖设备的安全使用
在使用燃气采暖设备时，应保持室内通风良好，避免发生一氧化碳中毒事故；定期检查采 暖设备的连接管和接头是否松动或漏气；使用完采暖设备后应及时关闭燃气阀门。
05
燃气行业发展趋势与挑战
燃气行业的现状与未来
当前燃气行业发展情况
随着城市化进程加速和能源结构的调整，燃气行业在能源供应中的地位逐渐提 升，市场需求持续增长。
未来发展趋势
未来燃气行业将朝着多元化、清洁化和智能化方向发展，同时加强与可再生能 源的融合，提升能源利用效率和环保水平。
燃气行业面临的挑战与机遇
挑战
燃气行业面临着资源紧张、价格波动、安全监管和环保要求提高等多重挑战，需 要加强技术创新和转型升级。
燃气灶具的构造
燃气灶具主要由燃烧器、灶座、点火器、进气管等部分组 成。
燃气灶具的安全使用
在使用燃气灶具时，应保持室内通风良好，避免发生一氧 化碳中毒事故；定期检查灶具的连接管和接头是否松动或 漏气；使用完灶具后应及时关闭燃气阀门。
燃气热水器
01
燃气热水器的种类
按照排气方式，燃气热水器可以分为直排式、烟道式和强排式等。
炸。
毒性
部分燃气成分对人体有 害，长时间吸入或接触 高浓度燃气可能导致中

燃气燃烧与装置

燃气燃烧与装置

ห้องสมุดไป่ตู้解：
燃气消耗量为：33kW 1000 3600 3.1m3 / h
38MJ/m3 1000000
火孔总面积Fp
33kW 0.3kW / mm2
110mm2
每个火孔的面积为f p
4
d2
4
1.82
2.5mm2
▪ 理论烟气量（ 1时）
V f 0 VRO2 VH2O0 VN2 0
V f 0 —理论烟气量（m3/m3）。
VRO2 —三原子气体体积（m3/m3）；
V0 H 2O
— 理论烟气中水蒸气的体积（m3/m3）；
V0 N2
— 理论烟气中氮气的体积（m3/m3）
▪ 某天然气成分CH4=95%，C2H4=5%，计算其完全 燃烧时的理论空气需要量和理论烟气生成量。
(3)可燃混合物初始温度
随可燃混合物初始温度的升高，燃烧温度增加，带来化学反应速率 增加，从而使Sn显著增大。
(4)可燃混合物的压力
碳氢化合物-空气混合物的Sn随压力的增大而减小。
(5)添加剂
在可燃气体混合物中加入添加气可以增大或减小火焰传播速度。
▪ 影响火焰传播浓度极限(爆炸极限)的因素主要有以下 几个方面：
(1)燃气在纯氧中着火燃烧时，火焰传播浓度极限范围扩大。
(2)提高燃气-空气混合物温度，火焰传播浓度极限范围扩大。
(3)提高燃气-空气混合物压力，火焰传播浓度极限范围扩大。
(4)燃气中加入惰性气体时，火焰传播浓度极限范围缩小。
(5)含尘量、含水蒸气量以及容器形状和壁面材料等因素，有时 也会影响火焰传播浓度极限。例如，在氢气-空气混合物中引 入金属微粒，能使火焰传播浓度极限范围扩大，并能降低其 着火温度。

气体燃烧过程计算

气体燃烧过程计算

可以用以下通式表示：
Cm H n

(m
n 4
)O2

mCO2

n 2
H 2O

H
（1-1）
式中 H —1molCmHn 完全燃烧后所放出的热量。
rN2 79 3.76 rO2 21
1.2 燃气热值的确定
热值——1m3 燃气完全燃烧所放出的热量称为该燃气的 热值，单位为 kJ/m3 或 kJ/kg。
过小会导致不完全燃烧，造成能源的浪费和对环境的污 染； 过大则使烟气体积增大，炉膛温度与烟气温度降低， 导致换热设备换热效率的降低与排烟热损失的增大，同 样造成能源的浪费。因此，先进的燃烧设备应在保证完 全燃烧的前提下，尽量使 值趋近于 1。
1.4 完全燃烧产物的计算
燃气燃烧后的产物就是烟气。当只供给理论空气量时， 燃气完全燃烧后产生的烟气量称为理论烟气量。
VRO2 VCO2 VSO2 0.01(CO2 CO mCm Hn H2S) （1-4）
式中
— VRO2 三原子气体体积（m3/m3 干燃气）；
、 VCO2 — VSO2 CO2 和 SO2 的体积（m3/m3 干燃气）。
（2）水蒸气体积
V 0 H 2O

0.01
[H2
（1-14）
Ia V0(ca 1.266cH2Oda ) ta
（1-15）
I f (VRO2 cRO2 VH2O cH2O VN2 cN2 VO2 cO2 ) t f
（1-16）
式中 cg 、cH2O 、ca 、cRO2 、cN2 、cO2 —分别为燃气、水、空气、 三原子气体、氮和氧的平均定压容积比热（kJ/m3·k）；

