燃气的燃烧与应用 第01章 燃气的燃烧计算
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燃气燃烧与应用
燃气燃烧与应用
绪论
本课程的目的：燃烧器的设计计算
燃气的燃烧计算
燃气燃烧反应动力学
燃气燃烧的气流混合过程
内容
燃气燃烧的火焰传播 燃气燃烧方法 燃烧器的设计计算 燃气的互换性
第一章 燃气的燃烧计算
绪论
燃气：各种气体燃料的总称
按 制 备 方 法 分 类 天然气：纯天然气、石油伴生气 液化石油气
人造燃气 煤制气：炼焦煤气、水煤气等
激烈的氧化反应，并产生大量的热和光的
物理化学过程。
燃烧必须具 2、进行反应所需的能量 备的条件 3、具有完成反应所需的时间
1、燃气和氧气按一定比例呈分子状态混合
二、燃烧反应化学计量式
CH4+2O2=CO2+2H2O+ΔH
表示物质量之间的关系。 由于各种气体的摩尔体积近似相等，故也可表示气体 容积之间的关系。
， 则RO2 。 1时 ，RO2max＝
21 1
第五节
完全燃烧时 的确定
一、 ΔV 的确定
V
V V 1 V0 V V 1 V V
O2 dr Vf 21
二、 V 的确定
N2a，干烟气中由空气 带入的氮的容积成分； N2g，干烟气中由燃气 带入的氮的容积成分；
c，平均定压容积比 热，kJ/Nm3· K
I f (VRO 2 cRO 2 VH 2O cH 2O VN 2 cN 2 VO 2 cO 2 )tcFra bibliotektc
Hl Ig Ia VRO 2 cRO 2 VH 2 OcH 2 O VN 2 cN 2 VO 2 cO 2
二、燃烧热量温度tther
CO 2 SO2 CO N 2 O2 100
绪论
本课程的目的：燃烧器的设计计算
燃气的燃烧计算
燃气燃烧反应动力学
燃气燃烧的气流混合过程
内容
燃气燃烧的火焰传播 燃气燃烧方法 燃烧器的设计计算 燃气的互换性
第一章 燃气的燃烧计算
绪论
燃气：各种气体燃料的总称
按 制 备 方 法 分 类 天然气：纯天然气、石油伴生气 液化石油气
人造燃气 煤制气：炼焦煤气、水煤气等
激烈的氧化反应，并产生大量的热和光的
物理化学过程。
燃烧必须具 2、进行反应所需的能量 备的条件 3、具有完成反应所需的时间
1、燃气和氧气按一定比例呈分子状态混合
二、燃烧反应化学计量式
CH4+2O2=CO2+2H2O+ΔH
表示物质量之间的关系。 由于各种气体的摩尔体积近似相等，故也可表示气体 容积之间的关系。
， 则RO2 。 1时 ，RO2max＝
21 1
第五节
完全燃烧时 的确定
一、 ΔV 的确定
V
V V 1 V0 V V 1 V V
O2 dr Vf 21
二、 V 的确定
N2a，干烟气中由空气 带入的氮的容积成分； N2g，干烟气中由燃气 带入的氮的容积成分；
c，平均定压容积比 热，kJ/Nm3· K
I f (VRO 2 cRO 2 VH 2O cH 2O VN 2 cN 2 VO 2 cO 2 )tcFra bibliotektc
Hl Ig Ia VRO 2 cRO 2 VH 2 OcH 2 O VN 2 cN 2 VO 2 cO 2
二、燃烧热量温度tther
CO 2 SO2 CO N 2 O2 100
1.燃气燃烧计算
•工程计算中有湿燃气与干燃气之分。 •由于天然气中含有一定水蒸气成分，所谓1m3湿燃气 湿燃气是指 燃气的总体积为1m3，其中包含水蒸气所占体积（实际的 燃气成分小于1m3）。 •1m3干燃气 干燃气则是指燃气成分的体积是1m3，而与其共存的 还有若干水蒸气，因此1m3干燃气的实际体积是大于1 m3 1m 1 的。由于以干燃气为计量基准不会受到燃气含湿量变化的 影响，因此1m3干燃气的概念被广泛应用。 •1m3干燃气暗含了另含相应含湿量的意义，如非特殊说明， 以后皆简称1m3燃气。
当有过剩空气时， 烟气中除上述组分外还含有过剩空气， 这时的烟气量称为实际烟气量。 如果燃烧不完全， 则除上述组分外， 烟气中还将出现 CO、 CH4、H2 等可燃组分。 根据燃烧反应方程式可以计算出燃气中各可燃组分单独 燃烧后产生的理论烟气量。
1.4.1 理论烟气量（ α = 1 时） （1）三原子气体体积
H l + I g + I a = I f + Q2 + Q3 + Q4
式中
H l —燃气的低热值（kJ/m
3
（1-13）
干燃气） ； 3 I g —燃气的物理热（kJ/m 干燃气） ； 3 （kJ/m3 I a —1m 干燃气完全燃烧时由空气带入的物理热 干燃气） ； 3 3 I f —1m 干燃气完全燃烧后所产生的烟气的焓（kJ/m 干燃气） 。
• 水蒸气的气化潜热很大 （100℃的气化潜热为2257kJ/kg；20℃的气化潜热为2454 kJ/kg）
在工业与民用燃气应用设备中，烟气中的水蒸气通常是 以气体状态排出的，因此实际工程中经常用到的是燃气 的低热值。有时为了进一步利用烟气中的热量，把烟气 冷却至其露点温度以下使水蒸气冷凝液化，只有这时才 用到燃气的高热值。 实际使用的燃气是含有多种组分的混合气体。混合气体 的热值一般根据混合法则由各单一气体的热值计算得出
