过量空气系数的计算与测量
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关于CEMS 中折算值和过量空气系数的说明1、什么是折算值按照GB13271 《锅炉大气污染物排放标准》的规定,实测的锅炉烟尘、二氧化硫、氮氧化物的排放浓度,必须执行国标GB/T16157规定,按下式进行折算:sC C αα⨯=' 式中: C —折算成过量空气系数为α时的颗粒物或气态污染物排放浓度,mg/m 3;C ’ —标准状态下干烟气中颗粒物或气态污染物浓度,mg/m 3;α—在测点实测的过量空气系数;αs —有关排放标准中规定的过量空气系数。
实测过量空气系数按下式计算:22121O X -=α 式中:2O X —烟气中氧的体积百分数。
比如对于某锅炉,CEMS 仪表测得的SO2浓度为500mg/m3(C ’=500),O2浓度为8%(2O X =8),则实测的过量空气系数α=21/(21-8)=1.6,如果排放标准中规定了该锅炉的理论过量空气系数αs =1.4,则SO2折算后的排放浓度(折算值)为:500*1.6/1.4=571.4mg/m3。
2、为什么要采用折算值同样的锅炉,如果人为控制的进风量不同或烟道存在漏风口,则测得的污染物排放浓度将不同,同时氧气含量也是不同的。
为避免因进风不同造成的测量值差异,对同种锅炉执行统一的标准,做到客观、公平地评判排污状况,排放浓度使用了折算值,通过过量空气系数对测量浓度进行修正。
比如上面举的例子,虽然仪表测得的SO2浓度为500mg/m3,但该锅炉的氧气超标了,存在漏风或空气过量的问题,浓度不能真实反映锅炉的状况,采用折算后,修正为571.4 mg/m3,漏风或空气过量的影响被消除了。
3、排放标准中规定的过量空气系数所谓过量空气系数,即燃料燃烧时,实际空气供给量与理论空气需求量的比值。
锅炉排放标准中规定的过量空气系数与锅炉类型和功率相关,具体规定为:对于燃煤锅炉,功率小于等于45.5MW的,过量空气系数采用1.8,功率大于45.5MW的,过量空气系数采用1.4,对于燃气或燃油锅炉,过量空气系数采用1.2。
大气污染物的过量空气系数折算值计算过量空气系数是指单位时间内,单位体积的大气污染物浓度超过了一些特定的标准限值造成的危害。
通常通过将大气污染物的浓度与相应的标准限值进行比较来计算过量空气系数。
当大气污染物的浓度超过标准限值时,过量空气系数就会大于1,表示该污染物对环境和人体健康的危害程度增加。
过量空气系数折算值是通过对不同污染物的过量空气系数进行加权平均得到的,用于评估大气中多种污染物的综合危害程度。
折算值的计算需要确定各种污染物的相对权重,即毒性系数,以反映不同污染物对人体健康的不同危害程度。
过量空气系数折算值的计算方法如下:
1.收集各种污染物的浓度数据,并确定参考标准限值。
2.将实测的污染物浓度与相应的标准限值进行比较,计算得到每种污染物的过量空气系数。
3.确定各种污染物的毒性系数,这一步通常需要借助相关的环境、生态和健康学研究成果,根据不同污染物的毒性程度进行判断。
4.将各种污染物的过量空气系数与相应的毒性系数进行加权平均,得到折算值。
加权平均可以根据具体情况采用不同的方法,如简单平均法、加权平均法等。
大气污染物的过量空气系数折算值计算是一项复杂的工作,需要基于科学的实测数据和环境、生态和健康学的研究成果,以及相关的数学和统
计学方法。
通过该计算可以更好地评估大气污染物对环境和人体健康的综合危害程度,为相关部门制定相应的防治措施提供科学依据。
锅炉过量空气系数公式
过量空气系数是评估锅炉燃烧效率的重要参数,其计算公式有多种。
其中一种公式为:α=实际空气消耗量/理论空气需要量=%/(%-O2实测值) ,其中%为O2在环境空气中的含量,O2实测值为仪器测量烟道中的O2值。