燃气公司燃气安全宣传手册

燃气公司燃气安全宣传手册

燃气公司燃气安全宣传手册第一章：燃气基础知识 (3)1.1 燃气的种类与特性 (3)1.1.1 燃气的种类 (3)1.1.2 燃气的特性 (3)1.2 燃气的用途与优势 (4)1.2.1 燃气的用途 (4)1.2.2 燃气的优势 (4)第二章：燃气设备安装与维护 (4)2.1 燃气设备的选购与安装 (4)2.1.1 选购要点 (4)2.1.2 安装步骤 (4)2.2 燃气设备的日常维护与保养 (5)2.2.1 日常检查 (5)2.2.2 定期保养 (5)2.3 燃气设备的故障处理 (5)2.3.1 常见故障及处理方法 (5)2.3.2 故障处理注意事项 (5)第三章：燃气泄漏的预防与处理 (5)3.1 燃气泄漏的常见原因 (5)3.2 燃气泄漏的预防措施 (6)3.3 燃气泄漏的处理方法 (6)第四章：燃气使用安全常识 (6)4.1 燃气使用注意事项 (6)4.2 燃气泄漏的紧急处理 (7)4.3 燃气使用的安全设施 (7)第五章：家庭燃气安全 (8)5.1 家庭燃气设备的安全使用 (8)5.2 家庭燃气泄漏的预防与处理 (8)5.3 家庭燃气安全的日常检查 (8)第六章：公共场所燃气安全 (9)6.1 公共场所燃气设备的安装与维护 (9)6.1.1 安装要求 (9)6.1.2 维护要点 (9)6.2 公共场所燃气泄漏的预防与处理 (9)6.2.1 预防措施 (9)6.2.2 处理方法 (9)6.3 公共场所燃气安全的监管 (9)6.3.1 部门监管 (10)6.3.2 企业自律 (10)6.3.3 社会监督 (10)第七章：燃气案例分析 (10)7.1.1 案例一：某小区燃气泄漏爆炸 (10)7.1.2 案例二：某餐馆燃气泄漏火灾 (10)7.2 燃气的原因分析 (10)7.2.1 设备老化与故障 (10)7.2.2 用户操作不当 (11)7.2.3 管理不善 (11)7.2.4 外部环境因素 (11)7.3 燃气的预防与应对 (11)7.3.1 加强燃气设备的管理与维护 (11)7.3.2 提高用户安全意识 (11)7.3.3 完善应急预案 (11)7.3.4 强化监管力度 (11)7.3.5 建立信息共享机制 (11)第八章：燃气法律法规与政策 (11)8.1 燃气行业的法律法规 (11)8.1.1 法律体系概述 (11)8.1.2 国家法律法规 (12)8.1.3 地方性法规与政策 (12)8.2 燃气安全的政策要求 (12)8.2.1 政策背景 (12)8.2.2 政策内容 (12)8.3 燃气安全的法律责任 (12)8.3.1 法律责任概述 (12)8.3.2 行政责任 (12)8.3.3 民事责任 (12)8.3.4 刑事责任 (12)第九章：燃气安全教育与培训 (13)9.1 燃气安全知识的普及 (13)9.1.1 普及对象 (13)9.1.2 普及内容 (13)9.1.3 普及途径 (13)9.2 燃气安全培训的实施 (13)9.2.1 培训对象 (13)9.2.2 培训内容 (13)9.2.3 培训方式 (14)9.3 燃气安全宣传活动的开展 (14)9.3.1 宣传活动主题 (14)9.3.2 宣传活动形式 (14)9.3.3 宣传活动组织 (15)第十章：燃气安全责任与监管 (15)10.1 燃气企业的安全责任 (15)10.1.1 保障供气安全 (15)10.1.2 安全教育培训 (15)10.1.4 用户服务与指导 (15)10.2 部门的燃气安全监管 (15)10.2.1 制定燃气安全法规 (15)10.2.2 监督燃气企业履行安全责任 (15)10.2.3 燃气调查与处理 (15)10.2.4 公共宣传与教育 (16)10.3 社会监督与燃气安全责任 (16)10.3.1 媒体监督 (16)10.3.2 社会团体与居民参与 (16)10.3.3 企业自律与行业监管 (16)第一章：燃气基础知识1.1 燃气的种类与特性1.1.1 燃气的种类燃气主要包括天然气、液化石油气、人工煤气等几种类型。

第7章燃气轮机装置循环

第7章燃气轮机装置循环

·增压比 一定时，增温比 越大，循 环的热效率t越高
·增温比 一定时，循环热效率t随增 压比增大而变化有一极大值；增温比 越大该极大值越大，相应的增压比也
越大
实际燃气轮机装置循环的热效率 (c,s =c,s =0.85;T1=290K;k=1.4)
t,B 1
1
k 1
k
增压比 对实际循环热效率的影响与对布
21
⑵ 燃气轮机定压加热-回热循环
①理想回热循环
回热循环可理想化为：
12s——可逆绝热(定熵)压缩
回热器 废气 6
燃料
5
燃烧室
3 燃气
2 压缩机
4
2s5——定压回热 (回热器) 53——定压加热 (燃烧室)
1 空气
T
燃气轮机
3
34s——可逆绝热(定熵)膨胀 4s6——定压回热 (回热器)
5 2s
4s 6
⑵ 对实际气体动力循环所作的理想化处理 ①实际的气体动力循环中，在循环的不同阶段工质成份不同，有
时是空气，有时是燃气
燃气的热物性与空气相近 理论分析中视工质为类同空气的某种定比热容理想气体
②实际装置的工作循环是开放式的，每个工作循环后均将废气排
弃，更换新的工质
理论分析时抽象成闭式循环 燃烧过程视为对工质的加热过程 排气过程视为工质的放热过程
第7章燃气轮机装置循环
点击此处可添加副标题
第7章 燃气轮机装置循环
2021/2/9
2
§7.1 循环分析的目的和一般方法
分析动力循环的目的在于评价该循环在热能对机械能的连续转 换及能量有效利用方面的工作性能，并探讨影响该循环特性的主 要因素。
⑴ 分析动力循环的一般方法

