燃气燃烧与设备设计
燃烧原理及设备 教学大纲
燃烧原理及设备一、课程说明课程编号：100217Z10课程名称：燃烧原理及设备/ Combustion Principle and Equipments课程类别：专业教育课程学时/学分：32/2先修课程：工程热力学、传热学、流体力学适用专业：建筑环境与能源应用工程教材、教学参考书：1.同济大学主编.燃气燃烧与应用. 北京：中国建筑工业出版社.2011；2.吕瀛主编.燃气燃烧设备.重庆：重庆大学出版社.2011。
二、课程设置的目的意义利用燃气代替固体燃料不仅能够节约能源，提高产品质量及数量，实现生产自动化，改善劳动条件，同时能够减轻城市交通运输负担及提高人民生活水平，而且还能防止大气污染，保护城市环境。
所以城市燃气化是城市现代化的重要标志之一。
本课程要求掌握燃气燃烧原理、燃烧器设计、民用燃具设计、燃气在工业炉及锅炉设备中的合理利用与节能措施、热力计算和空气动力计算方法，同时还要求掌握燃气燃烧的自动调节、运行管理和安全技术措施。
三、课程的基本要求知识: 课程要求掌握燃气燃烧原理、燃烧器设计、民用燃具设计、燃气在工业炉及锅炉设备中的合理利用与节能措施、热力计算和空气动力计算方法，同时还要求掌握燃气燃烧的自动调节、运行管理和安全技术措施。
能力: 培养学生将所学专业理论与知识融会贯通，灵活应用于专业实践之中的基本工作能力，获取知识能力、自学能力和创新能力。
素质: 通过课程中的分析讨论辩论培养分析沟通交流素质，建立从燃气燃烧基本原理到工程设计与应用的思维模式，提升理解工程管理基本素质。
通过课外导学的模式，提升自主学习和终身学习的意识，形成不断学习和适应发展素质。
四、教学内容、重点难点及教学设计注：实践包括实验、上机等五、考核方式及成绩评定考核方式采用笔试和测验方式，分平时测试、作业测评和期末考核等；成绩六、大纲主撰人：大纲审核人：。
高温氢气燃烧的燃烧室设计与性能分析
高温氢气燃烧的燃烧室设计与性能分析概述：在现代工业中，氢气作为一种清洁的能源被广泛应用。
而高温氢气燃烧的燃烧室设计与性能分析是确保燃烧过程的效率、稳定性和安全性的重要步骤。
本文将详细介绍高温氢气燃烧的燃烧室设计方法以及性能分析的关键参数。
一、燃烧室设计1. 燃烧室类型高温氢气燃烧室的设计可分为绝热型和冷却型两种。
绝热型燃烧室通过表面绝热层的保护，实现热量的不外传，提高燃烧温度和效率。
冷却型燃烧室则利用冷却剂对燃烧室进行冷却，防止高温引起燃烧室的热损失。
2. 燃烧室形状高温氢气燃烧室的形状对燃烧过程的效率和性能有着重要影响。
燃烧室通常采用圆形、方形、二维、三维等多种形状。
不同形状的燃烧室对于燃气的流动、混合和燃烧过程有着不同的影响。
3. 燃烧室尺寸燃烧室的尺寸直接影响着燃烧过程的稳定性和能量转化效率。
过小的燃烧室会导致燃气的流动受限、燃烧不完全等问题；而过大的燃烧室则会增加燃气的稀释和燃烧时间，降低燃烧效率。
二、性能分析1. 燃烧效率燃烧效率是衡量燃烧室性能的重要指标。
燃烧效率高意味着燃气能够被充分燃烧，产生更多的热能。
提高燃烧效率可以采用优化燃气喷射和气体混合设计、增大燃气流速、提高氧气浓度等手段。
2. 热传导和热损失燃烧室的热传导和热损失是燃烧过程中需要考虑的重要问题。
优化燃烧室的材料选择、结构设计以及绝热层的应用可以减少热传导和热损失，提高燃烧室的热效率。
3. 振动和噪音高温氢气燃烧室在运行过程中会产生振动和噪音，降低燃烧室的稳定性和工作效率。
通过采用减振和降噪技术，如增加缓冲装置、采用材料隔音等方法，可以有效地减少振动和噪音的产生。
4. 进气和排气燃气的进气和废气的排出对于燃烧室性能的影响也非常重要。
合理的进气系统设计和排气系统排放控制可以保持燃气的稳定供应和对环境的友好。
结论：高温氢气燃烧的燃烧室设计与性能分析是确保燃烧过程效率、稳定性和安全性的关键。