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
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
燃气的燃烧计算
H h w H lw 1 .5 9 ( H 9 w 2n 2 C m H n w H 2 S w H 2 O w )
H h w H lw [ 1.5 9 (H 9 2 n 2 C m H n H 2 S ) 2d 3 g ]1 5 1 1 .2 2 d g 0
Hh w与 Hlw 的单k位 J Nm /3： 湿燃气
精选课件
19
第三节 完全燃烧产物的计算
一、烟气量
烟气:燃气燃烧后的产物。 烟气量：含有1Nm3干燃气的湿燃气完全燃烧后产生 的烟气量。 单位：Nm3/ Nm3干燃气
=1 理论烟气量 RO2(包括CO2、SO2)、N2、H2O >1 实际烟气量 RO2 、N2、H2O、O2
思考：完全燃烧时，烟气中的RO2 的体积与供给的 空气量有关吗？
容积之间的关系。 ΔH称为反应焓、燃烧焓或燃气热值，可由燃烧试验确
定或者由反应前后物系的焓差确定。
精选课件
8
各种燃气的化学反应计量式：
CmHn
(m
n 4
)O2
mCO2
n 2
H2O
ΔH
CO
1 2
O2
CO2
ΔH
H2
1 2
O2
H2O
ΔH
H2S
3 2
O2
SO2
H2O
ΔH
精选课件
9
三、燃气热值的确定
精选课件
14
③ Hhw与Hhdr之间的关系
Hh w(Hh dr2
1 3d5g)1 21.2d0g
④ Hlw与Hldr之间的关系
Hlw Hldr111.20dg
思考：
H dr h
①
H
dr l
燃气燃烧与应用知识点.doc
第一章 燃气的燃烧计算 根据烟气中 O 2 含量计算过剩空气系数 燃烧：气体燃料中的可燃成分（H 2、 C m H n 、CO 、 H 2S等）在一定条件下与氧发生激烈的氧化作用，并产生a20.920.92'O大量的热和光的物理化学反应过程称为燃烧。
O 2′--- 烟气样中的氧的容积成分燃烧必须具备的条件：比例混合、具备一定的能量、 （2）根据烟气中 C O 2 含量计算过剩空气系数 具备反应时间3热值:1Nm燃气完全燃烧所放出的热量称为该燃气的热3值，单位是 kJ/Nm 。
对于液化石油气也可用 kJ/kg 。
aCO 2 m' CO2CO 2m ——当 ＝1 时，干燃烧产物中 C O 2 含量， %；高热值是指 1m 3 燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原3 燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原C O 2′——实际干燃烧产物中 CO2含量， %。
1.4 个燃烧温度定义及计算公式始温度，而其中的水蒸气以凝结水状态排出时所放出的热量。
热量计温度：一定比例的燃气和空气进入炉内燃烧，3低热值是指 1m燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始 它们带入的热量包括两部分：其一是由燃气、空气带 入的物理热量 ( 燃气和空气的热焓 ) ；其二是燃气的化 温度，但烟气中的水蒸气仍为蒸汽状态时所放出的热 量。
学热量 ( 热值) 。
如果燃烧过程在绝热条件下进行，这 3一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/m 3液化石油气的低热值是 88000—120000KJ/m两部分热量全部用于加热烟气本身，则烟气所能达到 的温度称为热量计温度。
燃烧热量温度：如果不计参加燃烧反应的燃气和空气 按 1KCAL=4.1868KJ 计算： 的物理热，即 t a ＝t g ＝o ，并假设 a ＝1．则所得的烟气3焦炉煤气的低热值约为3800—4060KCal/m3天然气的低热值是 8600—11000KCal/m 3液化石油气的低热值是21000—286000KCal/m温度称为燃烧热量温度。
燃烧燃气与应用一
碳氢化合物燃烧反应式：
CmHn m n O2 mCO 2 n H 2O H
4
2
Company Logo
1Nm3燃气完全燃烧所放出的热量称为该燃气的热值，单位为千焦 每标准立方米。 燃气热值分为高热值和低热值。 高热值是指1Nm3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1Nm3燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度， 但其中的水蒸气仍为蒸汽状态时所放出的热量。 燃气的高热值与低热值的差值为水蒸气的气化潜热。 混合可燃气体的热值计算公式：
过剩空气系数的确定
过剩空气系数是实际空气量和理论空气量之比：
V V 1 V 0 V V 1 V V
式中V 过剩空气量（Nm3干空气/ Nm3干燃气）
（一）完全燃烧时过剩空气系数的确定
当完全燃烧时，过剩氧含量VO2可以按干烟气中自由氧的容积成分