燃气燃烧与应用课件

燃气燃烧与应用课件

RO' 2 max
21 (CO'=0,α =1 时) 1
四、 燃烧温度
1. 燃气燃烧温度 燃气燃烧时所放出的热量加热燃烧产物（烟气），使之能 达到的温度称为燃气的燃烧温度。 一定比例的燃气和空气进入炉内燃烧，根据热平衡，它们 带入的热量包括：①由燃气和空气带入的物理热（燃气和 空气的热焓Ig和Ia）；②燃气的化学热（热值Hl）。而支出 项包括：①烟气带走的物理热（烟气的焓If）；②向周围 介质散失的热量Q2；③由于不完全燃烧而损失的热量Q3； ④烟气中的CO2和H2O在高温下分解所消耗的热量Q4。
β——燃料系数
n 0.395H 2 CO 0.79 m Cm H n 1.18H 2 S 0.79O2 0.21N 2 4 0.79 CO m Cm H n CO2 H 2 S
21 O2 RO2 ' 1
(当 CO'=0 时)
H H1r1 H 2 r2 H n rn
二、 燃烧所需空气量
1. 理论空气需要量：指按燃烧反应计量方程式，1m3（或kg） 燃气完全燃烧所需的空气量，是燃气完全燃烧所需的最小 空气量，单位为m3/m3或m3/kg。 1 n V0 [0.5H 2 0.5CO (m )C m H n 1.5H 2 S O2 ] 21 4 2. 实际空气需要量 实际供给的空气量一般应大于理论空气需要量，即要供应 一部分过剩空气。 实际供给的空气量与理论空气需要量之比称为过剩空气系 数 V V0
V f VRO2 VH 2O VN2
0
0
0
2. 实际烟气量（α＜1时），VRO2同上
n VH 2O 0.01 [ H 2 H 2 S C m H n 120 (d g V0 d a )] 2

燃气燃烧与应用知识点

燃气燃烧与应用知识点

第一章燃气的燃烧计算燃烧：气体燃料中的可燃成分〔H2、 C m H n、CO 、 H2S 等〕在一定条件下与氧发生剧烈的氧化作用，并产生大量的热和光的物理化学反响过程称为燃烧。

燃烧必须具备的条件：比例混合、具备一定的能量、具备反响时间热值:1Nm3燃气完全燃烧所放出的热量称为该燃气的热值，单位是kJ/Nm3。

对于液化石油气也可用kJ/kg。

高热值是指1m3燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，而其中的水蒸气以凝结水状态排出时所放出的热量。

低热值是指1m3燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，但烟气中的水蒸气仍为蒸汽状态时所放出的热量。

一般焦炉煤气的低热值大约为16000—17000KJ/m3天然气的低热值是36000—46000 KJ/m3液化石油气的低热值是88000—120000KJ/m3按1KCAL=4.1868KJ 计算：焦炉煤气的低热值约为3800—4060KCal/m3天然气的低热值是8600—11000KCal/m3液化石油气的低热值是21000—286000KCal/m3热值的计算热值可以直接用热量计测定，也可以由各单一气体的热值根据混合法那么按下式进展计算：理论空气需要量每立方米(或公斤)燃气按燃烧反响计量方程式完全燃烧所需的空气量，单位为m3/m3或m3/kg。

它是燃气完全燃烧所需的最小空气量。

过剩空气系数:实际供应的空气量v与理论空气需要量v0之比称为过剩空气系数。

α值确实定α值的大小取决于燃气燃烧方法及燃烧设备的运行工况。

工业设备α——1.05-1.20民用燃具α——1.30-1.80α值对热效率的影响α过大，炉膛温度降低，排烟热损失增加，热效率降低；α过小，燃料的化学热不可以充分发挥，热效率降低。

应该保证完全燃烧的条件下α接近于1.烟气量含有1m3干燃气的湿燃气完全燃烧后的产物运行时过剩空气系数确实定计算目的：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燃烧效率与热效率的降低。

燃气消防安全知识培训

燃气消防安全知识培训

燃气消防安全知识培训燃气消防安全知识培训第一章：燃气基本知识1.1 燃气的定义和性质燃气是指能够燃烧的气体，主要成分为天然气和液化石油气（LPG）。

燃气具有易燃、可燃区域扩散快等特点。

1.2 燃气的危害燃气泄漏后容易形成爆炸和着火，还会产生有毒气体，对人们的生命财产安全造成威胁。

第二章：燃气安全检查和维护2.1 燃气管道的安全检查（1）定期检查燃气管道，检查是否有气泡出现，如有，说明有燃气泄漏。

（2）检查燃气管道有无漏气情况，使用泡沫水或肥皂水刷在管道上，如果有气泡冒出即为漏气。

2.2 燃气灶具的安全检查（1）定期检查煤气灶上是否有气泡冒出，如有，说明存在燃气泄漏情况。

（2）检查燃气灶具上是否有明火，如有，要立即扑灭。

2.3 定期对燃气设备进行维护燃气设备的使用寿命不长，需要定期进行维护，如清洗灶具、更换老化的管道等。

第三章：燃气泄漏的处理3.1 发现燃气泄漏后的处理措施（1）立即关闭燃气阀门，切断燃气供应。

（2）打开门窗通风，排除室内燃气。

（3）不使用明火、电器开关、手机等任何可能产生火花的物品。

3.2 使用泡沫状消防设备扑灭明火在泡沫状消防设备上，可以选择压缩空气泡沫灭火器或泡沫灭火器进行扑灭。

第四章：燃气安全知识宣传和教育4.1 燃气安全知识宣传活动（1）燃气安全知识宣传展览：通过展示燃气安全设备、图片和文字说明等来向公众宣传燃气安全知识。

（2）燃气安全知识讲座：邀请专业人士对公众进行燃气安全知识的讲解，提高公众的燃气安全意识。

（3）燃气安全知识手册发放：制作燃气安全知识手册，并向公众发放，让他们随时了解燃气安全知识。

4.2 燃气安全知识教育（1）学校燃气安全课程：将燃气安全知识纳入学校的教学计划中，通过课堂教学的方式向学生传授燃气安全知识。

（2）企事业单位燃气安全培训：针对企事业单位的员工，开展燃气安全培训，让他们了解和掌握燃气安全知识。

第五章：燃气事故案例分析5.1 燃气泄漏导致爆炸事故以往发生的部分燃气泄漏导致爆炸事故案例进行分析，从中总结事故原因和教训，提高公众的燃气安全意识。

燃气消防安全知识大全

燃气消防安全知识大全

燃气消防安全知识大全燃气消防安全知识大全第一章燃气安全基础知识1.1 燃气的基本概念- 燃气是指可以燃烧并释放热和光的气体，常见的燃气包括天然气、液化石油气、煤气等。