通过合理的燃烧室设计，考虑燃气的流动、混合、燃烧效果以及热传导、振动、噪音等问题，可以优化燃烧室的性能，提高能源利用效率，保护环境。
燃气设备方案 (3)
燃气设备方案1. 引言燃气设备在现代社会中扮演着重要的角色，它们广泛应用于家庭、工业和商业领域。
燃气设备的设计方案需考虑安全性、高效性和环保性。
本文将讨论一个典型的燃气设备方案，包括设计原则、组成部分和实施步骤。
2. 设计原则设计燃气设备方案时，需要遵循以下原则：2.1 安全性安全性是设计燃气设备的首要考虑因素。
燃气设备应具备防止火灾和爆炸的防护措施，包括可靠的燃气泄漏检测系统、过热自动断电装置以及紧急停机按钮等。
2.2 高效性高效性是设计燃气设备的重要指标。
燃气设备应尽量提高能源利用效率，减少能源浪费。
采用高效的燃气燃烧技术、热交换系统和节能控制装置等，可以提高设备的高效性。
2.3 环保性燃气设备设计应考虑环境保护因素。
减少燃气设备对大气环境的污染是一个重要目标。
设备应具备减少氮氧化物、颗粒物和二氧化碳等有害排放物质的能力，以及有效的废气处理系统。
3. 燃气设备方案的组成部分一个典型的燃气设备方案包括以下组成部分：3.1 燃气供应系统燃气供应系统应包括燃气管道、阀门和压力调节器等。
燃气管道应设计合理，以确保燃气的稳定供应和合理分配。
阀门和压力调节器用于控制燃气的流量和压力，以满足设备的需求。
3.2 燃烧系统燃烧系统是燃气设备的核心组成部分。
它包括燃烧器、点火装置和燃烧控制系统等。
燃烧器应选择适宜的类型和规格，以提供所需的燃烧效果。
点火装置应可靠并保证安全。
燃烧控制系统应能够控制燃烧过程，保证稳定的热输出。
3.3 余热回收系统余热回收系统是为了提高能源利用效率而设计的。
它可以回收燃气设备产生的热量，并将其转化为有用的能量，如蒸汽或热水。
余热回收系统应包括热交换器和相应的管道系统，以实现热能的传递和利用。
3.4 废气处理系统废气处理系统用于处理燃气设备排放的废气，以减少对环境的影响。
它可以包括排气管道、过滤装置和特殊的化学处理设备等。
废气处理系统的设计应具备有效的废气净化功能，以满足环保要求。
4. 燃气设备方案的实施步骤燃气设备方案的实施包括以下步骤：4.1 需求分析和设备选择首先，需要对设备的需求进行分析。
《燃气的应用》规范
燃气的应用1、一般规定1。
1、本章适用于城镇居民住宅、公共建筑和工业企业内部的燃气系统设计.1.2、调压、计量、燃烧等设备,应根据使用的燃气类别及特性、安装条件和用户要求等因素选择.2、室内燃气管道2。
1、用户室内燃气管道的最高压力不应大于表2.1的规定。
用户室内燃气管道的最同压力（表压MPa）表2。
12。
2、燃气供应压力应根据用气设备燃烧器的额定压力及其允许的压力波动范围确定.用气设备的燃烧器的额定压力可按表2。
2采用。
用气设备燃烧器的额定压力（表压kPa)表2.22.3、在城镇供气管道上严禁直接安装加压设备.2。
4、当供气压力不能满足用气设备要求而需要加压时，必须符合下列要求：（1）加压设备前必须设浮动式缓冲罐。
缓冲罐的容量庆保证加压时不影响地区管网的压力工况；（2）缓冲罐前应设管网低压保护装置;（3）缓冲罐应设贮量下限位与加压设备联锁的自动切断阀；（4）加压设备应设旁通阀和出口止回阀.2.5、室内中、低压燃气管道应采用镀锌钢管.中压燃气管道宜采用焊接或法兰连接。
2。
6、室内燃气管道的计算流量应按下式计算：Q h=k t（ΣkNQ n)式中：Q h--—燃气管道的计算流量（m3/h);k t———不同类型用户的同时工作系数；当缺乏资料时,可取k t=1；k---燃具同时工作系数，居民生活用燃具可按附录F确定。
公共建筑和工业用燃具可按加热工艺要求确定；N---同一类型燃具的数目；Q n—--燃具的额定流量（m3/h）。