O’2确定，即：VO
2
O2' 100
V
dr f
式中VR02-烟气中三原子气体的体积（可有燃气组分直接算出） V0H2O-烟气中水蒸气的体积（可由燃气组分与理论空气量V0算出） V0N2-烟气中氮气的体积（由燃气中N2含量与理论空气量V0计算
出）
当燃烧过程中的过剩空气系数α＞1时，实际空气量Vf为：
Vf Vf0 ( 1)V 0
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其中最经常见到的就是甲烷、 丙烷、丁烷、氢气等几种可 燃气体。
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第一节 燃气的热值
气体燃料中的可燃成分（碳氢化合物、氢气、 一氧化碳、 硫化氢等 ）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。
燃烧必备的条件：燃气中的可燃成分和空气中的氧气需按 一定比例呈分子状态混合；参与反应的分子在碰撞时必须 具有破坏旧分子和生成新分子所需的能量；具有完成反应 所必须的时间。
CmHn m n O2 mCO 2 n H 2O H
4
2
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1Nm3燃气完全燃烧所放出的热量称为该燃气的热值，单位为千焦 每标准立方米。 燃气热值分为高热值和低热值。 高热值是指1Nm3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1Nm3燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度， 但其中的水蒸气仍为蒸汽状态时所放出的热量。 燃气的高热值与低热值的差值为水蒸气的气化潜热。 混合可燃气体的热值计算公式：
过剩空气系数的确定
过剩空气系数是实际空气量和理论空气量之比：
V V 1 V 0 V V 1 V V
式中V 过剩空气量（Nm3干空气/ Nm3干燃气）
（一）完全燃烧时过剩空气系数的确定
当完全燃烧时，过剩氧含量VO2可以按干烟气中自由氧的容积成分
O’2确定，即：VO
2
O2' 100
V
dr f
式中VR02-烟气中三原子气体的体积（可有燃气组分直接算出） V0H2O-烟气中水蒸气的体积（可由燃气组分与理论空气量V0算出） V0N2-烟气中氮气的体积（由燃气中N2含量与理论空气量V0计算
出）
当燃烧过程中的过剩空气系数α＞1时，实际空气量Vf为：
Vf Vf0 ( 1)V 0
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其中最经常见到的就是甲烷、 丙烷、丁烷、氢气等几种可 燃气体。
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第一节 燃气的热值
气体燃料中的可燃成分（碳氢化合物、氢气、 一氧化碳、 硫化氢等 ）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。
燃烧必备的条件：燃气中的可燃成分和空气中的氧气需按 一定比例呈分子状态混合；参与反应的分子在碰撞时必须 具有破坏旧分子和生成新分子所需的能量；具有完成反应 所必须的时间。
燃气燃烧与应用
t th H l (c g 1.20c H 2O d g ) t g V0 (c a 1.20c H 2O d a ) t a Q4 VRO2 c RO1 VH 2O c H 2O V N 2 c N 2 VO2 cO2
（1-20）
它表明某种燃 tth 是燃气燃烧过程控制的一个重要指标。 气在一定条件下燃烧，其烟气所能达到的指按燃烧反应计量方程式， 1m（ 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。 当燃气组分已知时，根据各组分的反应方程式，可计算 燃气燃烧所需的理论空气量。
1.3.2 实际空气需要量 理论空气需要量是燃气完全燃烧所需的最小空气量。 由于燃气与空气的混合很难达到完全均匀，如果在实际 燃烧装置中只供给理论空气量，则很难保证燃气与空气 的充分混合、接触，因而不能完全燃烧。因此实际供给 的空气量应大于理论空气需要量，即要供应一部分过剩 空气。 过剩空气的存在增加了燃气分子与空气分子接触的机 会，也增加了其相互作用的机会，从而促使其燃烧完全。
燃烧反应的过程都很复杂，人们只对最简单的氢和氧的 反应机理较为清楚。
2H 2 O2 2H 2 O
按照分子热活化理论，要使三个稳定的分子同时碰撞并 发生反应的可能性是很小的。
实验表明，在氢和氧的混合气体中，存在一些不稳定的 分子，它们在碰撞过程中不断变成化学上很活跃的自由 原子和游离基—活化中心（H、O、OH 基） 。通过活化 中心进行反应，比原来的反应物直接反应容易很多。
造成能源的浪费和对环境的污 过小会导致不完全燃烧， 染； 炉膛温度与烟气温度降低， 过大则使烟气体积增大， 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。