1.2 燃气的特性- 燃气具有易燃、易爆、轻于空气等特点，具有较大的危险性。

1.3 燃气的组成- 燃气主要由氢、氧、氮、二氧化碳等多种气体组成。

不同的燃气组成不同，其爆炸范围也会有所不同。

1.4 燃气的检测- 使用专业的燃气检测仪器可以检测室内的燃气浓度，及时发现是否存在燃气泄漏的危险。

第二章燃气使用安全知识2.1 安全用气原则- 使用燃气时要注意以下原则：燃气销户制度、燃气使用环境、燃气使用设备、燃气使用规范。

2.2 燃气管道安全- 室内燃气管道要采用质量合格的钢管或塑料管，要定期检查管道是否存在磨损、腐蚀等问题。

2.3 燃气燃烧设备安全- 燃气燃烧设备要选择质量可靠、合格认证的产品，不得使用过时、损坏或未经认证的燃气设备。

2.4 燃气灶具使用安全- 燃气灶具要定期进行清洗和维护，以保证燃气的正常使用。

2.5 安全用气注意事项- 使用燃气时，要开启通风设施，保持室内空气流通；禁止在室内使用明火，禁止将燃气设备与易燃物品放置在相近的位置。

第三章燃气泄漏安全知识3.1 燃气泄漏的危害- 燃气泄漏会导致室内燃气浓度升高，一旦遇到明火、电火花等，就会引发火灾或爆炸事故。

3.2 燃气泄漏的征兆- 燃气泄漏时，常常会出现燃气味道浓、燃气计数器快速转动、燃气灶火苗不稳定等征兆。

3.3 燃气泄漏的应急措施- 一旦发现燃气泄漏，应立即采取以下应急措施：停止使用明火，关闭燃气阀门，开启门窗通风，迅速撤离人员，及时报警。

3.4 燃气泄漏的处理方法- 处理燃气泄漏时，如果知道泄漏源的位置，可以迅速关闭燃气阀门，然后通风，等待燃气浓度降低后再使用。

第四章燃气火灾安全知识4.1 燃气火灾的成因- 燃气泄漏、明火、电器故障、静电火花等都可能引发燃气火灾。

4.2 燃气火灾的防范- 预防燃气火灾的关键在于加强燃气设备的维护和管理，以及正确使用燃气设备，禁止乱接线、乱拉线。

工程燃烧学7

工程燃烧学7

工程燃烧学
主讲教师：裴蓓
燃烧的过程是一种复杂的物理过程和化学过程的综合，它既有流动、扩散、混合等物理现象，又有氧化还原反应，并放出光和热的化学现象。

燃烧是一种复杂的物理化学过程——三传
一反：
动量传递（流动）热量传递
质量传递（扩散）化学反应
μ= 1/2μ
m y
y
μ= 1/2μ
m y
y
μ=
1/2μm y
y
§7.2 同向平行流中的自由射流
§7.2 同向平行流中的自由射流
§
§7.2 同向平行流中的自由射流
§
1.79g/L，为1.29g/L。

穿透深度（y/d）与λ呈反比，归纳为下列穿透深度的经验公式：
¾斜交射流
2004年印尼海啸卫星云图
二、特点
（1）存在轴向分速度v x、径向分速度v r和切向分速度vθ（2）旋转强烈到一定程度时，喷嘴附近可形成回流区
度的关系分别证明两个特点。

旋风或旋流是由外围的自由漩涡和涡核的强制漩涡组成，二者整体叫做圆周漩涡
旋流数具体的计算方法还应视各种旋流装置的结构特点有所不同。

对于叶片式旋流器来说，只要知道旋流器的内外半径r
1和r
2
及叶
片安装角ψ，就可以求出它的旋流数。

可以看出，当s≤0.416时，速度成呈高斯分布；当s>0.6后，最大轴向速度开始偏离轴线，出现双峰式速度分布。

燃气燃烧基本理论简介o(1)

燃气燃烧基本理论简介o(1)

(一)、理论烟气量计算 （ α =1 ）p212 (1)三原子气体体积VRO2（CO2+SO2） VRO2=VCO2 + VSO2 =CO2+CO+∑mCmHn+H2S （9-10）
式中：VRO2——三原子气体体积 m3/m3干燃气 VCO2、VSO2——CO2 和SO2的体积 m3/m3干燃气
(2)水蒸气体积
(三)、烟气的密度

0 f
g 1.293V0 ( d g V0 d a )
Vf
（8-12）
kg/m3
式中ρf0——标准状态下烟气的密度
ρg——燃气的密度
kg/m3干燃气
Vf ——实际烟气量 m3/m3干燃气 dg——燃气的含湿量 kg/m3干燃气 dɑ——空气的含湿量 kg/m3干燃气 Vo——理论空气需要量
273 273 t g
燃气流量与灶具的灶前压力有密切关系， 所以在测定热负荷的同时必须测出灶前燃 气压力，否则无法判定灶具热负荷的大小。 目前我国家用燃具标准规定的灶前压力为： 燃气类别 额定压力（Pa） 人工煤气 天然气 液化石油气 1000 2000 2800
• •
•
2、热效率（%） 灶具不仅是一种燃烧装置，而且是一种传 热装置，通过它把燃气燃烧放出的热量传 给被加热物体，所谓灶具的热效率是指被 加热物体实际吸收的热量Q1与燃气燃烧所 放出的热量Q2比值。即： WC (t 2 t1 ) η= Q1 / Q2
(2)、焦炉煤气
V
0 f
0.272 H l 1000
0.25 1
(3)、人工煤气
V
0 f
0.173 H l 1000
(二)、实际烟气量计算（ α >1时）p213 忽略过剩空气带入的水，则： 实际烟气量 = 理论烟气量 + 过剩空气量 V f V f0 ( 1)V0 （9-17）

