理论燃烧温度g
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摘要对理论燃烧温度的通用计算式提出了修正。
认为理论燃烧温度的通用计算式未考虑风口前凝聚相反应产物对理论燃烧温度的影响,随着高炉喷吹物料种类的多元化和喷吹量的增加,其计算误差将越来越大,更重要的是难以体现喷吹不同物料的区别.为此,提出了理论燃烧温度的修正计算式。
关键词高炉喷煤理论燃烧温度1 理论燃烧温度的通用计算式高炉的理论燃烧温度是指燃料在风口区不完全燃烧,燃料和鼓风所含热量及燃烧反应放出的热量全部传给燃烧产物时所能达到的温度.理论燃烧温度是由风口局部区域的热平衡计算得出,计算的基准温度一般采用常温。
以常温为基准就不需考虑喷吹燃料及输送燃料的压缩空气所带人的显热。
因此,普遍采用的计算式为[1,2]:式中Q碳——风口前碳素燃烧生成CO放出的热量,kJ;Q风—-鼓风带入的物理热,kJ;Q焦——焦炭带人的物理热,kJ;Q水——鼓风中湿分分解耗热,kJ;Q分——喷吹燃料的分解耗热,kJ;C PL——高炉炉缸气体中C O、N2的平均热容,kJ/(m3·℃);C P2——高炉炉缸气体中H2的平均热容,kJ/(m3·℃);V CO、V N2、V H2——炉缸煤气中CO、N2、H2的体积,m3。
亦有学者在大喷煤量下,对理论燃烧温度的计算式进行了修正,主要包括:①热收入中增加了煤粉物理热;②将鼓风湿分的分解热改为水煤气反应热;③考虑不完全燃烧条件下煤粉在风口区的反应热[3]。
修正的理论燃烧温度计算式如下:式中Q R焦——焦炭燃烧生成CO放出的热量,kJ;Q R焦——燃料燃烧生成CO放出的热量,kJ;Q煤——煤粉带人的物理热,kJ;C PG——高炉炉缸气体的热容,kJ/(m3·℃)。
2 理论燃烧温度的修正计算式以上两式的计算方法基本类似,修正式只是把热收人和消耗项计算的更精确一些。
但以上两式都未完全符合理论燃烧温度的计算原理,只考虑了燃烧产物中的气体,而未考虑凝聚相产物。
实质上,焦炭和燃料中的灰分也是燃烧产物,其升温也需要消耗热量,尤其在风口喷吹含灰分高的燃料或熔剂时,其对理论燃烧温度的影响更大。
天然气纯氧燃烧温度
天然气是一种主要成分为甲烷的燃料气体,而纯氧则是氧气的一种纯净形式。
当天然气与纯氧进行燃烧时,会产生非常高的燃烧温度。
具体的燃烧温度取决于燃烧过程中的多种因素,包括气体混合比、燃烧压力、燃烧速度等。
一般来说,天然气与纯氧的燃烧温度要高于天然气与空气的燃烧温度。
这是因为天然气与纯氧的燃烧过程中不会受到稀释氮气的影响,因此燃烧更加充分,产生的热量更高。
根据燃烧理论,天然气与纯氧的燃烧温度可以达到约1970摄氏度(3580华氏度)。
这个温度是在理想情况下的理论数值,实际燃烧过程中受到多种因素的影响,实际温度可能会有所偏差。
总的来说,天然气与纯氧的燃烧温度非常高,这使得这种燃料组合在一些特殊工业领域的应用中具有重要意义,比如高温熔炼、玻璃制造等需要高温能源的领域。
同时,高温燃烧也意味着需要特殊的安全措施来控制和利用这种高温能源。
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 V2 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-++---=ϕϕ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-++⨯+-++=ϕϕϕ002*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-++⨯+-++-=ϕϕϕ(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-+++⨯+-++-=ϕϕϕ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/hϕ:鼓风湿度,%a :氧气纯度,%这里的风量V 风采用计算风量 V 风计V 风计=( K*Ck +M*Cm – (生铁渗碳)10×m_fC -Cdfe -Cda )×22.4/ (24 * 鼓风含氧量) _K 焦比 Ck 焦炭含碳量 M 煤比 Cm 煤中含碳量m_fC = 4.3 - 0.27*铁中SI 含量 - 0.32*铁中S 含量 + 0.03* 铁中Mn 含量 – 0.32铁中P 含量;鼓风含氧量 = 0.210.29*0.21*a W ϕ++-() 0/W V V =风V 风 包括了 V0 都是仪表风量。
