热焚烧式焚烧炉工艺计算
生活垃圾焚烧系统焚烧炉的设计计算
生活垃圾焚烧系统焚烧炉的设计计算1.1 焚烧炉的设计初始参数(1) 日处理量：150 t/d =6.25 t/h =6250 kg/h (2) 燃烧室热负荷: 4(815)10⨯～3/()kcal m h ⋅，故本设计中取燃烧室热负荷为41210⨯3/()kcal m h ⋅。
(3) 生活垃圾元素分析，如表1.1所示。
表1.1 垃圾元素分析(%)项目 数值 项目 数值C19.75 H 1.56N 0.48 S 0.28 O 9.61 Cl 0.23 A 12.4 W 56(4) 垃圾焚烧炉设计规范，如表1.2所示。
表1.2 焚烧炉设计参数1.2 焚烧炉基本参数的确定(1) 炉温的确定炉温代表垃圾的焚烧温度，合适的焚烧温度能使垃圾中有害组分在高温下氧化、分解，适当提高焚烧温度可抑制黑烟的产生，但过高的焚烧温度会增加垃圾中金属的挥发量和NOx 物的生成量，因此不能随意提高焚烧温度。
根据垃圾的物料组成和对有害物的有效去除选择垃圾的焚烧温度:一般垃圾焚烧温度：850～ 1 000 ℃含氰化物垃圾：850～ 900 ℃ 含氯化物垃圾：800～ 850 ℃去除二恶英的焚烧温度：≥925 ℃上述焚烧温度多通过增设二燃室引入一燃室富含可燃气的烟气进行二次燃烧后取得，初步认为: 垃圾发热量低于5500 KJ/kg 时，如不附加燃料将难以达到1000 ℃炉温。
二燃室内烟气流速取4～6 m/s ，在保证烟气流速≥2 s 的条件下确定二燃室高度或长度。
本设计中二燃室的烟气流速取5 m/s ，烟气停留时间为2 s 。
(2) 空气过剩系数的确定由于垃圾组分的特殊性必须采用高的空气过剩系数才有可能实现完全燃烧。
另外，焚烧炉内除应保持合适的焚烧温度、良好的搅拌混合程度、足够的烟气停留时间(所谓三T )外，确保烟气中含有6%～12%氧含量对抑制二恶英的生成十分重要。
基于上述诸多原因，通过采取过剩50%～90%的空气量,即空气过剩系数 1.311.5α=～。
催化裂化装置CO焚烧炉热力计算
36催化裂化装置不完全再生时，再生烟气中CO的体积分数在3%~9%[1]。
为防止CO直接排入大气对环境造成污染，需设置CO焚烧炉。
针对CO焚烧炉的工艺计算，本提出了一种新的计算方法，然后在Excel环境下对方程组进行求解，并以某催化裂化装置CO焚烧炉为例进行了计算。
1 模型建立1.1 物理过程描述再生烟气在烟气轮机中做功后，进入CO焚烧炉，温度在500~600℃。
CO的启燃温度为639℃，639~700℃为启燃阶段，爆燃温度为700~710℃[2]。
为保证CO充分燃烧，炉膛温度要达到800~1000℃，因此，需要补烧燃料气。
1.2 模型假设与简化（1）CO焚烧炉采用绝热炉膛，内部不设水冷壁，炉膛内壁敷有耐火材料，外部有保温层，为简化处理，不考虑焚烧炉的散热；（2）再生烟气进入炉膛内部，温度相对较低，伴随着燃烧器火焰的燃烧，CO逐渐燃烧，烟气温度逐渐升高，整个过程包含复杂的流动、传热和化学反应。
为简化处理，整个炉膛采用零维模型描述，即认为燃料气及CO的燃烧反应瞬间完成，并实现温度和压力的均匀分布，不考虑炉膛内部的不均匀性；（3）燃烧过程只考虑CO及各燃料气组分与O 2的反应，不考虑烟气中其它组分的分解等其他反应；（4）烟气、燃料气和空气全部按理想气体处理，SO X 的物性参数按CO 2计算；1.3 建立方程CO焚烧炉内的热力过程遵循质量守恒、能量守恒及化学反应方程式。
在入口参数已知的前提下，对于任意给定的一组燃料气和空气流量，通过组分燃烧的化学反应方程式，均可得到出口烟气的流量及组成，这时质量守恒和化学反应的配平关系自动满足，仅需再满足能量守恒即可。
燃烧过程遵循的能量守恒方程如下：为保证CO的转化率，除了控制炉膛温度外，还需要保证出口烟气中过剩O 2的体积分数在2%~4%，即：其中：LHV ——低位热值，kJ/Nm 3（不可燃组分取0）；Q 1——再生烟气的体积流量，Nm 3/h；Q 2——燃料气的体积流量，Nm 3/h；Q 3——空气的体积流量，Nm 3/h；h i ——某组分i的焓值，kJ/Nm 3；x i ——某组分i的体积分数，%；x i-l ——某组分i转化为出口烟气中对应的l组分的体积分数，%；α——出口烟气中O 2的体积分数，%。