燃气燃烧与应用PPT课件

燃气燃烧与应用PPT课件

丙烷的低热值：
H l2 2 0 2 4 .3 5 6 4 2 2 1 491468K J/N m 3
燃气热值的计算
• 例题2 乙烯的低热值为59482KJ/Nm3，8mol乙烯完
全燃烧放出的热量为4_7_5_8_5_6____KJ。
• 例题3 CO的低热值为12644KJ/Nm3，要获得151728KJ
__1_8___ mol，CO2 __1_5___ mol。 • 某混合燃气中含有C2H2、C3H6、C3H8、C4H10各
5mol，该气体完全燃烧需O2 _9_2_._5_ mol，生成 H26O5 ______ mol，C6O02 ______ mol。
燃气热值的计算
• 热值：1Nm3燃气完全燃烧所放出的热量。 • 单位：千焦每标准立方米，KJ/Nm3（或KJ/Kg） • 高热值(Hh)：1Nm3燃气完全燃烧后其烟气被冷却
燃气的热值
燃烧反应计量方程式：表示各种单一可燃气体 燃烧反应前后物质的变化情况以及反应前后物质 间的体积和重量的比例关系。
C H 4 + 2 O 2 = C O 2 + 2 H 2 O + Δ H
物质的量比：1 : 2 : 1 : 2
与化学方程式相同吗？
其他常见的单一可燃气体与氧完全燃烧的反 应计量式列于附录2。
CmHn的燃烧反应通式 C m H n (m n 4 )O 2 m C O 2 + n 2 H 2 O H
例题：请写出C7H16、C10H22的燃烧反应方程式。 C7H16：m=7,n=16
C 7 H 1 6 1 1 O 2 7 C O 2 8 H 2 O
C10H22：m=10,n=22
• 例题1
由乙烷和丙烷的热效应计算各自的近似热值。

燃气燃烧与应用_知识点

燃气燃烧与应用_知识点

第一章燃气的燃烧计算燃烧：气体燃料中的可燃成分（H2、 C m H n、CO 、 H2S 等）在一定条件下与氧发生激烈的氧化作用，并产生大量的热和光的物理化学反应过程称为燃烧。

燃烧必须具备的条件：比例混合、具备一定的能量、具备反应时间热值:1Nm3燃气完全燃烧所放出的热量称为该燃气的热值，单位是kJ/Nm3。

对于液化石油气也可用kJ/kg。

高热值是指1m3燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，而其中的水蒸气以凝结水状态排出时所放出的热量。

低热值是指1m3燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，但烟气中的水蒸气仍为蒸汽状态时所放出的热量。

一般焦炉煤气的低热值大约为16000—17000KJ/m3天然气的低热值是36000—46000 KJ/m3液化石油气的低热值是88000—120000KJ/m3按1KCAL=4.1868KJ 计算：焦炉煤气的低热值约为3800—4060KCal/m3天然气的低热值是8600—11000KCal/m3液化石油气的低热值是21000—286000KCal/m3热值的计算热值可以直接用热量计测定，也可以由各单一气体的热值根据混合法则按下式进行计算：理论空气需要量每立方米(或公斤)燃气按燃烧反应计量方程式完全燃烧所需的空气量，单位为m3/m3或m3/kg。

它是燃气完全燃烧所需的最小空气量。

过剩空气系数:实际供给的空气量v与理论空气需要量v0之比称为过剩空气系数。

α值的确定α值的大小取决于燃气燃烧方法及燃烧设备的运行工况。

工业设备α——1.05-1.20民用燃具α——1.30-1.80α值对热效率的影响α过大，炉膛温度降低，排烟热损失增加，热效率降低；α过小，燃料的化学热不能够充分发挥，热效率降低。

应该保证完全燃烧的条件下α接近于1.烟气量含有1m3干燃气的湿燃气完全燃烧后的产物运行时过剩空气系数的确定计算目的：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燃烧效率与热效率的降低。

燃气行业消防安全知识培训

燃气行业消防安全知识培训

燃气行业消防安全知识培训燃气行业消防安全知识培训第一章：燃气基础知识1.1 燃气的定义和分类燃气是指一种可燃的气体燃料，主要包括天然气、液化石油气（LPG）、煤气和合成气等。

根据燃烧方式的不同，燃气可分为无外燃机械燃烧和内燃机械燃烧两种。

其中，无外燃机械燃烧主要指燃气集中供应的城市燃气系统，如天然气和LPG；内燃机械燃烧主要指燃气在发动机内燃烧，如汽车燃气和工业燃气。

1.2 燃气的特性与危险性燃气具有易燃、易爆、易扩散等特性，其安全性与生命财产安全息息相关。

主要危害有爆炸、火灾和中毒等。

燃气爆炸是指燃气与空气或氧气在一定条件下发生猛烈的化学反应，产生冲击波、火球和热辐射，造成严重人员伤亡和财产损失；燃气火灾是指燃气燃烧时产生的明火无法控制，并引发可燃物燃烧的现象，造成火灾蔓延和扩大；燃气中毒是指在燃气泄漏的情况下，燃气中的毒性成分进入人体，引发中毒症状。

1.3 燃气行业安全法律法规与标准燃气行业的安全管理需要遵守相关的法律法规与标准，包括《中华人民共和国燃气法》、《燃气行业技术规程》、《燃气行业职业卫生标准》等。