2.8、计算低压燃气管道阻力损失时，应考虑因同程差而引起的燃气附加压力.燃气的附加压力可按下式计算：△H=10×（ρk—ρm）×h式中:△H———燃气的附加压力（Pa)；ρk-——空气的密度（kg/m3）；ρm———燃气的密度（kg/m3)；h—--燃气管道终、起点高程差(m)。
2.9、当由调压站供应低压燃气时,室内低压燃气管道允许的阻力损失，不应大于表2。
9的规定。
钢铁企业燃气工程设计手册
钢铁企业燃气工程设计手册目录一、前言二、设计基础1. 工程概述2. 燃气工程设计原则3. 设计依据4. 设计范围和分类5. 设计编制标准三、燃气设备选择与布置1. 燃气介质类型及特点2. 设备类型及特点3. 设备布置与空间要求四、供气系统设计1. 燃气管网计算2. 管道材料与规格选择3. 管道布置与支撑4. 阀门与附件选型与布置5. 安全防护装置设置五、燃气燃烧设备设计1. 燃烧设备类型与选择2. 燃烧设备支撑与防护3. 燃气调节与分配系统设计4. 燃烧系统控制与调试六、供气系统安全设计1. 安全防护设计原则2. 设计与选型规范要求3. 安全监测与报警装置设计4. 危险源与风险评估七、工程施工与验收1. 燃气管道施工要点2. 燃烧设备安装与调试3. 工程质量验收与安全监督八、运维与维护1. 供气系统维护与保养2. 设备巡检与维修3. 安全事故应急处理4. 设备更换与弃用九、附录1. 示意图与示例2. 相关标准和规范3. 设备供应商与联系方式编者说明：本手册面向钢铁企业燃气工程设计与施工人员，以提供设计方案、施工要点及维护建议为主要目标。
请根据具体企业情况，合理运用手册内容，并结合实际进行设计。
本手册所涵盖的内容涉及燃气工程的设计基础、设备选择与布置、供气系统设计、燃气燃烧设备设计、供气系统安全设计、工程施工与验收以及运维与维护等方面。
同时附录中提供了示意图、相关标准和规范以及设备供应商的联系方式供参考。
特别说明：本手册所涉及的内容仅为参考，具体设计和施工请参阅适用的法律法规、标准及规范，并与专业人员进行进一步交流和协商。
所有信息均经过精心整理，但编者不对其中的错误或遗漏承担责任。
家用燃气灶具设计指导书燃烧器课程设计
家用燃气灶具设计指导书燃烧器课程设计燃烧器课程设计指导书一、课程设计题目：——燃烧器设计二、课程设计目的及要求课程设计是专业课教学的重要组成部分，是理论学习的深化和应用。
通过课程设计，使学生自觉地树立精心设计的思想，理论联系实际的学风，掌握一般民用燃气灶具的设计程序、方法和步骤。
了解和熟悉本领域的新材料、新设备、新方法和新技术。
熟悉国家和地方的有关规定和技术措施，学会使用有关的技术手册和设计资料，提高计算和绘图技能, 提高对实际工程问题的分析和解决能力。
三、设计步骤与方法。
根据设计任务书中给定的设计题目及具体要求，按照收集资料f确定方案f设计计算f绘制图纸的步骤进行设计，并将各步骤的主要依据成果与结论写入设计说明书。
设计主要内容及注意事项指示如下：（一）设计的原始资料1、来气压力；2、气源种类；3、气源物性参数。
（二）设计计算1、大气式燃烧器头部设计计算头部设计以稳定燃烧为原则，保证灶具在使用过程中，在0・5至1・5倍燃气额定压力范围使用燃具和燃气成分在一定波动范围内，火焰燃烧应稳定，不得出现离焰、回火、黄焰等现象，同时火焰应当满足加热工艺需要。
1）选取火孔①选取火孔热强度你根据给定的气源种类及其相关物性参数确定火孔热强度。
②选取火孔直径心根据选定的火孔热强度确定燃烧器头部的火孔尺寸。
③计算火孔总面积按我国现行标准规定，家用燃气灶主火燃烧器的额定热负荷不得小于2.9KW,但不得大于4.07KVVoqp耳一火孔总面积；Q—灶具额定热负荷2）计算火孔数目4-« 一火孔数目；3）确定火孔深度①增加孔深，有利于提高灶具的脱火极限，使燃烧器更加稳定，工作范围增大。
②增大孔深，在一定范围内，回火极限降低，气流阻力加大，不利于一次空气吸入。
③孔深一般设定为燃烧器火孔直径的2~3倍4）确定火孔间距火孔间距太大，不利于顺利传火；火孔间距太小，容易出现火焰合并，影响二次空气供给，出现黄焰现象。
