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燃气燃烧所需空气量及燃烧产
物(标准版)
Safety management is an important part of production management. Safety and production are in
the implementation process
燃气燃烧所需空气量及燃烧产物(标准版)
燃气的燃烧计算，是按照燃气中可燃成分与氧进行化学反应的反应方程式，根据物质平衡和热量平衡的原理，来确定燃烧反应的诸参数，包括：燃烧所需要的空气量、燃烧产物的生成量及成分、燃烧完全程度、燃烧温度和烟气焓。这些参数是燃气燃烧设备设计、热工管理必要的数据，也是评定生产操作、提高热效率、进行传热和空气动力计算不可缺少的依据。
考虑到燃气、空气和燃烧产物各组成所处的状态，可以相当精确地把它们当作理想气体来处理。所以，燃烧计算中气体的体积都按标准状态(0℃、101325Pa)计算，其摩尔体积均为22．4L，计算基准可以用1m3
的湿燃气，也可以用1m3
干燃气。必须注意的是，后者还要带入所含的饱和水汽量，这就是大多数场合下所使用的基准——含有1m3
干燃气的湿燃气。
确定燃气燃烧所需空气量和燃烧产物量，属于燃烧计算的物料平衡的内容。
一、空气需要量
(一)理论空气需要量V0
V0
是指1m3
燃气按燃烧反应方程式完全燃烧所需要供给的空气量，m3
空气／m3
干燃气，它是燃气完全燃烧所需的最小空气量。
V0
的计算方法为，先按照燃烧反应方程式和燃烧计算的氧化剂条件(假设干空气体积仅由21％的氧和79％的氮组成)，确定燃烧所需的理论氧气量，然后换算成理论空气需要量。
从单一可燃气体着手。例如，CO的燃烧反应方程式，连同随氧带入的氮，可表示为
CO+0．502
+3．76×0．5N2
=C02
+1．88N2
上式表明，1m3
的C0完全燃烧，理论需氧量为0．5m3
，随氧带入的氮量为1．88m3
，相当的理论空气需要量是0．5/0．21=2.38m3 。
对气态重碳氢化合物Cm
Hn
，燃烧反应方程式为
Cm
Hn
+(m+n/4)O2
+3．76(m+n/4)N2
=mC02
+(n／2)H2
0+3．76(m+n／4)N2
(1—1)
也清楚地表明，1m3
的Cm
Hn
完全燃烧，需要(m+n／4)m3
的理论氧，同时带入3．76(m+n／4)m3 的氮，故理论空气需要量为
(m+n／4)／0．21=4．76(m+n／4)m3
。
以此类推，对组成为ψ(CO)+ψ(H2
)+ψ(CH4
)+ψ(Cm
Hn
)+ψ(H2
S)+ψ(N2
)+ψ(02
)=100％的1m3
干燃气，需要的理论氧量，用符号V(O2 )O表示为：
V(O2
)O=O．01[0．5ψ(CO)+0．5ψ(H2
)+2ψ(CH4
)+∑(m+n／4)ψ(Cm
Hn
)+1．5ψ(H2
S)-ψ(02
)]m3
(1—2)
需要的理论空气量为：
V0
=1／21[0．5ψ(CO)+0．5ψ(H2
)+2ψ(CH4
)+∑(m+n／4)ψ(Cm
Hn
)+1．5ψ(H2
S)-ψ(02
)]m3
(1—3)
显然，V0
完全取决于燃气的组成。燃气中可燃组分含量愈多，热值愈高，燃烧所需的V0
也愈多。所以在实际应用中V0
有基于热值或组成的各种类型的近似计算公式；而在粗略计算时，常常按每4186.8kJ发热量的燃料，需要1m3
V0
估算。
(二)实际空气需要量V
为了保证燃气完全燃烧，实际供给的空气量Vm3
／m3
(干燃气)均大于理论空气需要量，这个空气量多供给的比例，就称为空气过剩系数，表示为：
α=V／V0
(1—4)
即，燃气燃烧的实际空气需要量为
V=αV0
，m3
(空气)／m3
(干燃气)(1—5)
显然，这里的V是干空气需要量，可表示为Vg。
空气中的水汽含量，可比照燃气中的水汽含量的确定方法，但要考虑空气的相对湿度ψ(空气中的湿含量相对于同温度下饱和湿
含量的百分比)。首先，按空气温度由附录3查出空气的饱和湿含量d'a，kg／m3
(干空气)，则空气中实际湿含量da
=ψd'a，kg／m3
(干空气)。
所以实际湿空气量Vs
=αV0
+1．2αV0
da
=(1+1．2da
)αV0
，m3
/m3
(干燃气)(1—6)
如，空气20℃，相对湿度0．6时，查附录3，d'a=0．0189kg/m3 (干空气)，这时空气的da
