1.燃气的燃烧计算

1、【例】已知天然气的容积成分如下：CH492.1%；C2H63%；C3H81.5%；i-C4H100.05%；n-C4H100.05%；CO22%；N21%；O20.3%。天然气与空气的温度=20C；空气的含湿量d10g/m3干空气，天然气的含湿量不计。a试求：（一）高热值及低热值；（二）燃烧所需理论空气量；（三）完全燃烧时的烟气量（1和a1.2时）；【解】查表得各组分参数如下：项目含量高热值低热值密度理论空气量理论烟气量组分（%）(kJ/Nm3)(kJ/Nm3)(kJ/Nm3)(Nm3/Nm3)(Nm3/Nm3)CH492.1039842359060.729.5210.52C2H63.0070

2、351643971.3616.6618.16C3H81.50101270932442.0123.8025.80i-C4H100.051130481228572.6930.9434.44“叽0.051338851236492.7030.9434.44CO22.00001.980.001.00N21.00001.250.001.00O20.30001.430.001.00一）求高热值和低热值根据混合法则，按式（1-2）求得HHr,Hr,Hrhh11h22hnn39842x0.921+70351x0.03+101270x0.015+113048x0.0005+133885x0.000540448(k

3、J/m3)HHr,Hr,Hrll11l22lnn35906x0.921+64397x0.03+93244x0.015+122857x0.0005+123649x0.000536523(kJ/m3)(二)求理论空气需要量由所含组分计算，按式(1-3)求得V丄0.5H+0.5CO+(m+-)CH+1.5HS-O02124mn22丄x(1+4)x92.1+(2+-)x3+(3+-)x1.5+(4+巴)x0.10.32144449.65(m3/m3)三）求完全燃烧时的烟气量1.理论烟气量（a1时）三原子气体体积按式(1-5)求得V v,V0.01(CO,CO,工mCH,HS)RO2CO2SO22mn2

4、0.01(2,192.f,23,31.5,40.1)1.05(m3/m3干燃气)水蒸气体积，按式(1-6)求得V 00.01H+HS+EnCH+120(d+Vd)H2O222mng0a0.01492.1+63+81.5+巴0.1+120(0+9.650.01)22222.11(m3/m3干燃气)氮气体积，按式(1-7)求得V00.79V,0.01NN2020.799.65,0.0117.63(m3/m3干燃气)理论烟气总体积，按式(1-8)求得V0V,V0,V0RO2H20N21.05,2.11,7.6310.79(m3/m3干燃气)2.实际烟气量(a1.2时)，由其组分计算：三原子气体体积，

5、仍按公式(1-5)求得V1.03(m3/m3干燃气)RO2水蒸气体积，按式(1-9)求得V0.01H+HS+工-CH+120(d+aVd)H2O222mng0a0.01492.1+63+81.5+巴0.1+120(0+1.29.650.01)22222.14(m3/m3干燃气)氮气体积，按式(1-10)求得V0.79aV+0.01NN2020.791.29.65+0.0119.16(m3/m3干燃气)过剩氧体积，按式(1-11)求得V0.21(a-1)VO20，0.21(1.2-1)9.65，0.41(m3/m3干燃气)实际烟气总体积，按式(1-12)求得V，V+V+V+VfRO2H2ON2O

6、2，1.03+2.14+9.16+0.41，12.74(m3/m3干燃气)实际烟气量也可由理论烟气量与过剩空气量之和求得，按公式(1-13)V，V0+(-1)Vff0，10.79+(1.2-1)9.65，12.72(m3/m3干燃气)【总结】完成此例题，我们可以增加以下几点工程概念：(1) 一种典型天然气的热值为36500kJ/m3,约合10kWh/m3。(2) 天然气的高低热值相差约10%(本例%111%)，其差值即为水蒸气的气化潜热。l可见，如果能降低燃烧烟气的排放温度，使其中的水蒸气全部或部分冷凝，将可以回收其中大量的潜热，对于提高效率很有帮助。(3) 燃烧1m3天然气所需的理论空气量约为10m3，产生的烟气量约为11m3。烟气中的主要成分是N2(体积占到70%以上)，而CO210%；H2Ov20%。天然气燃烧的理论烟气成分的比例约为N2:H2O:CO27:2:1(4) 气体的平均比热随温度的不同而