农村生活垃圾热解焚烧炉设计计算书
设计计算书设计课题；农村生活垃圾热解焚烧炉日期：2008.4.18—2008. .设计计算书一、设计题目：农村生活垃圾热解焚烧炉二、设计概况：三、原始资料：1、水质资料2、气象资料3、用热项目四、热负荷计算及锅炉选型1、热负荷计算（1）空调用热负荷（2）地板辐射采暖（3）淋浴热水系统（4）游泳池循环水加热∴总的热负荷为：278640+22291+45279+826000+241336=1413546千卡/小时=141.4×104 kcal/h2、锅炉型号及台数选择根据最大计算热负荷141.4×104 kcal/h，本设计选用2台锅炉，型号为CWNS 0.92/0.81-95/70 。
CWNS 0.92/0.81-95/70型锅炉外形尺寸表(外型图如下)五、水处理设备计算选型根据原水水质指标，其硬度不符合锅炉给水要求，需进行软化处理。
本设计拟采用钠离子交换软化给水。
采用低速逆流再生钠离子交换器进行软化。
1、锅炉给水量的计算及给水泵的选择 （1）给水量的计算查《锅炉习题实验及课程设计》，计算公式为G=KD max （1+P pw ）t/h ； 式中 K ——给水管网漏损系数，取1.03； D max ——锅炉房蒸发量，t/h ；P pw ——锅炉排污率，本设计根据水质计算，取10%。
∴给水量为G =1.03×11.67（1+0.10）= 13.22 t/h （2）给水泵的选择本锅炉房拟选用四台给水泵，其中一台备用。
采暖季三台启用，其总流量应大于1.1×13.22 t/h ，现选用上海东方泵业制造有限公司的普通卧式离心泵，参数如下：型号 DFW40-200/2/4流量 6.3 m 3/h 扬程 50 m 效率 33%电机功率 4 KW转速 2900 r/min 进水管DN40，出水管DN40(泵外型尺寸见：上海东方泵业制造有限公司出版的《清水单级离心泵系统》P55) 2、软化水量的计算锅炉房采暖季的最大给水量即为本锅炉房所需补充的软化水量：G rs =)1(max1pw P KD =1.03×11.67（1+0.10）=13.22 t/h34、再生液（盐液）的配制和贮存设备 1）、浓盐液池体积计算本锅炉房钠离子交换器运行周期为29+246/60=33小时，每再生一次需耗盐163.6KG ，如按照储存10天的食盐用量计算，则浓盐液（浓度26%）池体积为：=⨯⨯⨯⨯100026.0336.1632410 4.75 m 32）、稀盐液池体积计算再生一次所需的稀盐液（浓度5%）的体积为3.27 m 3，若按有效容积系数0.8计算，稀盐液池体积为4 m 3。
几种常见的工业废气焚烧工艺
一分钟带你了解RTO、RCO、CO、DFTO随着《中华人民共和国大气污染防治法》的出台，工业有机废气（VOCs）治理越来越受到重视。
本文将给大家介绍工业有机废气治理所主要使用的几种焚烧工艺。
在正文开始前，大家可以先问一下自己真的了解什么叫VOCs吗？在我国，VOCs（volatile organic compounds）挥发性有机物，是指常温下饱和蒸汽压大于70 Pa、常压下沸点在260℃以下的有机化合物，或在20℃条件下蒸汽压大于或者等于10 Pa具有相应挥发性的全部有机化合物。
下面进入正文，常见的焚烧工艺主要包括以下几类：一、蓄热式热力焚烧炉(Regenerative Thermal Oxidizers，简称RTO)RTO工作流程图工作原理：在高温下将废气中的有机物(VOCs)氧化成对应的二氧化碳和水，从而净化废气，并回收废气分解时所释放出来的热量，三室RTO废气分解效率达到99%以上，热回收效率达到95%以上。
RTO主体结构由燃烧室、蓄热室和切换阀等组成。