此外,过量空气系数也可以表示为α = (V_r + V_o + V_u) / V_t,其中V_r 指燃料空气量,V_o指其他进口空气量,V_u指不完全燃烧造成的流失空气量,V_t指理论空气量。
另外,过量空气系数也可以表示为烟气过量系数λ = (V_r + V_o + V_u +
V_a) / V_s,其中V_a指剩余氧气量,V_s指烟气中氧气量,可以通过烟气
分析仪测量。
过量空气系数的作用在于,在设计和操作锅炉时,它可以提高锅炉的热效率和可靠性,减少排放污染物。
如果过量空气系数太大,会造成能源浪费,废气中的CO2含量增加,加重温室效应和大气污染;如果过量空气系数太小,会造成氧气不足,燃烧产生大量不完全燃烧的固体和液体废物,同样会造成大气污染,同时导致运行效率低下,需要更多的能源来保证锅炉的正常运行。
请注意,不同的锅炉和燃烧方式可能需要不同的计算方法来获得最佳的过量空气系数。
因此,在实际应用中可能需要调整和优化上述公式以获得最佳效果。
关于CEMS中折算值和过量空气系数的说明1什么是折算值按照GB13271《锅炉大气污染物排放标准》的规定,实测的锅炉烟尘、二氧化硫、氮氧化物的排放浓度,必须执行国标GB/T16157规定,按下式进行折算:C 二 C —:-s式中:C—折算成过量空气系数为a时的颗粒物或气态污染物排放浓度,mg/m3;C'—标准状态下干烟气中颗粒物或气态污染物浓度,mg/m3;a —在测点实测的过量空气系数;a s—有关排放标准中规定的过量空气系数。
实测过量空气系数按下式计算:21 -X O2式中:X O2 —烟气中氧的体积百分数。
比如对于某锅炉,CEMS仪表测得的SO2浓度为500mg/m3 (C '500), 02浓度为8% ( X O2 =8),则实测的过量空气系数a=21/ (21-8) =1.6,如果排放标准中规定了该锅炉的理论过量空气系数=1.4,则S02折算后的排放浓度(折算值)为:500*1.6/1.4=571.4 mg/m3。
2、为什么要采用折算值同样的锅炉,如果人为控制的进风量不同或烟道存在漏风口,则测得的污染物排放浓度将不同,同时氧气含量也是不同的。
为避免因进风不同造成的测量值差异,对同种锅炉执行统一的标准,做到客观、公平地评判排污状况,排放浓度使用了折算值,通过过量空气系数对测量浓度进行修正。
比如上面举的例子,虽然仪表测得的S02浓度为500mg/m3, 但该锅炉的氧气超标了,存在漏风或空气过量的问题,浓度不能真实反映锅炉的状况,采用折算后,修正为571.4 mg/m3,漏风或空气过量的影响被消除了。
3、排放标准中规定的过量空气系数所谓过量空气系数,即燃料燃烧时,实际空气供给量与理论空气需求量的比值。
锅炉排放标准中规定的过量空气系数与锅炉类型和功率相关,具体规定为:对于燃煤锅炉,功率小于等于45.5MW 的,过量空气系数采用1.8,功率大于45.5MW 的,过量空气系数采用1.4,对于燃气或燃油锅炉,过量空气系数采用1.2。
关于CEMS 中折算值和过量空气系数的说明1、什么是折算值按照GB13271 《锅炉大气污染物排放标准》的规定,实测的锅炉烟尘、二氧化硫、氮氧化物的排放浓度,必须执行国标GB/T16157规定,按下式进行折算:sC C αα⨯=' 式中: C —折算成过量空气系数为α时的颗粒物或气态污染物排放浓度,mg/m 3;C ’ —标准状态下干烟气中颗粒物或气态污染物浓度,mg/m 3; α—在测点实测的过量空气系数;αs —有关排放标准中规定的过量空气系数。
实测过量空气系数按下式计算:22121O X -=α 式中:2O X —烟气中氧的体积百分数。
