燃气燃烧理论计算

天然气与空气燃烧的配比理论公式：CH4+2O2=CO2+2H2O燃烧体积比：1 : 2空气中氧气的比列约为：5：1 （实际为21%）这样折算后：1体积天然气完全燃烧则需要10个体积的空气。

（这是理论最佳值）实际工作中也是将风门与进气门的大小比列控制在这个值左右。

因天然气是有一定工作压力的，故所配的空气也应将压力调到与天然气相近似的压力，以便完全接触。

如若将煤气置换成天然气：煤气2CO+O2==2CO2天然气CH4+2O2==CO2+2H2O天然气消耗氧气比煤气多，应减小天然气量、增大空气量才能完全燃烧。

2H2+O2==2H2O目前忠武线管道输送过来的天然气所含有效成份：CH4，一般都在98%以上。

计算时可以近似于按100%来考虑。

如需精确计算，则需乘于相应含量系数。

理论空气量的计算： ()()kgm w z y x w z y x w z y x w z y x V a /1632008.112/246.1061632008.112/2476.44.2230+++⎪⎭⎫ ⎝⎛-++=+++⎪⎭⎫ ⎝⎛-++⨯= １） 燃料的化学时为C x H y S z O w ，其中下标x 、y 、z 、w 分别代表C 、H 、S 、O 的原子数。

理论空气量（1）可由燃烧反应方程式获得（2）经验公式（由热值）固体燃料 5.0418701.10+⨯=Q V a 液体燃料 2418785.00+⨯=Q V a 气体燃料 大卡）（大卡）3000/125613000(/125613131m KJ Q m KJ Q >≤ 25.0418707.14187875.000-⨯=⨯=Q V QV a a 天然气 （式2.17）气体燃料的发热量2.8，2.9。

燃烧势计算公式燃烧势是一个在能源和燃烧领域中相当重要的概念，它有特定的计算公式。

咱先来说说啥是燃烧势，简单来讲，燃烧势就是用来衡量燃气燃烧特性的一个指标。

那这燃烧势到底咋算呢？燃烧势的计算公式是：CP = K1 × V(H2) +K2 × V(CO) + K3 × V(CH4) + …… 这里面的 CP 就是燃烧势，V 代表的是各种可燃气体的体积分数，像 H2 就是氢气，CO 是一氧化碳，CH4是甲烷，而 K1、K2、K3 这些则是对应的系数。

比如说，咱假设有一种燃气，经过检测，其中氢气的体积分数是10%，一氧化碳是 20%，甲烷是30%，然后已知对应的系数K1 是 1.0，K2 是 0.6，K3 是 3.0。

那这时候燃烧势 CP 就等于 1.0×10 + 0.6×20 +3.0×30 = 10 + 12 + 90 = 112 。

我记得之前在一个工厂实习的时候，就碰到过跟燃烧势计算相关的事儿。

那是一家生产化工产品的工厂，他们在优化燃烧工艺，以提高能源利用效率和减少污染物排放。

我跟着工程师们在车间里到处跑，拿着各种检测仪器收集数据。

当时大家都特别专注，因为哪怕一点点的误差，都可能导致整个计算结果不准确，从而影响到后续的工艺调整。

有一次，我们在检测一个燃气管道的时候，发现检测仪器好像出了点小毛病，数据波动得厉害。

大家一下子紧张起来，赶紧排查问题。

最后发现是仪器的一个接口有点松动，导致气体泄漏，影响了检测结果。

这可把我们给急坏了，重新检测，重新计算，费了好大一番功夫。

不过也正是通过这件事儿，让我深刻地认识到，在涉及到燃烧势计算这样的工作中，每一个环节都得严谨认真，不能有丝毫的马虎。

所以说啊，燃烧势的计算可不是一件简单的事儿，它需要我们准确地测量各种气体的体积分数，还得清楚地知道对应的系数，然后细心地进行计算。

只有这样，才能得到准确可靠的结果，为相关的工程应用提供有力的支持。

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第一节 燃气的热值
• 干燃气高热值与低热值的换算：
式中 Hdrh — —干燃气的高热值， kJ／Nm3；
Hdrl — —干燃气的低热值， kJ／Nm3； H2，CmHn，H2S— —氢、碳氢化合物、硫化氢的体积分数。
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第一节 燃气的热值
• 干燃气低热值与湿燃气低热值的换算：
H
w l
= Hdl r
第三节 燃气燃烧温度
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？
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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
VO2 = 0.21( 1)V0 = 0.16Nm3 /Nm3干燃气
Vf =VRO2 +VH2O +VN2 +VO2 = 5.4Nm3 /Nm3干燃气
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思考题
（1）如何计算燃气燃烧的理论烟气量？ （2）如何计算燃气燃烧的实际烟气量？
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本章小结
燃气的燃烧计算
燃气的热值
燃烧所需 空气量
燃烧产生 烟气量
0.833 0.833+dg
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？
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第二节 燃烧所需空气量
理论空气需要量：每Nm3(kg)燃气按燃烧反 应计量方程式完全燃烧所需要的空气量 （Nm3／Nm3或Nm3／kg）。 理论空气量： 完全燃烧最小空气量。 假定：空气中氧气21%，氮气79% 干空气中氮、氧体积比：

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