（1-20）
它表明某种燃 tth 是燃气燃烧过程控制的一个重要指标。 气在一定条件下燃烧，其烟气所能达到的指按燃烧反应计量方程式， 1m（ 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。 当燃气组分已知时，根据各组分的反应方程式，可计算 燃气燃烧所需的理论空气量。
1.3.2 实际空气需要量 理论空气需要量是燃气完全燃烧所需的最小空气量。 由于燃气与空气的混合很难达到完全均匀，如果在实际 燃烧装置中只供给理论空气量，则很难保证燃气与空气 的充分混合、接触，因而不能完全燃烧。因此实际供给 的空气量应大于理论空气需要量，即要供应一部分过剩 空气。 过剩空气的存在增加了燃气分子与空气分子接触的机 会，也增加了其相互作用的机会，从而促使其燃烧完全。
燃烧反应的过程都很复杂，人们只对最简单的氢和氧的 反应机理较为清楚。
2H 2 O2 2H 2 O
按照分子热活化理论，要使三个稳定的分子同时碰撞并 发生反应的可能性是很小的。
实验表明，在氢和氧的混合气体中，存在一些不稳定的 分子，它们在碰撞过程中不断变成化学上很活跃的自由 原子和游离基—活化中心（H、O、OH 基） 。通过活化 中心进行反应，比原来的反应物直接反应容易很多。
造成能源的浪费和对环境的污 过小会导致不完全燃烧， 染； 炉膛温度与烟气温度降低， 过大则使烟气体积增大， 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。
燃气工程燃气燃烧基本理论PPT课件
第一节 燃气的燃烧计算
一、燃烧及燃烧反应计量方程式 二、燃气热值的确定 三、燃烧所需空气量 四、完全燃烧产物的计算
第1页/共161页
一、燃烧及燃烧反应计量方程式
• 对于气体燃料来说，燃烧是指气体中的可燃成分在一定条件下与氧发生剧烈的氧化作用，并产生大量的热 和光的物理化学反应过程。
• 燃烧反应计量方程式是进行燃烧计算的依据。它可以表示出燃烧反应前后，燃气中的各种可燃物质与其燃 烧产物之间的量值比例关系。
第40页/共161页
例题8-1
第41页/共161页
第二节 燃气燃烧过程
一、燃气燃烧反应机理 二、燃气的着火与点火 三、燃气燃烧的火焰传播 四、燃烧过程的强化
第42页/共161页
一、燃气燃烧反应机理
• 古典化学动力学是从分子的观点出发．用化学反应方程式来研 究化学反应的。物质能量在分子间的分布总是不均匀的，总存 在一些不稳定的分子。参与反应的物质中的这些不稳定分子在 碰撞过程中不断率先变成化学上很活跃的质点——活化中心， 这些活化中心大多是不稳定的自由原子和游离基。活化中心与 稳定分子相互作用的活化能是不大的，从而使化学反应避开了 高能的障碍。因此，通过活化中心来进行反应，比原来的反应 物直接反应容易得多。
剩空气。 • 过剩空气的存在增加了燃气分子与空气分子接触的机会，也增加了其相互作用的机会，从而促使其燃烧完
全。
第10页/共161页
过剩空气系数
• 实际供给的空气量V与形论空气需要量V0之比称为过剩空气系数α，即
•通常α>1。实际中，α的取值取决于所采用的燃烧方法及燃烧设备的运行状况。 在工业设备中, α一般控制在1.05～1.20；在民用燃具中，α一般控制在1.3～1.8。
第12页/共161页
一、燃烧及燃烧反应计量方程式 二、燃气热值的确定 三、燃烧所需空气量 四、完全燃烧产物的计算
第1页/共161页
一、燃烧及燃烧反应计量方程式
• 对于气体燃料来说，燃烧是指气体中的可燃成分在一定条件下与氧发生剧烈的氧化作用，并产生大量的热 和光的物理化学反应过程。
• 燃烧反应计量方程式是进行燃烧计算的依据。它可以表示出燃烧反应前后，燃气中的各种可燃物质与其燃 烧产物之间的量值比例关系。
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例题8-1
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第二节 燃气燃烧过程
一、燃气燃烧反应机理 二、燃气的着火与点火 三、燃气燃烧的火焰传播 四、燃烧过程的强化
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一、燃气燃烧反应机理
• 古典化学动力学是从分子的观点出发．用化学反应方程式来研 究化学反应的。物质能量在分子间的分布总是不均匀的，总存 在一些不稳定的分子。参与反应的物质中的这些不稳定分子在 碰撞过程中不断率先变成化学上很活跃的质点——活化中心， 这些活化中心大多是不稳定的自由原子和游离基。活化中心与 稳定分子相互作用的活化能是不大的，从而使化学反应避开了 高能的障碍。因此，通过活化中心来进行反应，比原来的反应 物直接反应容易得多。
剩空气。 • 过剩空气的存在增加了燃气分子与空气分子接触的机会，也增加了其相互作用的机会，从而促使其燃烧完
全。
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过剩空气系数