比如对于某锅炉,CEMS 仪表测得的SO2浓度为500mg/m3(C ’=500),O2浓度为8%(2O X =8),则实测的过量空气系数α=21/(21-8)=1.6,如果排放标准中规定了该锅炉的理论过量空气系数αs =1.4,则SO2折算后的排放浓度(折算值)为:500*1.6/1.4=571.4 mg/m3。
2、为什么要采用折算值同样的锅炉,如果人为控制的进风量不同或烟道存在漏风口,则测得的污染物排放浓度将不同,同时氧气含量也是不同的。
为避免因进风不同造成的测量值差异,对同种锅炉执行统一的标准,做到客观、公平地评判排污状况,排放浓度使用了折算值,通过过量空气系数对测量浓度进行修正。
比如上面举的例子,虽然仪表测得的SO2浓度为500mg/m3,但该锅炉的氧气超标了,存在漏风或空气过量的问题,浓度不能真实反映锅炉的状况,采用折算后,修正为571.4 mg/m3,漏风或空气过量的影响被消除了。
3、排放标准中规定的过量空气系数所谓过量空气系数,即燃料燃烧时,实际空气供给量与理论空气需求量的比值。
锅炉排放标准中规定的过量空气系数与锅炉类型和功率相关,具体规定为:对于燃煤锅炉,功率小于等于45.5MW的,过量空气系数采用1.8,功率大于45.5MW的,过量空气系数采用1.4,对于燃气或燃油锅炉,过量空气系数采用1.2。
(过剩)空气系数过剩空气系数是燃料燃烧时实际空气需要量与理论空气需要量之比值,用“α”表示。
计算公式:α=20.9%/(20.9%-O2实测值)其中:20.9%为O2在环境空气中的含量,O2实测值为仪器测量烟道中的O2值举例:锅炉测试时O2实测值为13%,计算出的过剩空气系数α=20.9%/(20.9%-13%)=2.6国标规定过剩空气系数应按α=1.8(燃煤锅炉),α=1.2(燃油燃气锅炉)进行折算。
举例:燃煤锅炉,锅炉测试时O2实测值为13%,SO2排放值500ppm,计算出的过剩空气系数α=2.6,那么根据国标规定,折算后的SO2排放浓度=SO2实测值×(α实际值/α国标值)=500ppm×(2.6/1.8 )=722ppm举例:燃油燃气锅炉,锅炉测试时O2实测值为13%,SO2排放值500ppm,计算出的过剩空气系数α=2.6,那么根据国标规定,折算后的SO2排放浓度=SO2实测值×(α实际值/α国标值)=500ppm×(2.6/1.2 )=1083ppm空预器漏风率测算为检测1号炉A侧空预器检修后漏风情况,根据空预器漏风经验公式:AL=(α//-α/)/ α/*90%,对1号炉空预器检修前后漏风率进行测算如下:一、1号炉空预器漏风率:对9月14日16:00运行数据,计算空预器漏风率数据如下表;A侧O2(%) B侧O2(%)实测数据计算DCS数据计算实测数据计算DCS数据计算入口 3.9 2.13 3.15 3.23出口 5.03 4.22 4.47 4.2 漏风率(%) 6.36 11.2 7.19 5.18从上表可以看出2B侧实测和DCS数据偏差不大,2A侧实测和DCS数据偏差较大,省煤器入口偏低1.77%,空预器出口偏低0.81%。
标准过量空气系数过量空气系数是指在燃烧过程中所需空气量与理论所需空气量之比。
它是燃烧过程中的一个重要指标,能够有效地反映燃料燃烧的效率和燃烧产物的组成。
标准过量空气系数是指在标准条件下,燃料所需的过量空气的量。
标准条件一般指的是在大气压下、室温下进行测试,因此标准过量空气系数是燃烧过程中的一个标准化指标。
它的计算与燃料的种类、燃料的热值、燃烧产物的要求等因素有关。
标准过量空气系数的计算方法一般有两种,分别是理论计算和实测计算。
理论计算方法是根据燃料的化学计量反应,计算出燃料所需的理论空气量,然后与实际所需空气量进行比较,得出过量空气系数。
实测计算方法是通过实际测量燃烧产物中氧气或二氧化碳的含量,计算出过量空气系数。