燃烧理论基础简介一、碳粒燃烧的动力区、扩散区、过渡区1.动力区:温度低于900~1000℃时,化学反应速度小于氧气向碳粒表面的扩散速度,氧气的供应十分充足,提高扩散速度对燃烧速度影响不大,燃烧速度取决于温度。
2.扩散区:温度高于1200℃时,化学反应速度大于氧气向碳粒表面的扩散速度,以至于扩散到碳粒表面的氧气立刻被消耗掉,碳粒表面处的氧浓度接近于0,提高温度对燃烧速度影响不大,燃烧速度取决于氧气向碳粒表面的扩散速度。
3.过渡区:介于动力区和扩散区之间,提高温度和提高扩散速度都可以提高燃烧速度。
若扩散速度不变,只提高温度,燃烧过程向扩散区转化;若温度不变,只提高扩散速度,燃烧过程向动力区转化。
二、直流煤粉燃烧器1、煤粉燃烧器的作用煤粉燃烧器是燃煤锅炉燃烧设备的主要部件。
其作用是:(1) 向炉内输送燃料和空气;(2) 组织燃料和空气及时、充分的混合;(3) 保证燃料进入炉膛后尽快、稳定的着火,迅速、完全的燃尽。
在煤粉燃烧时,为了减少着火所需的热量,迅速加热煤粉,使煤粉尽快达到着火温度,以实现尽快着火。
故将煤粉燃烧所需的空气量分为一次风和二次风。
一次风的作用是将煤粉送进炉膛,并供给煤粉初始着火阶段中挥发分燃烧所需的氧量。
二次风在煤粉气流着火后混入,供给煤中焦炭和残留挥发分燃尽所需的氧量,以保证煤粉完全燃烧。
直流燃烧器通常由一列矩形喷口组成。
煤粉气流和热空气从喷口射出后,形成直流射流。
(二)、直流煤粉燃烧器的类型直流煤粉燃烧器的一、二次风喷口的布置方式大致上有两种类型。
一类适用于燃烧容易着火的煤,如烟煤、挥发分较高的贫煤以及褐煤。
这类燃烧器的一、二次风喷口通常交替间隔排列,相邻两个喷口的中心间距较小。
我们称为均等配风方式,这种方式适合烟煤的燃烧。
因一次风携带的煤粉比较容易着火,故希望在一次风中煤粉着火后及时、迅速地和相邻二次风喷口射出的热空气混合。
这样,在火焰根部不会因为缺乏空气而燃烧不完全,或导致燃烧速度降低。
理论燃烧温度计算9
条件:
焦比=419Ck=85.00%
煤比=118Cm=70.00%H2=3.32%H2O=0.50%
富氧率=1.54%鼓风湿度1.00%热风温度℃1100生铁含碳4.47%炉顶煤气成分%
CO CO2CH4H2N2
22.417.20.30.5159.59
计算参数:
鼓风含氧量O2b=0.2283吨铁入炉碳素Cf=438.75
鼓风含氮量N2b=0.7667碳素燃烧率Cn=0.798813
吨铁气化碳量Cg=394.05焦炭风口燃烧率Kf=0.752153
碳素燃烧率系数n=0.889428
吨铁风口碳量Cb=350.4792
煤粉碳占风口碳比例Cmb=0.235677
煤粉中总含氢量H2m=0.033756
鼓风平均热容Cpb=1.421kJ/m3.℃0.340kcal/m3.℃
炉缸煤气平均热容Cpg=1.51kJ/m4.℃0.361kcal/m4.℃
kg焦炭碳素风口物理热qk=2299kJ/kg550kJ/kg
kg碳素之煤粉分解耗热q'm=1254kJ/kg300kJ/kg
计算:
(1)按风口前燃烧每千克碳素计算Tf
风口燃烧千克碳素鼓风量Vb=4.086728m3
燃烧千克碳素生成煤气量Vg=5.167448m3
风口燃烧千克碳素全热量Qc=18027.44kJ/kgC
理论燃烧温度Tf=2203.052℃
(2)按每立方米鼓风计算Tf子项=4204.235
母项=1.901728
Tf=2210.744℃
(3)按每吨生铁计算Tf子项=1473497
母项=666.5163
Tf=2210.744℃。