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Sheet1
——
——
煤气完全燃烧计算
完全燃烧实际理论燃烧温度计算
1、
单一可燃气体热效应,单位:kJ/Nm3
(热效应数值摘自《工业炉设计手册 第2版》P89-90,在《炼铁设计参考资料》P782也有)
可燃成分
H2
CO
CH4
C2H4
C3H6
C3H8
C4H10
热效应
各种煤气成分列表如下:(成分如有变动,请相应调整)
煤气种类
CO2
N2
H2O
O2
∑
高炉煤气
焦炉煤气
发生炉煤气
高炉煤气与焦炉煤气混合气比例:
:
混合气
转炉煤气
天然气
液化石油气
请选择煤气种类:
(1高炉煤气,2焦炉煤气,3发生炉煤气,4高炉、焦炉混合煤气,5转炉煤气,6天然气,7液化石油气)
所选煤气成分列表如下:
分子当量
kJ/Nm3
kcal/Nm3
设有
煤气组成
理论空气需要量/Nm3
生成物的体积/Nm3
O2
N2
CO2
H2O
合计
H2
——
CO
CH4
C2H4
C3H6
C3H8
C4H10
Σ
生成物总量(Nm3)
生成物百分含量(%)
理论空气量Va0=
实际理论燃烧温度tli计算公式如下:
式中,
Q:煤气发热量,kJ
0~100℃
100~200℃
200~300℃
300~400℃
400~500℃
煤气成分%
kJ/(Nm3·℃)
Nm3
废气各成分
∑
一、
燃料部分
所选煤气
成分
kcal/kg
2、
kg/Nm3
3、
⑴
煤气平均比热计算
首先设定煤气温度tr=
煤气的平均比热cr要根据烃类比热计算,烃类平均比热表如下:(单位:kJ/(Nm3·℃))(参考自《硅酸盐工业热工基础》P240 表4-14)
温度
温度区间
(单位:kJ/(Nm3·℃))
⑵
实际理论燃烧温度计算
煤气完全燃烧时空气需要量Va=
kJ/Nm3
假设燃烧废气温度等于
kJ/Nm3·℃
化学反应式
二者相等时,假设的废气温度即为实际理论燃烧温度tli,计算过程如下:
完全燃烧计算表
V、c:实际燃烧产物体积及产物平均比热容,单位分别是:Nm3,kJ/(Nm3·℃)
Vr、cr、tr:煤气的体积、平均比热和温度,单位分别是:Nm3,kJ/(Nm3·℃),℃
Va、ca、ta:助燃空气的体积、平均比热和温度,单位分别是:Nm3,kJ/(Nm3·℃),℃
tli:为计算的实际理论燃烧温度,℃
2000~2100℃
2100~2200℃
2200~2300℃
2300~2400℃
2400~2500℃
温度区间
计算结果
kJ/Nm3·℃
理论需氧气量L0O2=
(上表中2000~2500℃CO2的平均比热值参考自《燃料与燃烧》P268)
注:将涉及到的单一气体平均比热计算公式列如下:单位:kJ/(Nm3·℃)(参见《炼铁设计参考资料》P776~778,《高炉炼铁工艺及计算》成兰伯主编 P524~526也有)
Va0×α
V0+(α-1)×Va0
实际空气量Va=
实际烟气量V=
理论烟气量V0=
空气系数α=
n%:燃烧室热效率,这里设定n%=
所以煤气平均比热cr=
设定助燃空气温度ta=
所以煤气发热量Q=
折合成千卡Qd=
2H2+O2=2H2O
2CO+O2=2CO2
CH4+2O2=CO2+2H2O
C2H4+3O2=2CO2+2H2O
2C3H6+9O2=6CO2+6H2O
CO2=CO2
N2=N2
H2O=H2O
C3H8+5O2=3CO2+4H2O
2C4H10+13O2=8CO2+10H2O
cH2H2+cCOCO+cCH4CH4+cC2H4C2H4+cC3H6C3H6+cCO2CO2+cN2N2+cH2OH2O+cO2O2+cC3H8C3H8+cC4H10C4H10=
煤气带入物理热Vrcrtr=
根据假设,实际计算的理论燃烧温度tli=
实际理论燃烧温度tli=(Q+Vrcrtr+Vacata)n%/(Vc)=
煤气燃烧计算
设高炉废气温度=
kJ/(Nm3·℃)
标态体积
释放热量
380°热能
100°热能
KJ
Nm3
380*比热*体积
100*比热*体积
(467940.746-1862942.75)/4.184/600000
吨
C "