标准过量空气系数对于燃烧设备的运行和燃烧效率具有重要意义。
过量空气系数过低会导致燃料燃烧不完全,产生大量的有害气体和固体颗粒物,对环境造成污染和对人体健康产生危害。
过量空气系数过高则会造成能源的浪费和燃料的排放增加,不符合节能减排的要求。
因此,在燃烧设备的操作和管理过程中,对标准过量空气系数的控制是非常重要的。
通过合理的燃烧控制,可以使燃烧效率最大化,减少有害气体和颗粒物的排放,达到节能减排的目的。
总之,标准过量空气系数是燃烧过程中的一个重要指标,对于燃烧设备的运行和燃烧效率具有重要意义。
通过科学合理地控制和管理标准过量空气系数,可以达到节能减排和环境保护的目标,促进燃料的有效利用和燃烧产物的净化。
在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的计算方法和控制方式,以满足燃烧设备的需求,并达到最佳的燃烧效果。
过量空气系数公式
过量空气系数计算公式:α=f/nF。
过量空气系数亦称“过剩空气系数”、“空气过剩系数”,俗称“余气系数”。
指实际供给燃料燃烧的空气量与理论空气量之比。
是反映燃料与空气配合比的一个重要参数,常用符号“α”表示。
其值可借气体分析仪进行测箅。
在各种炉子或燃烧室中,为使燃料尽可能燃烧完全,实际供入的空气量总要大于理论空气量(其超出部分称为“过剩空气量”),即过量空气系数必须大于1。
但燃烧理论与运行经验表明,α过大或过小(表示送风量过多或过少)都对燃烧不利,亦即不同燃烧设备各有其最佳的过量空气系数值。
空气是指地球大气层中的气体混合,因此空气属于混合物,它主要由氮气、氧气、稀有气体(氦、氖、氩、氪、氙、氡),二氧化碳以及其他物质(如水蒸气、杂质等)组合而成。
其中氮气的体积分数约为78%,氧气的体积分数约为21%,稀有气体(氦、氖、氩、氪、氙、氡)的体积分数约为0.934%,二氧化碳的体积分数约为0.04%(2017年最新数据),其他物质(如水蒸气、杂质等)的体积分数约为0.002%。
锅炉实测排烟过量空气系数探讨热电公司技术中心在煤粉锅炉实际运行中 ,过量空气系数是反映煤粉和空气配合的一项重要指标。
过量空气系数过大 ,不但降低炉温 ,影响燃烧 ,还会使烟气量增大 ,从而引起锅炉排烟热损失及引、送风机电耗增大。
同理,过量空气系数过小,不能保证燃煤的充分燃烧,会造成化学和机械不完全燃烧损失增加。
因此 ,过量空气系数是衡量锅炉运行非常重要的技术经济指标。
如何准确确定锅炉的过量空气系数显然非常必要。
而确定过量空气系数均与如何计算烟气量有关,下面就从计算烟气量通常采用的不同公式入手,对过量空气系数公式一一进行推导,以得出正确且符合实际的锅炉实测排烟过量空气系数。
1、煤粉炉烟气量计算方法及其相应过量空气系数如下:1、1常规干烟气计算方法下的过量空气系数公式V gy=(V gy o)c+(a py-1)(V gk o)c (1) (V gy o)c=1.866(C ar r+0.375S ar) /100+0.79(V gk o)c+0.8N ar/100 (2) (V gk o)c=0.089(C ar r+0.375S ar)+0.265H ar-0.0333O ar (3)C ar r=C ar-A ar C/100 (4)C=αfh C fh/(100-C fh)+αlz C lz/(100-C lz) (5) (V gy o)c —按收到基燃料成分,由实际燃烧掉的碳计算的理论燃烧干烟气量Nm3/kg(V gk o)c —按收到基燃料成分,由实际燃烧掉的碳计算的理论燃烧所需干空气量Nm3/kgC ar r —收到基燃料实际燃烧掉的碳质量含量百分率 %C —灰渣中平均碳量与燃煤灰量之比率 %a py —过量空气系数定义a py=[21+(O2-0.5CO)×((V gy o)c-(V gk o)c)/(V gk o)c]/[(21-/(O2-0.5CO)] (6)在上式中常认为(V gy o)c和(V gk o)c近似相等且烟气中甲烷和氢气含量极微可忽略不计,于是可得a py=21/[(21-(O2-0.5CO)] (7) 完全燃烧时a py=21/(21-O2)(8) 1、2锅炉实际运行时干烟气量计算方法下的过量空气系数公式V gy=V gy o+(αpy-1)V gk o (9) V gy o=1.866(C ar+0.375S ar)/100+0.79V gk o+0.8N ar/100 (10)V gk o=0.089(C ar+0.375S ar)+0.265H ar-0.0333O ar (11) V gy o—按收到基燃料成分计算的理论燃烧干烟气量Nm3/kgV gk o —按收到基燃料成分计算的理论干空气量Nm3/kg实际锅炉运行时,由于燃料难以完全燃烧,会残存少量的可燃气体及灰渣残碳未完全燃烧产物,故烟气内三原子气体的实际体积总是小于其理论值,且还含有少量可燃气体成分,这样就存在不完全燃烧气体和残碳而残存下来的氧量。
内燃机过量空气系数
摘要:
1.内燃机过量空气系数的定义与意义
2.内燃机过量空气系数的计算方法
3.内燃机过量空气系数的影响因素
4.内燃机过量空气系数的优化与控制
5.总结
正文:
一、内燃机过量空气系数的定义与意义
内燃机过量空气系数是指内燃机在燃烧过程中,实际供给的空气量与理论所需空气量之间的比值。
过量空气系数的大小反映了内燃机燃烧过程中空气与燃料的配比关系,这个系数对于内燃机的燃烧效率、排放性能以及经济性等方面具有重要的影响。
二、内燃机过量空气系数的计算方法
内燃机过量空气系数的计算方法通常有两种:一种是基于实验测量的数据,通过实验测量出内燃机的烟气成分,然后根据烟气成分计算出过量空气系数;另一种是通过内燃机的设计参数和燃料性质等资料,利用经验公式或模型计算出过量空气系数。
三、内燃机过量空气系数的影响因素
内燃机过量空气系数的大小受到多种因素的影响,包括内燃机的结构类型、燃料的种类和性质、燃烧过程中的氧气含量、内燃机的负荷大小、运行配
风工况以及设备密封状况等。
四、内燃机过量空气系数的优化与控制
为了提高内燃机的燃烧效率和降低排放,需要对过量空气系数进行优化和控制。
这可以通过改进内燃机的结构设计、选用合适的燃料、调整燃烧参数、优化运行配风工况以及加强设备密封等措施来实现。
五、总结
内燃机过量空气系数是一个重要的参数,它直接影响内燃机的燃烧效率、排放性能和经济性。
过量空气系数的计算与测量摘要过量空气系数是燃烧过程运行情况的一个重要参数,合理确定过量空气悉数对于提高能源利用率有很大意义。
本文说明了过量空气系数的计算方法、详细介绍了用烟气成份计算过量空气系数的方法,并比较了十多个公式的准确性,有的公式在国内是首次介绍,有较高的参考价值。
主题词燃烧空气燃料比计算测量为了保证完全燃烧,在燃烧过程中,供给的空气应大于所需的理论空气量。
但是,供给的空气也不能过多.否则燃烧的烟气损失会增大,从而使效率下降.对于内燃机来说,过量空气系数是运行情况的一个重要参数。
对于柴油机来说,为了保证混合均匀,其过量空气系数总过量空气系数小就意味着可向是大于1。
在吸入空气量一定的情况下,气缸多喷油,缸内空气利用程度高,输出功率大,是反映混合气形成和燃烧程度及整机性能的一个重要指标,应使过量空气系数尽可能小。