• 实际供给的空气量V与形论空气需要量V0之比称为过剩空气系数α，即
•通常α>1。实际中，α的取值取决于所采用的燃烧方法及燃烧设备的运行状况。 在工业设备中, α一般控制在1.05～1.20；在民用燃具中，α一般控制在1.3～1.8。
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燃气的燃烧计算
如果燃烧在绝热条件下进行，燃气完全燃烧后烟气所能达到的 温度，称为热量计温度tc。 含有1Nm3干燃气的湿燃气完全燃烧前后的热平衡方程式：
Hl Ig Ia If
式中：I，以标准状态为基准的焓，kJ/ Nm3干燃气。
I g (cg 1.20d g cH 2O )tg I a V0 (ca 1.20d a cH 2O )ta
第二节 燃烧所需的空气量
一、空气的组成
干空气的容积成分：O221%、N279％
N 2 79 3.76 O 2 21
二、理论空气需要量
理论空气需要量V0：含有1Nm3干燃气的湿燃气完全燃烧
所需的干空气量。 单位：Nm3干空气/Nm3干燃气
1、理论公式
V0的计算：求出每Nm3干燃气完全燃烧所需要的氧气量， 进而可求出对应的干空气量。
激烈的氧化反应，并产生大量的热和光的
物理化学过程。
燃烧必须具 2、进行反应所需的能量 备的条件 3、具有完成反应所需的时间
1、燃气和氧气按一定比例呈分子状态混合
二、燃烧反应化学计量式
CH4+2O2=CO2+2H2O+ΔH
表示物质量之间的关系。 由于各种气体的摩尔体积近似相等，故也可表示气体 容积之间的关系。
油制气：热裂解～、催化裂 解～
按组分分类
可燃气体：CmHn、H2、CO、H2S
不可燃气体：N2、CO2、O2、H2O（g）
• 燃气热值的确定
燃气燃烧计 算的内容 • 燃烧所需的空气量 • 燃烧产生的烟气量 • 燃烧温度的确定 • 烟气焓的计算
第一节 燃气的热值
一、燃烧的条件 燃烧：燃气中的可燃成分在一定条件下与氧发生
α的确定
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。
燃气的燃烧计算资料
燃气的燃烧计算资料燃气是一种常见的燃料，广泛应用于家庭和工业的热水器、炉具、发电等设备中。
了解和掌握燃气的燃烧计算资料对于正常使用和安全运行设备非常重要。
在本文中，我们将介绍燃气燃烧的基本原理、常用的燃气计算公式以及相关的安全措施。
1.燃气燃烧的基本原理燃气燃烧是燃料与氧气发生反应产生热量和废气的过程。
燃气的主要成分是甲烷（CH4），甲烷燃烧产生的化学反应方程式为：CH4+2O2->CO2+2H2O。
在完全燃烧的情况下，燃气与氧气的化学反应将生成二氧化碳和水，释放出大量的热能。
2.燃气燃烧的计算公式（1）燃料理论空气量的计算燃料理论空气量是指理论上完全燃烧所需的空气量，一般使用下式计算：理论空气量=燃料量×（理论空燃比/实际空燃比）这里，燃料量是指单位时间内的燃料消耗量，理论空燃比是指燃料与理论空气量的混合比，实际空燃比是指燃料与实际空气量的混合比。
（2）燃料气体热值的计算燃料气体的热值是指单位质量燃料所释放的热能，一般使用下式计算：热值=热效率×燃料质量×燃气热值这里，热效率是指设备的热能利用效率，燃料质量是指单位时间内的燃料消耗量，燃气热值是指单位质量燃气所释放的热能。
3.燃气燃烧的安全措施（1）确保良好的通风燃气燃烧会产生大量的废气，如一氧化碳等有毒气体。
因此，在使用燃气设备时，要确保室内有良好的通风条件，及时将废气排出室外，以保证空气质量。
（2）检测燃气泄漏燃气泄漏可能引发火灾和爆炸等危险情况，因此要定期检查和维护燃气管道和设备，及时发现和修复泄漏问题。
同时，要安装燃气泄漏报警器，一旦检测到燃气泄漏，及时采取紧急措施。
（3）合理使用燃气设备在使用燃气设备时，要按照使用说明书正确操作，不超负荷使用，避免产生过高的温度和压力。
同时，要定期清洗燃气设备，确保其正常运行。
总结：燃气燃烧的计算资料对于正常使用和安全运行燃气设备非常重要。
通过了解燃气燃烧的基本原理和常用的计算公式，可以正确使用和维护燃气设备，避免安全事故的发生。
第01章-燃气的燃烧计算
2.实际烟气量（当α>1）
实际烟气量：V f =VRO2 +VH2O +VN2 +VO2
24
第三节 完全燃烧产物的计算
（二）按燃气热值近似计算
1.理论烟气量
V
0 f
=0.239Hl 1000
+a
天然气，a = 2 石油伴生气，a = 2.2 液化石油气，a = 4.5
习题
第三节 完全燃烧产物的计算
=15989kJ/ Nm3
H
w l
=
Hldr
0.833 0.833+dg
=15989 0.833 =15753kJ / Nm3 0.833+0.0125
28
第三节 完全燃烧产物的计算
（二）理论空气需要量 1.按组分计算
= 3.86Nm3 /Nm3
2.按低热值计算
V0 =
0.26 Hl -0.25 =
体积比为： 氮气/氧气 = 79/21 = 3.76
14
第二节 燃烧所需空气量
（一）单一可燃气体理论空气需要量