这些法律法规和标准对燃气企业的燃气设备安全、操作规程、应急措施等都有明确的要求，必须严格按照规定执行，以确保燃气行业的消防安全。

第二章：燃气消防设施与装置2.1 燃气供应系统消防设施燃气供应系统的消防设施包括消防水系统、泡沫消防系统和气体灭火系统。

消防水系统主要是通过水源供水、管网输水和消防设备喷水等来进行灭火；泡沫消防系统主要是通过消防泡沫喷淋灭火；气体灭火系统主要是通过释放特定灭火气体来进行灭火。

2.2 燃气使用设施消防装置燃气使用设施的消防装置主要包括火灾报警系统和喷淋灭火系统。

火灾报警系统通过感知火灾的烟雾、火焰和温度等信号，及时向监控中心发送报警信息，启动相应的应急措施；喷淋灭火系统通过释放灭火剂将火源熄灭。

第三章：燃气行业消防安全防范3.1 燃气设备的安全使用燃气设备的安全使用是燃气行业消防安全的基础，包括燃气设备的选择、安装、调试和维护等。

燃气基础知识与气燃输配

燃气基础知识与气燃输配
管道敷设
燃气管道的敷设方式包括地下、架 空和海底敷设等，需根据地形、地 质、城市规划等因素进行选择。
燃气储罐
01
02
03
类型
燃气储罐有球罐、卧罐和 立罐等不同类型，根据储 存气体的性质和容储存气体的压力要求， 储罐需设计相应的压力等 级，并配备相应的安全附 件。
储气设施
用户终端
储气设施是燃气输配系 统的重要组成部分，用 于调节燃气供需平衡。
用户终端是燃气输配系 统的终点，包括燃气灶、
燃气热水器等。
燃气输配系统的功能
燃气输送
通过输配管网将燃气从气源输 送到用户终端。
燃气调压
通过调压器将燃气压力调节至 用户终端所需的压力范围。
燃气计量
对用户终端使用的燃气量进行 计量和收费。
治理措施
采用低氮燃烧技术、烟气脱硝等方法减少污染物排放；加强环保监管，对超标排 放企业进行处罚；推广使用清洁能源，减少对化石燃料的依赖。
05 燃气输配技术的发展趋势
燃气输配系统的智能化与自动化
智能化调度系统
利用大数据、云计算和人工智能技术， 实现燃气输配过程的实时监控、智能 分析和自动调度，提高输配效率。
燃气基础知识与气燃输配
目录
• 燃气基础知识 • 燃气输配系统 • 燃气输配设备与设施 • 燃气安全与环保 • 燃气输配技术的发展趋势
01 燃气基础知识
燃气的定义与分类
定义
燃气是一种可燃气体，通常用于 家庭、工业和商业用途的能源。
分类
根据来源和成分，燃气可以分为 天然气、液化石油气、人工煤气 等。
储罐安全
储罐应设置安全阀、压力 表、液位计等安全附件， 并定期进行安全检查和维 护。
燃气调压设备

燃气燃烧理论基础

燃气燃烧理论基础
燃气旳燃烧过程 （1）燃气与空气旳流入、混合 （2）混合气旳加热与着火 （3）完毕燃烧化学反应
混 化
燃烧热加热新鲜混合气，维持不断燃烧。
第四章 燃气燃烧措施
一、燃气燃烧措施旳分类：
按照混合时间与化学反应时间两者比较 （一）扩散式燃烧（有焰燃烧）
扩散混合控制： 混 化
燃气、空气分别喷入，混合速度控制燃烧；火焰长，稳定性好；燃烧时 间长；煤气与空气可分别预热以提升温度。
H s
(m3 / h)
如有 n个喷嘴 热负荷：Q = nLg Hl /3600 （kW）
喷嘴直径：
H — 燃气压力(Pa ) μ— 流量系数 d — 喷嘴直径(mm) s —相对密度 Hl — 燃气低热值kJ/m3 n—喷嘴数量
d
1.03106 Q 4
s
n Hl
H
(mm)
第五章 大气式燃烧器
喷嘴出口截面至喉部旳距离对一次空气系数旳影响
3. 燃烧器出口直径小散热大，火 焰温度下降， Sn 变小易脱火， 不易回火；
4. 周围空气旳含氧量低时，火焰 传播速度Sn减慢，易脱火。
四、 全预混式燃烧（无焰燃烧）
特点
1. 燃烧速度快，火焰很短甚至看不出 2. 容积热强度高 100-200×106kJ/m3·h
（3-6×104kW/m3） 2. 空气过剩系数小（α=1.05-1.10），
----扩压管----头部火孔流出燃烧
燃气灶： α′ α
收缩管 混合管 扩压管
（1）风门 （2）一次空气口 （3）引射器喉部 （4）喷嘴 （5）火孔
（一）引射器
第五章 大气式燃烧器
引射器旳作用
（1）以高能量旳燃气引射空气，并使均匀混合； （2）引射器末端形成剩余压力，以克服气流在头部旳阻力损失，使燃