对于汽油机而言,过量空气系数是混合气浓度的表示,在整个运行过程中,过量空气系数可能大于1,也可能小于或等于1,对比油耗或效率的影响很明显(be=f(λ))过量空气系数λ的定义为:实际供给的空气与完全燃烧时所需的理论空气量之比其定义式为:由定义式可知,只需测量输入发动机的所有空气流量和燃料的质量流量即可测出过量空气系数λ因为各缸中的“燃烧空气系数”与“过量空气系数”是有区别的,只有在没有扫气和四冲程汽油机的进气道中为均匀的混合物的情况下,才能用这种方法测到所定义的过量空气系数λ的值。
目前常用的方法是用烟气分析计算来确定过量空气系数λ。
其优点是,不需要在进气道中安装测量仪器,而这些仪器对混合器有反作用;即使是测量各气缸的过量空气系数也不需要附加的测量装置,因为在各种情况下都是测量烟气成份。
可用不同方法由烟气分析计算来计算过量空气系数.为了比较不同的方法,均将烟气成份作为过量空气系数的函数,又由于在测量时物质平衡不相同,所以比较时均将过量空气系数视为λ=0.7~1.5。
烟气成分的计算当λ≥1时,有燃烧反应:其燃烧产物为:H 2O、CO2、H2、NO、OH。
这些组份的份额随温度的升高而升高。
燃烧产物混合物中各组份的份额可由烟气中CO2、CO、H2O、OH、H2、H、O2、O、N2、NO、CnHm的分压(由工程热力学可知,分压Pt/总压Pres=容积成分rt),以及反应的平衡常数来计算,即分压比确定后就可以确定任意给定温度下不同组份的相对数量。
要解出所需的量,可从原子平衡和化学方程来考虑:碳的容积份额:Nc=co2-Pco-n·Pcnhm氮的容积份额:Nn=2·Ph2+Pno 氢的容积份额:Nh=Ph2o+Pon+2·Ph2+Pn+mPcnhm由燃烧方程式可得:总压与分压的关系是:P RES =Pco2+Pco+Ph2o+Pch+Ph2+Ph+Po2+Po+Pn2+Pno+Pcnhm简单来说,化学平衡的定量分析依赖于分压之间的互相关系(详见一般的《物理化学》著作)对于一般的化学反应:Wa+2B=yC+zD来说,其平衡常数为:式中,w,x,y,z——有关物质的分子数;P——注脚所指的物质的分压;K——平衡常数,它是温度的函数。
对于燃烧产物来说,有:由各组分的焓值和熵值以及生成热有关的反应,与温度有关的平衡常数可由下式来计算(也可查有关的表):Kt=(A1·T16t) ·e(6t/rt)T1——绝对温度.K;R——通用气体常数;A 1、B1、E1——物质常数,其值见表1对于碳氢化合物来说,可以采用下式作近似计算:用烟气成分计算过量空气系数1.用废气中二氧化碳成分计算最简单实用的是用烟气中的CO2成分来计算。
不考虑过量空气在完全燃烧的情况下,烟气中最大的二氧化碳成分为:在烟气中实际的二氧化碳成分为:式中,Vt——干烟气体积;Itmln——理论空气量。
由此可得:对于许多燃料,有Vulmn =Lmin,故:即,只需知道烟气中的二氧化碳成分和燃料的最大二氧化碳成份就可以算出过量空气系数λ。
此法最大的不足就是不准确,但是因为只需测二氧化碳成份,所以简便易行。
烟气中的二氧化碳成份可由烟气分析得出.燃料的最大二氧化碳成份与燃料的类型有关,可由图2查出。
图2 各种燃料的烟气中的最大CO2成份2、用烟气中的氧气和氮气成份计算假设干烟气(测量前应析出水蒸汽)仅由N2、CO2、O2组成(即为完全燃烧),对于空气来说,其容积成分为:[O2]=21%,[N2]=79%由过量空气系数的定义可知:式中:L——实际供给的空气量;Lmin——燃烧所需的理论空气量。
显然,燃烧所需的最小氧气的体积为:Vo2min=0.21Lmin;而烟气中所剩下的氧气为:Vro2=Vo2-Vo2min。
于是:式中,[O2]、[N2]——烟气中的O2和N2的容积成分。
也可写为:即,只要知道烟气中的O2和N2的容积成分就可以求出过量空气系数。
上式中实际上没有考虑废气中的CO2,显然也只是近似值。