（1）氢燃烧反应的理论空气需要量： H2+(0.5O2+0.5×3.76N2 )=H2O+0.5×3.76N2
1Nm3H2燃烧所需空气量为：0.5+0.5×3.76=2.38Nm3 （2）碳氢化合物的理论空气需要量：
28
第三节 完全燃烧产物的计算
（二）理论空气需要量 1.按组分计算
= 3.86Nm3 /Nm3
2.按低热值计算
0.26
V0 =
Hl -0.25 =
0.26
×15753-0.25 = 3.85Nm3 /Nm3
1000
实际烟气量：V f =VRO2 +VH2O +VN2 +VO2
24
第三节 完全燃烧产物的计算
（二）按燃气热值近似计算
1.理论烟气量
V
0 f
=0.239Hl 1000
+a
天然气，a = 2 石油伴生气，a = 2.2 液化石油气，a = 4.5
习题
第三节 完全燃烧产物的计算
=15989kJ/ Nm3
H
w l
=
Hldr
0.833 0.833+dg
=15989 0.833 =15753kJ / Nm3 0.833+0.0125
28
第三节 完全燃烧产物的计算
（二）理论空气需要量 1.按组分计算
= 3.86Nm3 /Nm3
2.按低热值计算
V0 =
0.26 Hl -0.25 =
体积比为： 氮气/氧气 = 79/21 = 3.76
14
第二节 燃烧所需空气量
（一）单一可燃气体理论空气需要量
（1）氢燃烧反应的理论空气需要量： H2+(0.5O2+0.5×3.76N2 )=H2O+0.5×3.76N2
1Nm3H2燃烧所需空气量为：0.5+0.5×3.76=2.38Nm3 （2）碳氢化合物的理论空气需要量：
28
第三节 完全燃烧产物的计算
（二）理论空气需要量 1.按组分计算
= 3.86Nm3 /Nm3
2.按低热值计算
0.26
V0 =
Hl -0.25 =
0.26
×15753-0.25 = 3.85Nm3 /Nm3
1000
1.燃气的燃烧计算
【例】 已知天然气的容积成分如下：CH 4 92.1%；C 2H 6 3%；C 3H 8 1.5%；i-C 4H 10 0.05%；n-C 4H 10 0.05%；CO 2 2%；N 2 1%；O 2 0.3%。
天然气与空气的温度20==a g t t ℃；空气的含湿量10=a d g/m 3干空气，天然气的含湿量不计。
试求：（一）高热值及低热值； （二）燃烧所需理论空气量；（三）完全燃烧时的烟气量（1=α和2.1=α时）； 【解】查表得各组分参数如下：（一）求高热值和低热值根据混合法则，按式（1-2）求得nn h h h h r H r H r H H +++=ΛΛ22110005013388500050113048015010127003070351921039842.....⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=40448=（kJ/m 3）n n l l l l r H r H r H H +++=ΛΛ2211000501236490005012285701509324403064397921035906.....⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=36523=（kJ/m 3）（二）求理论空气需要量由所含组分计算，按式（1-3）求得]5.1)4(5.05.0[2112220O S H H C nm CO H V n m -++++=∑ ]3.01.0)4104(5.1)483(3)462(1.92)441[(211-⨯++⨯++⨯++⨯+⨯= 65.9=（m 3/m 3）（三）求完全燃烧时的烟气量 1．理论烟气量（1=α时） 三原子气体体积按式（1-5）求得)(01.022222S H H mC CO CO V V V n m SO CO RO +++=+=∑)1.045.13321.9212(01.0⨯+⨯+⨯+⨯+⨯= 05.1=（m 3/m 3干燃气）水蒸气体积，按式（1-6）求得)](1202[01.002202a g n m OH d V d H C n S H H V ++++=∑ )]01.065.90(1201.02105.1283261.9224[01.0⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯=11.2=（m 3/m 3干燃气）氮气体积，按式（1-7）求得20001.079.02N V V N +=101.065.979.0⨯+⨯= 63.7=（m 3/m 3干燃气）理论烟气总体积，按式（1-8）求得000222NH RO V V V V ++= 63.711.205.1++=79.10=（m 3/m 3干燃气）2．