氧化产生的高温气体流经特制的陶瓷蓄热体，使陶瓷体升温而“蓄热”，此“蓄热”用于预热后续进入的有机废气。
从而节省废气升温的燃料消耗。
陶瓷蓄热室应分成两个(含两个)以上，每个蓄热室依次经历蓄热-放热-清扫等程序，周而复始，连续工作。
蓄热室“放热”后应立即引入适量洁净空气对该蓄热室进行清扫(以保证VOC去除率在98%以上)，只有待清扫完成后才能进入“蓄热”程序。
否则残留的VOCS随烟气排放到烟囱从而降低处理效率。
二、蓄热式催化氧化焚烧炉(Regenerative Catalytic Oxidation，简称RCO)RCO工作流程图工作原理：排放自工艺含VOCs的废气进入双槽RCO，三向切换风阀将此废气导入RCO 的蓄热槽而预热此废气，含污染的废气被蓄热陶块渐渐地加热后进入催化床，VOCs在经催化剂分解被氧化而放出热能于第二蓄热槽中之陶块，用以减少辅助燃料的消耗。
生活废弃物焚烧发电设计计算书
生活垃圾焚烧发电工艺设计计算书生活垃圾焚烧发电应用于环境保护领域，实现城市生活垃圾的无害化、减量化、减容化和资源化、智能化处理，达到节能减排之目的。
在生活垃圾焚烧发电工艺设计流程中首先进行垃圾焚烧发电炉排炉工艺设计参数的计算，为后续设计提供参数依据。
一、生活垃圾焚烧炉排炉工艺设计参数的计算1、待处理生活垃圾的性质1.1待处理生活垃圾主要组成成分表1：待处理生活垃圾的性质表2：待处理生活垃圾可燃物的元素分析（应用基）%表3：要求设计主要参数1.2 根据垃圾元素成分计算垃圾低位热值：LHV=81C+246H+26S-26O-6W (Kcal/Kg)=81*20.6+246*0.9+26*0.12-26*0.12-6*47.4=1388(Kcal/Kg)*4.18=5800(KJ/Kg)。
1.3根据垃圾元素成分计算垃圾高位热值：HHV=｛LHV+600*(W+9H)｝*4.18=｛1388+600(0.474+9*0.009)｝*4.18=7193.78(KJ/Kg)。
2、处理垃圾的规模及能力焚烧炉3台: 每台炉日处理垃圾350t；处理垃圾量： 1000t/24h=41.67（t/h）；炉系数：（8760-8000）/8000=0.095；实际每小时处理生产能力：41.67*（1+0.095）=45.6（t/h）；全年处理量： 45.6*8000=36.5*104t；故:每台炉每小时处理垃圾量：350/24*1.05=15.3（t/h）。
3、设计参数计算：3.1垃圾仓的设计和布置已知设计中焚烧炉长度L=75.5米，宽D=18.5米，取垃圾仓内壁与炉长度对齐,T=5d,垃圾的堆积密度取0.35t/m3求：垃圾的容积工程公式：V=a*T式中： V----垃圾仓容积m3；a--- 容量系数，一般为1.2～1.5，考虑到由于垃圾仓存在孔角，吊车性能和翻仓程度以及有效量的缺陷，导致垃圾仓可利用的有效容积小于几何容积；T--- 存放时间，d；根据经验得出适合燃烧存放天数，它随地区及季节稍有变化；V=a*T=1.2*5*1000/0.35=17142.86（m3 ）。
焚烧炉-余热锅炉系数一览表、效率、垃圾低位热值计算示例
34783.7
入炉垃圾质量流量
kg/s
3.33
垃圾低位热值
kJ/kg
10445.6
再循环风机效率
0.96
其它输入热量
kW
2661.6
表B.2有用输出热量计算表
描述
符号
单位
数值
给水：
质量流量
kg/s
11.49
压力
MPa
4.93
温度
℃
131.1
焓
kJ/kg
554.2
过热蒸汽：
质量流量
kg/s
10.63
压力
MPa
4.22
温度
℃
452.3
焓
kJ/kg
3333.3
排污水：
质量流量
kg/s
0.10
2.20
温度
℃
37.0
平均比热容
kJ/（kg·K）
1.01
工艺风输入热量
kW
26.7
一次风、二次风蒸汽预热器：
预热器蒸汽质量流量
kg/s
1.29
预热器蒸汽焓
kJ/kg
2788.7
预热器疏水焓
kJ/kg
897.8
蒸汽预热器输入热量
kW