燃气基础知识 第七章 燃气燃烧与装置

燃气基础知识 第七章 燃气燃烧与装置

应用范围：主要用于各种工业炉及锅炉中。
部分预混式燃烧
0＜’＜1，当预先混入一部分燃烧所需的空气后，火 焰就变得清洁，燃烧得以强化，火焰温度也提高了。 离焰：火焰脱离燃烧器出口，在一定距离以外燃烧。 脱火：若气流速度再增大，火焰将被吹熄，称为脱火。 回火：如果混合气流速度不断减小，蓝色锥体越来越低，最 终由于气流速度小于火焰传播速度，火焰将缩进燃烧器向内 传播，称为回火。
自然引风扩散式燃烧器的特点及应用范围
优点：结构简单，制造方便，具有燃烧稳定，不会回火且点火容 易，调节方便等优点。另外，还可利用低压燃气，并且不需要 鼓风，无动力消耗。 缺点：燃烧热强度低，火焰长，需要较大的燃烧室。容易产生不 完全燃烧，甚至冒黑烟。为使燃烧完全，必须供给较多的过剩 空气。由于过剩空气系数较大，燃烧温度低，排烟热损失大。 应用范围：自然引风扩散式燃烧器主要适用于温度要求不高，但 要求温度均匀、火焰稳定的场合，如用于沸水器、热水器、纺 织业和食品业中的加热及在小型采暖锅炉中用作点火器。有些 工业窑炉要求火焰具有一定亮度或某种保护性气氛时，也可采 用自然引风扩散式燃烧器。由于它结构简单、操作方便，也常 用于临时性加热设备。
完全预混式燃烧
由于预先混合均匀，所以完全预混式燃烧能在较小的过剩空 气系数下（通常＝1.05～1.10）实现完全燃烧，因此燃烧 温度可以很高，可燃混合气一到达燃烧区就能在瞬间燃烧完 毕，燃烧火焰极短且不发光，常常看不到，故也称为无焰燃 烧。
完全预混火焰的传播速度很快，火焰稳定性较差，很容易发 生回火。采用小火孔，增大火孔壁对火焰的散热，从而降低 火焰传播速度，是防止发生回火的有效措施。小火孔燃烧器 在热负荷不是很大的民用燃具上有着广泛的应用。但对于热 强度很大的工业燃烧器，大量的小火孔会大大地增加燃烧器 头部尺寸，就变得不合适了。可以采用水冷却燃烧器头部的 方式来加强对火焰的散热，从而降低火焰传播速度。工业上 的完全预混式燃烧器，常常用一个紧接的火道来稳焰。
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实际空气需要量
V 实际供给的空气量与理论空气需要量之比称为过剩空气系数，即 V0
在工业设备中，一般控制在1.05～1.20；在民用燃具中一般控制在1.3～1.8。
在燃烧过程中，正确选择和控制值的大小是十分重要的，过小或过大 都会导致不良后果：过小会导致不完全燃烧，造成能源的浪费和对环 境的污染；过大则使烟气体积增大，炉膛温度与烟气温度降低，导致 换热设备换热效率的降低与排烟热损失的增大，造成能源的浪费。因 此，先进的燃烧设备应在保证完全燃烧的前提下，尽量使值趋近于1。
(3)可燃混合物初始温度
随可燃混合物初始温度的升高，燃烧温度增加，带来化学反应速率 增加，从而使Sn显著增大。
(4)可燃混合物的压力
碳氢化合物-空气混合物的Sn随压力的增大而减小。
(5)添加剂
在可燃气体混合物中加入添加气可以增大或减小火焰传播速度。
影响火焰传播浓度极限(爆炸极限)的因素主要有以下 几个方面：
大气式燃烧器示意图 1－调风板；2－一次空气口；3－引射器喉部；4－喷嘴；5－火孔
大气式燃烧器的特点及应用范围
大气式燃烧器比自然引风扩散式燃烧器火焰短、火力强、燃烧温 度高。可以燃烧各种性质的燃气，燃烧比较完全，燃烧效率比较 高。可燃用低压燃气。由于空气依靠燃气引射吸入，所以不需要 送风设备。与鼓风扩散式燃烧器相比，节省动力，调节方便。并 且引射式燃烧器具有自动调节特性，当燃烧器热负荷在一定范围 变动时，一次空气系数能自行稳定在设计值。与全预混燃烧器相 比，大气式燃烧器热负荷调节范围宽，适应性强，可以满足较多 工艺的需要。 大气式燃烧器的火焰稳定性不及扩散式燃烧器，且不适应正压炉 膛。由于只预混了燃烧所需的部分空气，而不是全部空气，故火 孔热强度、燃烧温度虽比自然引风扩散式燃烧器高，但仍受限制， 仍不能满足某些工艺的要求。当热负荷较大时，多火孔燃烧器的 机构比较笨重。 多火孔大气式燃烧器应用非常广泛，在家庭及公用事业中的燃气 用具如家用燃气灶、热水器、沸水器及食堂灶上用得最多，在小 型锅炉及工业炉上也有应用。单火孔大气式燃烧器在中小型锅炉 及某些工业炉上也广泛应用。
(1)燃气在纯氧中着火燃烧时，火焰传播浓度极限范围扩大。
(2)提高燃气-空气混合物温度，火焰传播浓度极限范围扩大。 (3)提高燃气-空气混合物压力，火焰传播浓度极限范围扩大。 (4)燃气中加入惰性气体时，火焰传播浓度极限范围缩小。 (5)含尘量、含水蒸气量以及容器形状和壁面材料等因素，有时 也会影响火焰传播浓度极限。例如，在氢气-空气混合物中引 入金属微粒，能使火焰传播浓度极限范围扩大，并能降低其 着火温度。
3 燃气消耗量为： 3.1 m /h 3 38MJ/m 1000000 33kW 2 火孔总面积Fp 110 mm 0.3kW / mm 2
每个火孔的面积为f p