实际烟气量（2.1=α时）， ① 由其组分计算：三原子气体体积，仍按公式（1-5）求得03.1V 2RO =（m 3/m 3干燃气）水蒸气体积，按式（1-9）求得)](1202[01.00222a g n m O H d V d H C nS H H V α++++=∑)]01.065.92.10(1201.02105.1283261.9224[01.0⨯⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯=14.2=（m 3/m 3干燃气）氮气体积，按式（1-10）求得2001.079.02N V V N +=α101.065.92.179.0⨯+⨯⨯= 16.9=（m 3/m 3干燃气）过剩氧体积，按式（1-11）求得0)1(21.02V V O -=α65.9)12.1(21.0⨯-⨯= 41.0=（m 3/m 3干燃气）实际烟气总体积，按式（1-12）求得2222O N O H RO f V V V V V +++=41.016.914.203.1+++= 74.12=（m 3/m 3干燃气）② 实际烟气量也可由理论烟气量与过剩空气量之和求得，按公式（1-13）：00)1(V V V f f -α+=65.9)12.1(79.10⨯-+= 72.12=（m 3/m 3干燃气）【总结】完成此例题，我们可以增加以下几点工程概念：（1）一种典型天然气的热值为36500 kJ/m 3，约合10kW ·h/m 3。
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22
第四节 完全燃烧产物的计算
（一）按燃气组分计算 1.理论烟气量（当α=1）
⎧VRO 2 = VCO 2 + VSO 2 = 0.01(CO 2 + CO + ∑ m C m H n + H 2S ) ⎪ n ⎪ 0 ⎡ ⎤ ( ) ⎨VH 2O = 0.01⎢H 2 + H 2S + ∑ C m H n + 120 d g + V0 d a ⎥ 2 ⎣ ⎦ ⎪ ⎪V 0 = 0.79V + 0.01N 0 2 ⎩ N2
第四节 完全燃烧产物的计算
【解】（一）高热值和低热值
H h = H h1 r1 + H h2 r2 + …… + H hn rn = 12753 × 0.56 + 12644 × 0.06 + 39842 × 0.22 + 70351 × 0.02 = 18074kJ / Nm 3 H l = H l1 r1 + H l 2 r2 + …… + H ln rn = 10794 × 0.56 + 12644 × 0.06 + 35906 × 0.22 + 64397 × 0.02 = 15989kJ / Nm 3
n⎞ n ⎛ Cm H n + ⎜ m + ⎟O 2 = mCO 2 + H 2O + ΔH 4⎠ 2 ⎝
H 2S + 1.5O 2 = SO 2 + H 2O + ΔH
6
第一节 燃气的热值
二、燃气热值的确定 热值：1Nm3燃气完全燃烧所放出的热 量称为该燃气的热值（kJ／Nm3或kJ/kg）。 可根据燃烧反应热效应计算。 高热值：1Nm3燃气完全燃烧后其烟气 被冷却至燃气的初始温度，烟气中的水蒸气 以凝结水排出时所放出的热量。 低热值：1Nm3燃气完全燃烧后其烟气 被冷却至燃气的初始温度，烟气中的水蒸气 仍为蒸汽状态时所放出的热量。
5
第一节 燃气的热值
• 燃烧反应计量方程式：表示单一可燃气体燃 烧反应前后物质的变化情况以及体积和质量 的比例关系。 • 常见燃气组分燃烧反应计量方程式： CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2O + ΔH
H 2 + 0.5O 2 = H 2O + ΔH CO + 0.5O 2 = CO 2 + ΔH
18
第三节 燃气燃烧温度
• 理论燃烧温度：燃气在理想情况（不对外 散失热量）下燃烧，烟气所能达到的最高 温度。 • 实际燃烧温度：燃气燃烧时烟气的实际温 度。 • 燃烧温度与燃气种类、热值、燃烧物产量 、燃气和空气温度及过剩空气系数等因素 有关。
19
第三节 燃气燃烧温度
燃烧温度的影响因素： • 热值的影响：一般来说，燃烧温度随燃气 低热值的增大而增大； • 过剩空气系数的影响：燃烧区的过剩空气 系数小，使燃烧不完全，降低燃烧温度； 过剩空气系数大，燃烧产物多，燃烧温度 也降低； • 温度的影响：预热空气或燃气可使燃烧温 度提高。
V f = V + (α − 1)V0
0 f
25
第四节 完全燃烧产物的计算
二、烟气密度 • 标准状态下：
ρ =
0 f
0 f
dr ρg + 1.293αV0 + (d g + αV0 d a )
Vf
3
ρ — —标准状态下烟气的密 度，kg / Nm ；
dr ρg — —干燃气的密度， kg / Nm 3干燃气。
11
第一节 燃气的热值
• 干燃气低热值与湿燃气低热值的换算：
0.833 H =H 0.833 + d g
w l dr l
式中 H — —湿燃气的低热值， kJ / Nm 湿燃气；
d g — —燃气的含湿量， kg / Nm 3干燃气。
w l
3
12
思考题
（1）什么是燃气的燃烧？燃烧必须具备的条 件有哪些？ （2）什么是燃气的热值？ （3）燃气的高热值和低热值的区别是什么？ （4）多组分燃气的热值如何进行计算？
17
第二节 燃烧所需空气量
二、实际空气需要量 • 过剩空气系数α：实际供给的空气量V与理 论空气需要量V0的比。