2439.3
水蒸气输入热量
kW
0
辅助设备输入热量
再循环风机
Pm
kW
0
kJ/（kg·K）
1.88
CO净热值
kJ/kg
10110
基准温度
℃
25.0
标准温度
K
273.15
标准压力
kPa
101.3
C
经验系数
垃圾焚烧发电工艺设计参数的计算方法
垃圾焚烧发电工艺设计参数的计算方法(总10页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--垃圾焚烧发电工艺设计参数的计算方法浙江旺能环保股份有限公司作者：周玉彩摘要：本文介绍了垃圾焚烧发电炉排炉、汽轮机组工艺设计的参数计算方法。
关键词：参数、垃圾、焚烧、炉排、汽轮机组。
前言：生活垃圾焚烧发电应用于环境保护领域，实现城市生活垃圾的无害化、减量化、减容化和资源化、智能化处理，达到节能减排之目的。
在生活垃圾焚烧发电工艺设计流程中首先进行垃圾焚烧发电炉排炉工艺设计参数的计算，为后续设计提供参数依据。
一、生活垃圾焚烧炉排炉工艺设计参数的计算1、待处理生活垃圾的性质待处理生活垃圾主要组成成分表1：待处理生活垃圾的性质表2：待处理生活垃圾可燃物的元素分析（应用基）%表3：要求设计主要参数根据垃圾元素成分计算垃圾低位热值：LHV=81C+246H+26S-26O-6W (Kcal/Kg)=81*+246*+26***=1388(Kcal/Kg)*=5800(KJ/Kg)。
根据垃圾元素成分计算垃圾高位热值：HHV=｛LHV+600*(W+9H)｝*=｛1388+600+9*｝*=(KJ/Kg)。
2、处理垃圾的规模及能力焚烧炉3台: 每台炉日处理垃圾350t；处理垃圾量： 1000t/24h=（t/h）；炉系数：（8760-8000）/8000=；实际每小时处理生产能力：*（1+）=（t/h）；全年处理量： *8000=*104t；故:每台炉每小时处理垃圾量：350/24*=（t/h）。
3、设计参数计算：垃圾仓的设计和布置已知设计中焚烧炉长度L=米，宽D=米，取垃圾仓内壁与炉长度对齐,T=5d,垃圾的堆积密度取m3求：垃圾的容积工程公式：V=a*T式中： V----垃圾仓容积m3；a--- 容量系数，一般为～，考虑到由于垃圾仓存在孔角，吊车性能和翻仓程度以及有效量的缺陷，导致垃圾仓可利用的有效容积小于几何容积；T--- 存放时间，d；根据经验得出适合燃烧存放天数，它随地区及季节稍有变化；V=a*T=*5*1000/=（m3 ）。
焚烧炉工艺参数
焚烧炉工艺参数1. 设计条件1.1. 污泥组成1）污泥成分：含水80%的生物污泥量为1 万吨左右/年，含油污泥（含水、油各10%左右）为1 万吨左右/年，废白土（含润滑油）4000 吨左右/年；2）生物污泥设计处理量：1050kg/h，设计热值：2000kcal/kg、油污泥设计处理量：1050kg/h，设计热值：3800kcal/kg、废白土设计处理量：400kg/h，设计热值：5000kcal/kg；3）污泥总的设计量：2500 kg/h；4）污泥平均设计热值：3236kcal/kg；50运行时间：24H/D。
1.2. 助燃燃料助燃燃料：0＃柴油；燃料热值：10200kcal/kg。
1.3. 公用工程1）自来水：压力：0.3MpaG温度：常温2）电气：电气：380V，50Hz，3 相仪表：220V，50Hz，1 相3）压缩空气：压力：0.6MpaG温度：常温4）柴油：压力：常压温度：常温5）碱液（NaOH10%）：压力：0.3MpaG温度：常温6）软水温度104℃压力1.8Mpa（G）总硬度≤0.005mg/LPH 7.5~8.5电导率0.5~1.0μS/cm钾、钠离子≤3.0ppmSiO2含量≤0.05ppmCL- ≤1.0ppm7）饱和蒸汽温度179℃压力1.0Mpa（A）1.4. 排放指标焚烧炉排放标准执行《危险废物焚烧污染控制标准》（GB18484-2001）排放指标。
1）按GB18484-2001《危险废物焚烧污染控制标准》，本焚烧系统总设计量2500kg/h，排气筒最低允许高度45m。
