重庆某高校：《高等内燃机原理》课程教学资源（PPT课件）模块二 燃烧基础理论_第4次 燃烧学_燃料的燃烧计算

4燃料的燃烧计算

4 燃料的燃烧计算

解决的问题 *确定燃料燃烧所需要的空气量 *燃料燃烧生成的烟气量 *烟气的成分和焓值 *烟气分析方方程、空气系数监控及不完全 燃烧的热损失

解决的问题  确定燃料燃烧所需要的空气量  燃料燃烧生成的烟气量  烟气的成分和焓值  烟气分析方方程、空气系数监控及不完全 燃烧的热损失

41基本概念 *化学当量比 *标准空气 *燃料的理论空气量 *实际空气及过剩空气系数a

4.1基本概念  化学当量比  标准空气  燃料的理论空气量  实际空气及过剩空气系数a

化学当量比(恰当比) *化学当量比(化学恰当比):1公斤燃料燃烧 反应理论所需要的氧气公斤数,用S表示。 CH4+ 202=CO2+ 2H2O 1664 S=4

化学当量比（恰当比）  化学当量比(化学恰当比)：1公斤燃料燃烧 反应理论所需要的氧气公斤数，用S表示。 CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O 16 64 S=4

标准空气 *空气的质量组成: mo2:mN2=232:768=1:331 *空气的体积组成: O2:N2=21:79=1:376 每消耗1kg氧气时需要的空气质量? 每消耗1m3氧气时需要的空气体积? CH4 202 CO 2HO 16 64 需要空气量是多少?

标准空气  空气的质量组成： mO2：mN2=23.2：76.8=1：3.31  空气的体积组成： O2：N2=21：79=1：3.76 CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O 16 64 需要空气量是多少？ 每消耗1kg氧气时需要的空气质量？ 每消耗1m3氧气时需要的空气体积？

燃料的理论空气量 *理论空气量:单位燃料完全燃烧所需要的 空气量 符 固液燃料理论空气量的单位Nm3/kg 1Kg燃料为基准 *气体燃料的理论空气量的单位Nm3/Nm3 1Nm3燃料为基准

燃料的理论空气量  理论空气量：单位燃料完全燃烧所需要的 空气量。  符号：  固液燃料理论空气量的单位:Nm3/kg 1Kg燃料为基准  气体燃料的理论空气量的单位:Nm3/Nm3 1Nm3燃料为基准 0 VK

过剩空气系数a 定义:实际供应空气量与理论空气量之比。 a=Vu/vo >1·补偿混合的不均匀 α<1·保证燃烧产物的还原 保证燃烧产物的温度 实际空气量:Vk=Vk0

过剩空气系数a 定义：实际供应空气量与理论空气量之比。  1 • 补偿混合的不均匀 • 保证燃烧产物的还原 • 保证燃烧产物的温度  1 实际空气量: VK=αVk 0 α=VK/Vk 0

42理论空气量计算 几个假定 *空气和烟气所有成分都假设为理想气体 *烟气温度不超过2000C时不考虑烟气的热 分解 *忽略空气中的各种微量成分

4.2 理论空气量计算 几个假定:  空气和烟气所有成分都假设为理想气体  烟气温度不超过2000oC时不考虑烟气的热 分解  忽略空气中的各种微量成分

固、液燃料的理论空气量 可燃成分:C、H、S lkmol C+ lkmol 0,= lkmol CO 1mDO2+/2N2 CO2 N2 1 kmol 3.76kmol 1 kmol + 3. 76kmol I kmol 4.76kmol空气 lks 0.0833 0.3132 0.08320.3132 kmol kmol kmol kmol 0.3965kmol空气X224Nm3/ kmol o→889Nm

固、液燃料的理论空气量 1kmol C ＋ 1kmol O2 ＝ 1kmol CO2 N2 3.76kmol N2 3.76kmol 1 kmol 4.76kmol 空气 C 1kmol CO2 1kmol O2 ＋ 1kmol ＋ ＝ ＋ 0.0832 kmol 1kg 0.0833 kmol 0.3132 kmol 0.3132 kmol 0.3965kmol 空气 22.4Nm3 /kmol 8.89Nm3 可燃成分： C、H、S

lkmol H2+0.5kmol O 1 kmol ho O2 N2 O N2 1 kmol 0.5kmol 1.88kmol 1kmol 1. 88 kmol I kmol 2.38kmol空 Ikg 0.25 0.94 0.5 0.94 kmol kmol mo kmol 119kmol空气224Nm3/kmol|2667Nm3

1kmol H2 ＋ 0.5kmol O2 ＝ 1kmol H2O N2 1.88 kmol N2 1.88kmol 1 kmol 2.38 kmol 空气 H2 1kmol H2O 1kmol O2 ＋ 0.5kmol ＋ ＝ ＋ 26.67Nm3 0.5 kmol 1kg 0.25 kmol 0.94 kmol 0.94 kmol 1.19 kmol 空气 22.4Nm3 /kmol