α = V V0 或 V = αV0
• 通常α>1。取决于燃烧方法和运行工况。 • 工业燃气设备α=1.05‾1.20；民用燃具 α=1.30‾1.80。 • 一般情况下要在保证完全燃烧的前提下， 过剩空气系数越小越理想。
理论烟气量： V = VRO2 + V
0 f
0 H 2O
+V
0 N2
23
第四节 完全燃烧产物的计算
2.实际烟气量（当α>1）
⎧VRO 2 = VCO 2 + VSO 2 = 0.01(CO 2 + CO + ∑ m C m H n + H 2S ) ⎪ n ⎡ ⎤ ⎪V ( ) = + + + + 0 . 01 H H S C H 120 d α V d ∑ 2 2 0 a ⎥ m n g ⎪ H 2O ⎢ 2 ⎦ ⎣ ⎨ ⎪V = 0.79αV + 0.01N 0 2 ⎪ N2 ⎪VO = 0.21(α − 1)V0 ⎩ 2
20
思考题
（1）什么是燃气燃烧的理论空气需要量？ （2）什么是过剩空气系数？ （3）如何计算理论空气需要量和实际空气需 要量？ （4）理论燃烧温度和实际燃烧温度分别如何 定义的？ （5）影响燃烧温度的因素有哪些？
21
第四节 完全燃烧产物的计算
• 燃烧产物——烟气。 • 理论烟气量：供给理论空气量时，燃气完 全燃烧后产生的烟气量。（CO2，SO2，N2 和H2O） • 实际烟气量：当有过剩空气存在时，燃气 燃烧后产生的烟气量。（ CO2，SO2，N2 ，O2和H2O及未燃烧的可燃组分）
H =H
w l dr l
0.833 0.833 = 15989 = 15753kJ / Nm 3 0.833 + d g 0.833 + 0.0125
28
第四节 完全燃烧产物的计算
（二）理论空气需要量 1.按组分计算
⎤ 1 ⎡ n⎞ ⎛ V0 = 0.5H 2 + 0.5CO + ∑ ⎜ m + ⎟Cm H n + 1.5H 2S − O 2 ⎥ ⎢ 21 ⎣ 4⎠ ⎝ ⎦ ⎤ 1 ⎡ 6⎞ ⎛ 4⎞ ⎛ 0.5 × 56 + 0.5 × 6 + ⎜ 1 + ⎟ × 22 + ⎜ 2 + ⎟ × 2 − 1⎥ = ⎢ 21 ⎣ 4⎠ ⎝ 4⎠ ⎝ ⎦ = 3.86Nm 3 / Nm 3
第一章 燃气的燃烧计算
本章要点
燃气燃烧计算为工业炉、锅炉及燃气 用具的热平衡计算、传热计算、空气动力 计算和燃烧器的计算提供可靠的依据。 • 本章主要内容包括： （1）燃气的热值； （2）燃气燃烧的空气量； （3）燃气燃烧的温度； （4）燃气燃烧产生的烟气量。 •
2
燃烧学发展概述
• 火的使用：140～150万年前，是人类出现的标 志之一； • 神话：古希腊—普鲁米修斯；我国—燧人氏钻 木取火； • 18世纪前，“燃素”学说； • 18世纪中叶，“可燃物氧化”学说 ； • 19世纪，“燃烧静力学” ，把热力学特点当成燃 烧现象的唯一特点； • 20世纪初，“燃烧反应动力学”，链反应。 • 20世纪50年代后期，“反应流体力学”； • 20世纪70年代初，“计算燃烧学”。
3
燃气具发展概述
1792年，默多克（苏格兰），用煤气照明； 1805年，城市照明用煤气街灯； 1833年，工业用鼓风燃烧器研制成功； 1855年，本生灯，局部预混燃烧方式； 1855年，照明用白炽灯； 1851年，长明小火燃烧器； 1865年前后，居民用煤气灶； 1868年，燃气热水器； 1881年，华白燃烧器。
26
第四节 完全燃烧产物的计算
三、燃气燃烧计算举例 【例1-1】已知炼焦煤气的容积成分为
H2 56% CO 6% CH4 22% C2H6 2% CO2 3% N2 10% O2 1%
dg=12.5g/Nm3干燃气， tg=ta=20 ℃， da=10g/Nm3干空气。 求（1）高热值及低热值； （2）燃烧所需理论空气量； （3）完全燃烧时的 烟气量（ α＝1.0和α＝1.2） 。 27
4
第一节 燃气的热值
一、燃烧及燃烧反应计量方程式
燃烧：气体燃料中的可燃成份（H2、 CO、CmHn和H2S）在一定条件下与氧发生激 烈的氧化作用，并产生大量光和热的物理化学 反应过程。 燃烧所具备的条件： ¾ 可燃成分和氧按一定比例成分子状混合； ¾ 具备破坏旧分子和生成新分子所需的能量； ¾ 具备完成燃烧反应的时间。
（一）单一可燃气体理论空气需要量 （1）氢燃烧反应的理论空气需要量：
H 2 + 0.5O 2 + 0.5 × 3.76N 2 = H 2O + 0.5 × 3.76N 2
所需空气量为：0.5+0.5×3.76=2.38Nm3 （2）碳氢化合物的理论空气需要量：
n⎞ n⎞ n⎞ n ⎛ ⎛ ⎛ Cm H n + ⎜ m + ⎟O 2 + 3.76⎜ m + ⎟N 2 = mCO 2 + 3.76⎜ m + ⎟N 2 + H 2 O 4⎠ 4⎠ 4⎠ 2 ⎝ ⎝ ⎝
• 混合气体热值的确定 按照混合法则：
H = H 1 r1 + H 2 r 2 + … … + H n rn
式中 H——燃气（混合气）的热值，kJ／ Nm3 ； H1，H2，Hn——燃气各可燃组分的热值，kJ／ Nm3 ； r1，r2，rn——燃气各可燃组分的体积分数。