新建集中式危险废物焚烧厂焚烧炉排气筒周围半径200m 内有建筑物时，排气筒高度须高出最高建筑物5m 以上。
2）焚烧炉排气筒按GB/T 16157 的要求，设永久采样孔，安装用于采样和测量的设施。
根据以上要求，最终确定本项目烟囱高度为45 米1.5. 设计运行指标1）焚烧设计能力：2500kg/h；2）焚烧炉型：回转窑系统；3）运行方式：连续运行；4）投料方式：污泥由斗式提升机输送由液压推送装置进料；5）点火方式：柴油燃烧器自动点火；6）采用燃料：0＃柴油；7）炉内压力：采用微负压设计，不逆火；8）焚烧处理基本工艺：回转窑+二次燃烧室+余热锅炉+半干式急冷吸收+干式除酸与二噁英吸收+布袋除尘器（两级）+排风机+喷淋洗涤塔+烟囱；9）焚烧温度：回转窑控温700℃左右，二次室≥1100℃（停留时间≥2S）。
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热焚烧式焚烧炉工艺计算现将热焚烧式尾气焚烧炉工艺计算有关问题介绍于下供参考。
王遇冬2013.03.26一、直接焚烧法由于H2S的毒性比SO2大得多，工艺污染物排放标准规定H2S的排放量比SO2严格得多，即SO2的排放量约为H2S的15倍。
焚烧法是将硫磺回收装置尾气中的H2S以及其他形式的硫化物（SO2除外）全部燃烧生成SO2。
燃烧过程可以是纯粹的热反应，也可以是催化反应。
焚烧法可以降低尾气的毒性，而总硫量并没有变化。
1.热焚烧法通常，热焚烧法（热氧化）是在由过剩氧的存在下在480～810℃进行的。
大多数热焚烧炉采用自然通风，利用烟道挡板控制空气流率使其在负压下运行，也可以采用强制通风使其在其正压下运行。
过剩氧量应根据焚烧炉和燃烧器的结构和性能确定。
采用气体燃料燃烧时一般在1.05～1.15甚至更高。
虽然尾气中含有各种可燃物，例如H2S、COS、CO、H2及元素硫甚至烃类化合物，但由于它们的总含量一般不超过尾气量的3%，因而这些可燃物是在分出低的浓度下燃烧的。
因此，整个尾气流必须在足以将元素硫和硫化物氧化为SO2的高温下焚烧，即焚烧温度（炉膛烟气温度）应确保尾气中的元素硫和硫化物完全氧化生成SO2。
图1和图2为热焚烧炉的示意图。
图1 不回收热量的焚烧炉图2 回收热量的焚烧炉回收焚烧炉炉膛出口烟气中热量也是一种提高其经济性能的方法。
利用烟气的余热产生饱和蒸汽的压力一般在0.35～3.10MPa，而且还可利用此余热将饱和蒸汽过热。
但是，在评价这种方法时还必须考虑烟气排放温度较低时对其在大气中漂流的影响，因而就涉及到对所需烟筒高度的影响。
带有余热回收的焚烧炉一般采用强制通风在正压下运行。
确定了尾气加热所需温度后，即可确定热焚烧炉所需的燃料气量、空气量和高温烟气量。
一般情况下焚烧炉的尺寸按高温烟气在炉膛的停留时间至少为0.5s 确定，有时也可高至1.5s。
停留时间越长，为了满足环保要求所需的焚烧温度就越低。
图3是一个典型的热焚烧炉，为了符合最严格的H2S排放要求，即10×10-6（体积分数）时的高温烟气停留时间与温度的关系。
图3 焚烧炉内烟气停留时间与所需温度的典型关系图基准：烟气中H2S最高含量10×10-6（体积分数），O2含量约为2%高温烟气在炉膛中的停留时间确定后，即可求得炉膛体积，并需核对其体积热流密度（体积热强度）是否合适。
2.催化焚烧法采用催化焚烧法（催化氧化法）可以将焚烧炉的燃料气消耗量明显降低。
此法系通过燃料气与流量加以控制的空气燃烧放热将尾气流加热至大约310～420℃，然后将加热了的尾气通过催化剂床层焚烧。
催化焚烧一般采用强制通风，在正压下运行以便使过剩空气量的控制更加精确。
当燃料气费用很贵，采用常规的热焚烧法不经济时可考虑采用催化焚烧法。
二、燃烧过程计算由上可知，在尾气焚烧炉中的燃烧过程包括燃料气的燃烧和尾气中可燃物的燃烧两部分。
其中，前者是为尾气中可燃物燃烧提供足够的高温，后者是为了将尾气中的元素硫和硫化物完全氧化生成SO2。
