燃煤煙氣量計(jì)算說明

1、一、 燃料的成分組成燃料是由可燃成分和不可燃成分兩大部分組成的復(fù)朵組合物，特 別是煤的組成和結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。對尚體燃料，其可燃成分用元素分析 的有機(jī)成分來農(nóng)示，不可燃成分主要是灰分(各種礦物鹽)、水分(包 括外在水分和內(nèi)在水分MiQ。如下圖：表1-1燃料的組成成分町燃(布靈；成刃不町靜衣分MMHCO0(0S(<)以上fit分加鶴時析岀 劭供吒址稱揮發(fā)分！Al 1:5確舉扯KLJJ噸鹽M 物(崖分或外任水分占農(nóng)絹碁為卻!)水-Lg內(nèi)m分.也就是空氣干燧幼)二、燃料成分的分析基準(zhǔn)為便于燃料計(jì)算和燃燒機(jī)理分析，對周體燃料的各成分用相應(yīng)的 質(zhì)量占燃料總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)衣示，各成分質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的總和為10

2、0%。 即 w(C)+ w(H)+ w(O)+ w(N)+ w(S)+ w(A)+ w(M)=100%其中 w(C)、w(H)、w(O)、w(N)、w(S)、w(A)、w(M)分別表示燃料 中的碳、氫、氧、氮、硫(可燃硫)、灰分、水分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。由于 煤中水分和灰分含量常常受到開采、運(yùn)輸、貯存及氣候條件的影響， 煤中其他成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)亦將隨Z變更。為了實(shí)際應(yīng)用的需要和理論 研究的方便，通常采用四種基數(shù)作為燃料成分分析的基準(zhǔn)。 收到基(卜標(biāo)符號ar, as received)：燃料屮全部成分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù) 總和。它是鍋爐燃料燃燒訃算的原始依據(jù)。W（Car）+ W（Har）+ W（Oar）+ W（N

3、ar）+ W（Sar）+ W（Aar）+ W（Mar）=100% 空氣干燥基（下農(nóng)符號ad, air drying）：不含外在水分條件卜，燃 料備組成成分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)總和。它是實(shí)驗(yàn)室煤質(zhì)分析所用煤樣的成 分組成。w（Cad）+ W（Had）+ w（Oad）+ W（Nad）+ w（Sad）+ w（Aad）+ w（Mad）=100% 干基（下標(biāo)符號d, drying）：不含水分條件下干燥燃料各組成成分 的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)總和。干基中各成分不受水分變化的影響。w（Cd）+ w（Hd）+ w（Od）+ w（N+ w（Sd）+ w（Ad） =100% 干燥無灰基（卜標(biāo)符號daf, drying ash fre

4、e）：不含水分和灰分條件 下，干燥無灰燃料各組成成分質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的總和。干燥無灰基中只包 含燃料的可燃成分，各成分不受水分和灰分的影響。W（Cdaf）+ w（Hdaf）+ W（Odaf）+ W（Ndaf）+ W（Sdaf） =100%表1-2燃料成分及各種“基”的關(guān)系'空T 干 MLMad干基d一 I干烽無灰羞daf一A J 包括織戰(zhàn) 鹽硫s$）cHON5一疾分一料燃燒計(jì)算1、燃燒計(jì)算的任務(wù)（1）確定燃料在化學(xué)計(jì)量比下完全燃燒所需的空氣量理論燃燒 空氣量（用V。農(nóng)示）及燃燒所需的實(shí)際空氣量（VQ。（2）計(jì)算燃料燃燒所產(chǎn)生的理論煙氣量（V°y）及實(shí)際煙氣量Vy。2、基本規(guī)則（1）

5、ir算中，把空氣和煙氣均作為理想氣體。所以，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下（pO.lMPa, t=O°C ）, lkmol 氣體的體積為 22.4m'。（2）以lkg質(zhì)量煤為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算（3）燃燒計(jì)算中空氣量和煙氣量等所使用的體積，均指標(biāo)準(zhǔn)狀況卜的體積，若為非標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣或煙氣體積，則首先注明溫 度及壓力條件。（4）燃燒計(jì)算中所用到燃料的質(zhì)量和體積成分百分?jǐn)?shù)，均以該百分?jǐn)?shù)字直接代入計(jì)算式中計(jì)算。分別農(nóng)示為w （x）和V （x）,括 號中的x代農(nóng)燃料的某組成成分。（5）燃燒所需空氣中,氧氣的體積百分?jǐn)?shù)為21%,氮?dú)鉃?9%o空氣中的含水分量極低約10g水分/（kg干空氣）。在濕空氣中的體 積