2.奥斯瓦尔德燃烧三角形在上述的基础上,德国人奥斯瓦尔德提出了燃烧三角形,可由烟气中的氮气和二氧化碳成分直接查出过量空气系数(见图3、图4)。
图3 液体和固体燃料的奥斯瓦尔德燃烧三角形图4 气体燃料的奥斯瓦尔德燃烧三角形奥斯瓦尔德燃烧三角形的详细说明及绘制请参见文献[3] 3.用其他公式计算由燃烧反应可知,废气中含有CO2、CO、H2、N2、NO、CnHm及HC等。
而在1~3中,考虑显然不完全,计算出的过量空气系数λ也不太准确。
为此,提出了大量公式,这里列出了16组公式供参考。
x=容积比(空气成分/整个氧化物试样)[O2]=总O2-氧化后的浓度χ=空气湿度(kg水蒸气/kg干空气)μ=Μμ/Μh2o 1.608分子质量比(干空气/水)废气中回收的水蒸气压力常数dω;为过冷却(0℃)时,dω=0.3,蒸汽压力0.3%;在凝结状态(20℃)时,dω=2.3,蒸汽压力2.3%。
在0℃时干燥,在20℃时干燥fett:97.2;新常数:mager:97.7。
[]为体积成分%这些公式所测量的方法可以分为两大类:公式(1)~(4)使用的是催化—氧化分析法。
即,让烟气流过氧化催化器,各烟气成分(主要是CO和未完全燃烧的HC)完全氧化并干燥。
得到的混合物主要是N2和CO2。
过量空气系数可由未干燥的混合物的H2O的份额或由CO2的浓度来求(已知燃料的h/c);其余的使用的是干燥(未经处理)的烟气分析法。
通常烟气先要干燥,再用各种气体分析仪来确定各组分的份额(如CO2、CO、O2、HC、NO、N2等)。
所用的方法均要用燃料的特性数h/c。
[CO]和[CO2],除个别公式而外,均用非色散红外线分析测试得:气体分析的精度及所使用的仪表的测量误差;确定特性数h/c的误差。
一般来说,使用第二种方法的误差比第一种小。
图5可以看出五种方法与计算值比较的误差。
图5 各种λ计算方法计算出的λ值与理论值的误差由图可以看出,在发动机的运行范围内,计算出的λ值相差为3%左右。
其中,式(7)、(8)和式(10)I最为准确;而式(9)和式(10)I计算出的λ值就不太准确。
各种发发测量和分析误差由所谓“灵敏度”来表示:式中△λ/λ——所求的过量空气系数λ的相对误差;△χ/χ——所测量的值,如[CO2]、[CO]、[O2]、[NO]、[H2]或燃料的特性数h/c的相对误差。
图6 (7)式测量值误差的灵敏度图7 (8)式测量值误差的灵敏度图8 (9)式测量值误差的灵敏度图9 (10)式测量值误差的灵敏度图10 (10)I式测量值误差的灵敏度所测量的值的相对误差的很小变化引起的过量空气系数的变化很大,则“灵敏度”高;所测量的值的很大变化引起的过量空气系数的变化很小,则“灵敏度”低。
图6~图10为各种不同方法使用的各组份及燃料的特性数的误差与过量空气系数λ的关系。
的误差对λ值的影响都很大;而由图可以看出,所有方法中,CO2燃料特性数h/c在某些方法中对λ的影响也很大。
综上所述,一般情况下推荐使用(7)、(8)和(10)I式。
参考文献1 R.Herbrik engrgie-Warmetechnik(2.Auft),19932 H.Grohe Messen an Verbrennungsmotoren,19773 周玉明,奥斯瓦尔德燃烧三角形,天然气与石油,1991.34 H.May Chemische Thermodynamik,1988附:相关图表图1 对于烟气计算出的烟气成分图2 各种燃料的烟气中的最大CO成份2图3 液体和固体燃料的奥斯瓦尔德燃烧三角形图4 气体燃料的奥斯瓦尔德燃烧三角形图5 各种λ计算方法计算出的λ值与理论值的误差图6 (7)式测量值误差的灵敏度图7 (8)式测量值误差的灵敏度图8 (9)式测量值误差的灵敏度图9 (10)式测量值误差的灵敏度图10 (10)I式测量值误差的灵敏度。