二者的燃烧过程计算基本相同，只是尾气中仅仅是一些可燃物进行燃烧，其他非可燃物则作为惰性气体被加热后进入高温烟气中。
现以燃料气燃烧过程为例加以说明。
㈠燃料的种类、组成和发热量油气生产过程中采用的燃料有液体燃料和气体燃料两种。
液体燃料多为重质燃料油，气体燃料则多为天然气。
燃料最重要的特性是其组成（燃料油为元素组成，燃料气为组分组成）和发热量。
1.燃料组成燃料油的元素组成通常用油中所含的碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、水分（W）和灰分（A）的质量百分数来表示。
其中主要是碳和氢。
氧、氮和灰分的含量很少，往往可以忽略不计。
燃料油的元素组成可用元素分析法直接确定，在无实验数据时，也可根据燃料油的相对密度由经验公式估算。
气体燃料的组成则用各组分的体积百分数或摩尔百分数表示。
2.燃料的发热量单位质量液体燃料或单位体积气体燃料完全燃烧时的热效应称为燃料的燃烧热。
燃烧热的绝对值称为燃料的热值。
对于反应产物可能是气态或液态的那些化学反应，其热值有高、低之分。
燃烧产物（例如水）为气态时得到的是低热值Q l ；燃烧产物为液态时得到的是高热值Q h 。
二者之差等于燃烧产物由气态凝结成液态时所放出的相变焓。
由于在加热设备中，燃烧后生成的水总是以气态形式存在，故今后在燃烧计算中均采用低热发热量。
燃料油的发热量是指1kg 燃料完全燃烧时所放出的热量，其单位为kJ/kg 。
燃料油的密度越小，热值越高。
燃料油发热量可由实验测定，或根据其元素组成（质量百分数）计算，即高发热量 []h 4.1878130026()Q C H S O =++- 低发热量[]l 4.1878124626()6Q C H S O W =++--式中C 、H 、S 、O 、N 分别为燃料油中碳、氢、硫、氧、水分的质量百分数。
例如碳为86%，则C=86。
燃料气的发热量常用1m 3燃料完全燃烧时所放出的热量来表示，其单位为kJ/m3。
必须注意的是，热值单位中的m 3指0℃、101.325kPa 或15.6℃、101.325kPa 时的体积，计算时应根据具体情况采用其中一种并注意统一。
燃料气的发热量可由其组分组成y i 和各组分的发热量（高发热量q hi 或低发热量q li ）计算，即高发热量 h h i i Q y q =∑低发热量l l i iQ y q =∑㈡理论空气用量与过剩空气系数为保证燃料完全燃烧，必须在燃烧过程中供给足够的空气量。
此外，为了加速重质液体燃料的加热、蒸发、分解和燃烧，使其尽量达到充分燃烧，还需将燃料油雾化成微粒，并形成一定流量密度分布。
燃料油的雾化有机械雾化、蒸汽雾化和联合雾化三种。
1.理论空气用量 ⑴液体燃料液体燃料完全燃烧时所需的理论空气用量，可根据化学反应式求得，即①22C+O CO →12 32 44即燃烧1kg 的碳需要32/12=2.67kg 的氧。
② 2221H O H O2+→2 16 18即燃烧1kg 的氢需要16/2=8kg 的氧。
③22S+O SO →32 32 64即燃烧1kg 的硫需要32/32=1kg 的氧。
由于燃料中自身所含的氧也参加了反应，故由空气供给的理论用氧量L O2为2O 0.02670.080.010.01L C H S O=++- kg 氧/kg 燃料空气中氧气的质量含量大约是23%，将上式右侧各项分别除以0.23，则燃烧1kg 液体燃料需要的理论空气量L 0为00.1160.3480.0435()L C H S O =++- kg 空气/kg 燃料⑵气体燃料空气中氧气的体积含量大约是21%，故气体燃料完全燃烧时所需要的理论空气量V 0为2m n220H CO C H H S O 10.50.5 1.50.214n V y y m y y y ⎡⎤⎛⎫=++++- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦∑ m3空气/m3燃料式中2m n 22H CO C H H S O y y y y y 、、、、分别为各组分在气体燃料中的体积分数。