6、比約l%o因此，在工程計(jì)算中假定空氣為干空氣。在進(jìn)行煙 氣體積計(jì)算吋，對空氣中的含水量進(jìn)行修正。3、燃料可燃成分燃燒反應(yīng)式及所需空氣量PDF 文件使用，zpdfFactory Pro"試用版木創(chuàng)建 www. fineprint, com, cn燃料總可燃成分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)/%燃燒反應(yīng)式1kg煤中，所含可燃成分完全燃燒所需的理論空氣量(由 0.2102+0.79N2 組成)/(m '/kg )6n2空氣量w(Car)C+ O2 =CC)21.867 W(Car)1007.022 W(Car)1000.0889 w(C)W(Har)2H 卄 Ox=2H°OJ5.6w(H”

7、)10020.067 w(H«r)1000.2567 w(Har)W(Sar)S+ C)2=SO20.7 嘰)1002.63®1000.0333 w(Sir)WCNar)N+ O2=NO21.6叫1006.019 W(N1000.0762 wCN)故燃料燃燒所需理論空氣量(V。)為V°=0.0889 w(Car) +0.2567+0.0333 w(SQ +0.0762 w(NQ -0.0333w(Oar)另外，根據(jù)燃料燃燒所需的理論空氣量與可燃成分的含量成比例 的關(guān)系，通常用燃料的發(fā)熱量來近似估算所需的空氣量對于W (Vdaf) <15%的無煙煤和貧煤：V&

8、#176; =0.241 xQ s +0.61, m' /kg1000對于W (Vdaf) >15%的煙煤和貧煤：V° = 0.253xQes +0.27& m'/畑1000對于Qnet.V.ar< 1 25OOKJ/kg的劣質(zhì)煙煤：V° =0.24lx Qi " +0.455, m3/1000式屮QneZar燃料的收到基低位發(fā)熱量，KJ/kg ；w (Vdaf)燃料中揮發(fā)分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)4、產(chǎn)生的理論煙氣量(V°y)lkg燃料燃燒產(chǎn)生的煙氣量理論燃燒煙氣量(V°y)： V°y=VRO,+V0H2o-

9、FV0N2式中：Vg燃燒煙氣中 co2.so2和 NO2 的體積，vRO, = Vco, +Vs。、+Vg ；V°H：O煙氣中水蒸氣的體積，由三部分組成：氫燃燒產(chǎn)生的水蒸 氣、燃料屮的水分和理論空氣量V。代入的水分；V%,隨理論空氣量V。帶入的氮?dú)庑莘e。故VRO： = Vg? + Vso： + VNO： =0.01867 w(q) +0.007) +0.0016 址),m3/kgV°h2o= 0.112 wCH)+0.0124)+0.0161 V°+1.24GW , m?/kgV°n：=0.79 V°, m3/kg式中0.0161系數(shù)，是按干空

10、氣中含濕量為10g水分/ (kg干 空氣)計(jì)算所得；Gw當(dāng)采用蒸汽霧化和蒸汽二次風(fēng)時的蒸汽耗量,kg/( kg煤), 般此項(xiàng)為05、產(chǎn)生的實(shí)際煙氣量(Vy)(1) 過量空氣系數(shù)()燃料燃燒時，供給燃燒的實(shí)際空氣量(VQ總是人于理論空氣量(V°)o把實(shí)際空氣量(Vk)與理論空氣量(V0)的比值定義為過量空氣系數(shù)(a ),即有:V。(2) 漏風(fēng)系數(shù)(：)漏入爐膛或煙道中的空氣量與理論空氣量Z比，亦即該煙道出、進(jìn)口處煙氣中過量空氣系數(shù)之差。根據(jù)爐膛出口過量空氣系數(shù)(J)及各煙道部分的漏風(fēng)系數(shù)(a )可以確定任-煙道部位出口的過量空氣系數(shù)(ex),即：a =5 + 工 a式中：工»計(jì)算煙道部位以前各煙道(包括木煙道)漏風(fēng)系數(shù)之和。故1kg煤燃燒產(chǎn)生的煙氣量實(shí)際煙氣量Vy：V、 = V°y +(a l)V°+0.0161(a 1)V° = V% + l0161( a 1)V° 式中：(a-l)V°過量空氣量，n?/kg；1.0161(a-l)V