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《第六章空氣消耗系數(shù)及不完全燃燒熱損失的檢測(cè)計(jì)算》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第六章空氣消耗系數(shù)及不完全燃燒熱損失的檢測(cè)計(jì)算1對(duì)煙氣的檢測(cè)和計(jì)算目標(biāo):通過(guò)對(duì)燃燒產(chǎn)物(煙氣)的成分進(jìn)行氣體分析,實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣消耗系數(shù)和燃燒完全程度的計(jì)算途徑:氣體成分的測(cè)量?jī)x器有:奧氏氣體分析器、氣體色層分析儀、氣相色譜儀、光譜分析儀等方法:然后按燃料性質(zhì)和煙氣成分反算各項(xiàng)指標(biāo)關(guān)鍵問(wèn)題:需要掌握空氣消耗系數(shù)和不完全燃燒熱損失的檢測(cè)計(jì)算原理和方法2氣體分析方程——判斷測(cè)量煙氣數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性在使用儀器及相應(yīng)方法測(cè)量得到煙氣成分?jǐn)?shù)據(jù)后,需要驗(yàn)證所得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性滿足氣體分析方程的數(shù)據(jù)就是有效的(誤差范圍內(nèi))β是一個(gè)燃料特征
2、系數(shù),決定于燃料成分。對(duì)于各種燃料其數(shù)值列于表6-1中RO2=CO2+SO2,即兩種成分之和各成分的上標(biāo)’——表示是燃燒產(chǎn)物(煙氣)成分3氣體分析方程的導(dǎo)出1、定義VRO2、RO’2,max、β(存在C、S成分上限)(1)VRO2是完全燃燒時(shí)燃燒產(chǎn)物中RO2(CO2+SO2)的數(shù)量(注意不要求n=1)(2)RO’2,max定義為理論燃燒產(chǎn)物中的最大理論含量(干成分沒(méi)有水分,注意n=1)(6-1)(3)β由右式定義(6-2)4氣體分析方程的導(dǎo)出2、計(jì)算RO’2,max,用煙氣成分,要計(jì)算VRO2和V0,d根據(jù)VR
3、O2的定義,可直接寫出依據(jù)煙氣中成分同樣可以得到V0,d和Vn,d間的關(guān)系計(jì)算過(guò)程依據(jù)可回顧第四章3、得氣體分析方程,上兩式子代入定義式(6-1)得到RO’2,max,再將RO’2,max的表達(dá)式代入β的定義式(6-2)5定義RO’2,max及β的意義對(duì)于確定的燃料,其成分中含C、S元素的量是確定的,因此在煙氣中CO2+SO2有理論上的最大值,這就是RO’2,max根據(jù)物質(zhì)守恒,煙氣中所有含C、S元素成分之和不能超過(guò)RO’2,max。如果測(cè)量的數(shù)據(jù)超過(guò)了,那就是錯(cuò)誤的。如果相差太大那么就是測(cè)量誤差大或燃燒狀況很
4、不理想定義β就是要依據(jù)燃料本身的特征值(與燃燒過(guò)程無(wú)關(guān))來(lái)判斷所測(cè)量煙氣成分是否具有準(zhǔn)確性實(shí)際上從式(6-2)看出做為檢測(cè)的特征值β和RO’2,max是一樣的,兩者有確定的簡(jiǎn)單關(guān)系,用β是為了簡(jiǎn)便6氣體分析方程的簡(jiǎn)化應(yīng)用1、如果H2’及CH4’很小,則可忽略不計(jì),方程簡(jiǎn)化為2、利用上式,僅測(cè)得CO2’和O2’的情況下,可計(jì)算CO’(假定沒(méi)有SO2’)3、如果完全燃燒,則沒(méi)有可燃成分7空氣消耗系數(shù)的計(jì)算1、提出問(wèn)題:空氣消耗系數(shù)n值是一個(gè)很重要的指標(biāo),對(duì)燃燒過(guò)程有很大影響,需要確定2、分析問(wèn)題:正在工作的爐子,由
5、于存在吸氣和漏風(fēng)現(xiàn)象,很難測(cè)定實(shí)際空氣消耗量Ln,也就難以用下式求n3、解決問(wèn)題:因此需要用煙氣成分計(jì)算空氣消耗系數(shù)比較成熟的兩種方法:按氧平衡原理計(jì)算n值按氮平衡原理計(jì)算n值8方法1氧平衡原理計(jì)算n值思路:1、首先將n值用氧氣量來(lái)表示2、用煙氣成分表示,表示L0,O2為理論需氧量,完全燃燒后全部轉(zhuǎn)化為RO2和H2O,那么必然可以用下式表示L0,O2=aVRO2+bVH2O=(aRO2’+bH2O’).Vn/100完全燃燒情況下(Ln,O2-L0,O2)為煙氣中剩余氧量Ln,O2-L0,O2=O2’.Vn/10
6、09方法1氧平衡原理計(jì)算n值因此得到n值3、引入K(不用H2O’)表示理論需氧量與燃燒產(chǎn)物中RO2’量的比值K值可根據(jù)燃料成分求得,各燃料K值查表6-310引入K的意義在引入K前,n值用燃燒產(chǎn)物表示時(shí),有H2O成分,H2O成分有多少以氣態(tài)形式存在是很不確定的,取決于溫度在用儀器測(cè)量煙氣成分時(shí),都是檢測(cè)干煙氣,一般不測(cè)量H2O成分?jǐn)?shù)據(jù)(測(cè)量了也不準(zhǔn)確)(1)引入一個(gè)參數(shù)K就是為了避免用產(chǎn)物中的H2O’成分?jǐn)?shù)據(jù),(2)并且常數(shù)K可依據(jù)燃料成分求得,跟燃燒過(guò)程無(wú)關(guān)。查表6-3獲取11不完全燃燒n值修正不完全燃燒,則燃
7、燒產(chǎn)物中還存在CO、H2、CH4等可燃成分1、修正O2’。n值公式中氧量應(yīng)減去這些可燃?xì)怏w完全燃燒時(shí)將消耗的氧2、修正RO2’。RO2’量應(yīng)加上這些可燃?xì)怏w如果燃燒將生成的RO2’12方法2氮平衡原理求n值1、變換n值的表達(dá)式,變換后不出現(xiàn)單獨(dú)的L0項(xiàng),因?yàn)樵撝蹬c燃料成分有關(guān)而與煙氣成分無(wú)關(guān)2、根據(jù)氮平衡有2、(表達(dá)式中量用煙氣表示)根據(jù)氧平衡有13方法2氮平衡原理求n值3、(引入燃料決定量代替難測(cè)量)再利用VRO2與Vn,d的關(guān)系最后得注意:Nfuel、VRO2由燃料成分確定14n值公式討論特定情況的簡(jiǎn)化1、
8、含氮量很少的燃料(固體、液體燃料、天然氣、焦?fàn)t煤氣等),Nfuel可忽略不計(jì)=0,則2、進(jìn)一步,若完全燃燒,則15不完全燃燒熱損失計(jì)算(概念上)定義:當(dāng)不完全燃燒時(shí),由于煙氣中存在可燃成分,因而損失一部分化學(xué)熱量,稱為不完全燃燒熱損失(數(shù)值上)qchem定義:不完全燃燒熱損失qchem,表示單位(質(zhì)量或體積)燃料燃燒時(shí),燃燒產(chǎn)物中可燃成分含有的化學(xué)熱占燃料發(fā)熱量的百分?jǐn)?shù)16不完全燃燒熱