2.过剩空气系数 在实际操作中，空气与燃料的混合总不能非常充分，所以要使燃料完全燃烧，必须供给比理论空气量多的空气。
实际加入的空气量与燃料完全燃烧所需的理论空气量之比称为过剩空气系数，通常以α表示，即00L V L V α==式中L V 、分别为实际加入的质量和体积空气量。
过剩空气系数是影响包括焚烧炉在内的明火加热设备热效率的一项重要指标。
α太小，空气供应不足，燃料不能充分燃烧，加热设备热效率低；α太大，空气供应量过多，相对降低了燃烧温度和烟气的黑度，影响传热效果。
而且，也增加了排出的烟气量和热损失，使明火加热设备热效率降低。
此外，过多的空气还会使烟气中的氧含量增加，加剧了炉管或火管表面的氧化脱皮，从而使其寿命缩短。
因此，在保证燃料完全燃烧的前提下，应尽量降低过剩空气系数。
影响过剩空气系数的因素有燃料性质、燃烧器的性能、明火加热设备的密封性、测控水平，以及操作人员的水平等。
对液体燃料，取α=1.2～1.4；对气体燃料，取α=1.05～1.15。
在实际操作中，也可利用烟气分析结果计算过剩空气系数，即2222CO O CO O 100100 4.76y y y y α--=--式中22CO O y y 、分别为烟气中22CO O 、的体积百分数。
㈢热效率与燃料量 1.热效率明火加热设备的热效率直接影响着其燃料用量。
热效率η是被加热介质吸收的热量（即热负荷）与燃料燃烧时放出的总热量之比。
它是衡量明火加热设备燃料消耗的重要指标。
对于焚烧炉这样的明火加热设备，由于是将进入炉膛的尾气直接加热至一定高温使其焚烧，故不必考虑热效率。
根据热效率的定义，有两种表示形式，即正平衡E B Q Q η=反平衡 S B 1Q Q η⎛⎫=-⎪⎝⎭式中：B Q —燃料完全燃烧所放出的热量，B E SQ Q Q =+，kJ/h ；E Q —有效热量，kJ/h ； S Q —损失热量，S 2L Q Q Q =+，kJ/h ；2Q —烟气在温度2T 下离开明火加热设备时带走的热量，kJ/h ；LQ —明火加热设备的散热损失，kJ/h 。
2.燃料量燃料量B （kg/h ）可根据有效热负荷EQ 、热效率η和燃料的低热值lQ 求得，即E l Q Q B η=当加热设备只加热一种流体时，有效热负荷EQ 可按下式计算，即()E V L i 1Q m eh e h h ⎡⎤=+--⎣⎦式中：m —被加热流体的流量，kg/h ； v h —流体在离开加热设备温度下的气相比焓，kJ/kg ； L h —流体在离开加热设备温度下的液相比焓，kJ/kg ；ih —流体在进入加热设备温度下的液相或混合相比焓，kJ/kg ；e —流体在离开加热设备温度下的质量气化率，%。
㈣烟气组成与流量 1.烟气组成假定燃料完全燃烧，燃烧后不产生CO ，对液体燃料作元素平衡则有碳平衡 2CO /1200m C =氧平衡 2O 00.23(1)/32/3200m L O α=-+氮平衡 2N 00.77/28/2800m L N α=+硫平衡 2SO /3200m S =水平衡 22H O H O (/100)/18/200m G W H =++式中：im —每kg 液体燃料燃烧后所生成的某一组分的摩尔数，mol/kg ；2H OG —1kg 液体燃料燃烧时所需的雾化蒸汽量，一般取（0.3～0.5）kg/kg 燃料。
对气体燃料作元素平衡则有碳平衡 2426382CO CH C H C H CO CO 23m y y y y y =++++氧平衡 22O 0O 0.21(1)m V y α=-+氮平衡 22N 0N 0.79m V y =+硫平衡 222SO H S SO m y y =+水平衡 242638222H O CH C H C H H S H H O234m y y y y y y =+++++式中：im —每kmol 气体燃料燃烧后所生成的某一组分的摩尔数，mol/kmol燃料。