4
d
2

4
1.82 2.5mm 2
110mm 2 火孔个数为n 44个 2 2.5mm 3.1106 火孔出口速度 p 7.8m / s 110 3600 qp 0.3 或： p 103 103 7.8m / s Hl 38
点火能与电极间距的关系曲线
熄火距离随天然气-空气混合物组成的变化
城市燃气与天然气最小点火能的比较
燃气燃烧的火焰传播
燃烧的基本条件：燃气与空气（氧气）按一定比例 混合，引火源或点火能，燃烧空间，反应时间。 火焰的传播方式
正常的火焰传播
爆 爆 炸 燃
影响火焰传播速度Sn的因素
燃烧器出口直径较小时，管壁散热作用 增大，回火可能性减小。反之，燃烧器 出口直径越大，气流向外的散热就越小， 火焰传播速度就越大，脱火极限就越高。 当一次空气系数较小时，由于碳氢化合 物的热分解，形成碳粒和煤烟，会引起 不完全燃烧和污染。因此，部分预混式 燃烧的一次空气系数’不宜过小。火 焰传播速度与气流出口速度的大小决定 了火焰是否稳定。燃气的火焰传播速度 越大，脱火和回火曲线的位置就越高。 所以火焰传播速度较大的人工燃气容易 回火，而火焰传播速度较小的天然气则 容易脱火。 火焰稳定性还受周围空气组成的影响。 天然气和空气的燃烧稳定范围 如周围大气被惰性气体污染，由于空气 1－光焰曲线；2－脱火曲线；3－回火曲线； 中氧含量较正常少，使混合气体的燃烧 4－光焰区；5－脱火区；6－回火区 速度降低，从而脱火的可能性就增加了。 火焰周围空气的流动对火焰的稳定有不 利的影响。这种影响的强弱取决于周围 气流的速度和气流与火焰之间的角度。
应用范围：主要用于各种工业炉及锅炉中。
部分预混式燃烧
0＜’＜1，当预先混入一部分燃烧所需的空气后，火 焰就变得清洁，燃烧得以强化，火焰温度也提高了。 离焰：火焰脱离燃烧器出口，在一定距离以外燃烧。 脱火：若气流速度再增大，火焰将被吹熄，称为脱火。 回火：如果混合气流速度不断减小，蓝色锥体越来越低，最 终由于气流速度小于火焰传播速度，火焰将缩进燃烧器向内 传播，称为回火。
完全预混式燃烧
由于预先混合均匀，所以完全预混式燃烧能在较小的过剩空 气系数下（通常＝1.05～1.10）实现完全燃烧，因此燃烧 温度可以很高，可燃混合气一到达燃烧区就能在瞬间燃烧完 毕，燃烧火焰极短且不发光，常常看不到，故也称为无焰燃 烧。
完全预混火焰的传播速度很快，火焰稳定性较差，很容易发 生回火。采用小火孔，增大火孔壁对火焰的散热，从而降低 火焰传播速度，是防止发生回火的有效措施。小火孔燃烧器 在热负荷不是很大的民用燃具上有着广泛的应用。但对于热 强度很大的工业燃烧器，大量的小火孔会大大地增加燃烧器 头部尺寸，就变得不合适了。可以采用水冷却燃烧器头部的 方式来加强对火焰的散热，从而降低火焰传播速度。工业上 的完全预混式燃烧器，常常用一个紧接的火道来稳焰。
解：
CH 4 2O2 CO2 2H2O
C2 H4 3O2 2CO2 2H2O
理论氧气量=2 95%+3 5%=2.05m3 /m3
理论空气需要量V0 =2.05/0.21=9.76m3 /m3
理论烟气量Vf0 (1 2) 95% (2 2) 5% V0 79% 10.76m3 / m3
燃气的着火与点火
当放电电极间隙内的可燃混合物的浓度、温度 和压力一定时，若要形成初始火焰中心，放电能量 必须达到一最小值。这个必要的最小放电能量称为 最小点火能Emin。
当电极间距小到无论多大的火花能量都不能使 可燃混合物点燃时，这个最小距离就称之为熄火距 离dq。最小点火能Emin及熄火距离dq的最小值一般 都在靠近化学计量混合比之处
燃烧过程的强化
预热燃气和空气 加强气流紊动
燃气燃烧方法与燃烧器 扩散式燃烧
扩散式燃烧容易产生煤烟，燃烧温度也相当低
扩散式燃烧器
自然引风式：依靠自然抽力，扩散供给空气，多 用于民用，常简称为扩散式燃烧器。 强制鼓风式：依靠鼓风机供给空气，多用于工业， 常简称为鼓风式燃烧器。
涡卷式扩散燃烧器
d Fp
自然引风扩散式燃烧器的设计计算
Q 火孔总面积 F p q p
式中 Fp —火孔总面积（mm2）；Q—燃烧器热负荷（kW）;
q p —火孔热强度（kW/mm2）
火孔数目
n
Fp

4
2 dp
式中 d p —火孔直径mm
火孔出口速度 v p
qp Hl
106
H l —燃气低热值（kJ/m3） 式中 v p —火孔出口速度（m/s ）；
第七章 燃气燃烧与装置
燃气的燃烧计算
燃烧及燃烧反应计量方程式
n n Cm H n (m )O2 mCO 2 H 2O H 4 2
燃烧所需空气量
理论空气需要量
理论空气需要量是指按燃烧反应计量方程式，1m3（或kg）燃气完全燃烧 所需的空气量，是燃气完全燃烧所需的最小空气量。
(1)可燃混合物的性质
包括可燃混合物的导热系数及分子结构等。通常可燃混合物的导热 系数越大，其Sn也越大。从分子结构上看，越是不饱和的碳氢化合物， Sn越大。其一般规律是：(Snmax)炔烃＞(Snmax)烯烃＞(Snmax)烷烃。
(2)燃气浓度
所有可燃混合物的Sn随燃气浓度的变化均呈倒U形，最大值出现在 燃气含量比化学计量比略高处。
自然引风扩散式燃烧器的特点及应用范围
优点：结构简单，制造方便，具有燃烧稳定，不会回火且点火容 易，调节方便等优点。另外，还可利用低压燃气，并且不需要 鼓风，无动力消耗。 缺点：燃烧热强度低，火焰长，需要较大的燃烧室。容易产生不 完全燃烧，甚至冒黑烟。为使燃烧完全，必须供给较多的过剩 空气。由于过剩空气系数较大，燃烧温度低，排烟热损失大。 应用范围：自然引风扩散式燃烧器主要适用于温度要求不高，但 要求温度均匀、火焰稳定的场合，如用于沸水器、热水器、纺 织业和食品业中的加热及在小型采暖锅炉中用作点火器。有些 工业窑炉要求火焰具有一定亮度或某种保护性气氛时，也可采 用自然引风扩散式燃烧器。由于它结构简单、操作方便，也常 用于临时性加热设备。
鼓风扩散式燃烧器 中心供气蜗壳式旋流燃烧器 1－调风板手柄；2－观火孔；3－蜗壳；4－圆柱形空气通道； 5－燃气分配管；6－火道
鼓风扩散式燃烧器的特点及应用范围
优点：与自然引风扩散式燃烧器相比，鼓风式燃烧器燃烧热 强度大，火焰长短可调节。与热负荷相同的引射式燃烧器相 比，其结构紧凑，体形轻巧，占地面积小。特别是当热负荷 较大时，此优点更为突出。另外，鼓风式燃烧器要求燃气压 力低，热负荷调节范围大，能适应正压炉膛，容易实现粉煤 -燃气或油-燃气联合燃烧。还可以采用预热空气或燃气，预 热温度甚至可接近燃气着火温度，因此可以极大地提高燃烧 温度，这对高温工业炉来说是非常必要的。 缺点：鼓风式燃烧器需要鼓风，耗费电能。燃烧室容积热强 度通常比完全预混燃烧器小，火焰较长，因此需要较大的燃 烧室容积。另外，鼓风式燃烧器本身不具备燃气与空气成比 例变化的自动调节特性，需配置自动比例调节装置。