因此一般取火孔间距为火孔直径的2~3 倍5）设计火孔排列型式①设计排数小于四排，对选择燃烧器设计参数无影响，对脱火极限无影响。
高效燃烧器的设计原理与实现
高效燃烧器的设计原理与实现随着不断增长的能源需求和环境污染问题的日益严重，对于能源的利用率和能效也越来越受到重视。
燃烧器的高效设计与实现，对于提高燃气能源利用率，减少废气排放，具有重要意义。
燃烧器的设计原理，主要由燃烧器内部结构、燃料和空气的混合体系和燃烧过程等三个因素构成。
燃烧器内部结构的设计对于燃烧器的燃烧效率、噪音、安全性以及维护保养等方面有很大影响。
合理的内部结构可以使燃烧过程更加稳定，并且减少噪音。
同时，考虑到人员安全，燃烧器内部应该合理分层设备，以免在运行期间意外爆炸等情况的发生。
燃料和空气的混合体系设计也是燃烧器设计过程中的重要考虑因素。
合理的混合体系可以让燃料和空气充分混合，使得燃烧更加稳定，同时也能够减少废气排放和燃烧产物的生成。
因此，同时控制燃料和空气的比例，是很重要的一个环节。
常见的是，采用进口风帘和前置侧缘等结构，以增加混合的时间和机会，从而提高燃烧效率。
燃烧过程的设计也是燃烧器设计的重要一步，对于火焰形状、燃烧速度、稳定性和燃料燃烧效率等都有重大影响。
在实际的燃烧器设计过程中，一般采用“高炉”和“低炉”两种燃烧方式。
其中，“高炉”是将燃料和空气分别注入燃烧室两端，让燃料燃烧过程在中间的区域进行，从而达到加强气流的目的，燃烧更加充分。
而“低炉”则是将燃料和空气一起注入燃烧室中心区域，形成平面火焰的方式。
在燃烧器设计的实现过程中，应该考虑最大限度地减少热量损失。
通过这一措施，可以提高燃气能够转化为有效的热能的利用率，从而达到节省能源的目的。
简单来说，就是降低燃烧器本身对于热能的损耗。
具体措施包括优化燃烧器内部结构、使用高效的隔热材料、降低燃气的通量等等。
总之，高效燃烧器的设计和实现，对于提高燃气的利用率和减少环境污染均具有重要作用。
燃烧器的设计应该根据不同的燃料、空气、以及燃气燃烧的需求，采用不同的燃烧方案，同时通过结构设计、混合体系设计和燃烧过程的设计等多方面的优化措施，从而实现高效燃烧器的设计和实现。
燃气轮机燃烧系统的热力学性能分析与优化设计
燃气轮机燃烧系统的热力学性能分析与优化设计近年来，燃气轮机技术得到了快速发展，在能源领域发挥着重要的作用。
燃气轮机的核心是燃烧系统，而燃烧系统的热力学性能分析与优化设计对燃气轮机的效率和环境友好性具有重要意义。
本文将对燃气轮机燃烧系统的热力学性能进行深入分析，并探讨优化设计的方法。
1. 燃气轮机燃烧系统的热力学基础燃气轮机燃烧系统是将燃料和氧化剂进行反应，产生高温高压燃气流，从而驱动涡轮机旋转，产生功。
燃气轮机的热力学性能主要包括热效率、功率密度和排放特性。
热效率指的是燃料的化学能转化为机械能的比例，是燃气轮机的重要性能指标。
功率密度是指单位体积或单位质量的燃气轮机所能输出的功率，高功率密度意味着更高的性能和更小的体积。
排放特性是指燃气轮机在燃烧过程中产生的污染物和温室气体的排放情况，对环境保护和可持续发展至关重要。
2. 燃烧系统的热力学分析燃烧系统的热力学分析是对燃气轮机燃烧过程中的能量转化和损失进行综合评估。
燃烧系统主要包括氧化剂供应、燃料供应、混合和点火四个阶段。
在氧化剂供应阶段，燃气轮机通过压氧机将大气中的氧气挤入燃烧室，形成所需的氧化剂。
在燃料供应阶段，燃气轮机通过燃料喷嘴向燃烧室中喷入燃料。
在混合阶段，氧化剂和燃料进行充分的混合，以保证燃料能够完全燃烧。
在点火阶段，通过火花塞或者火花放电来点燃混合气体。
在燃烧过程中，热效率的提高是燃气轮机热力学性能分析的重点之一。
燃烧反应的热效率主要取决于燃料的分解和氧化过程中的能量转化效率。
高效的燃烧系统应该能够实现燃料的完全燃烧，减少可燃物的残留，提高热效率。
同时，燃气轮机的排放特性也是需要考虑的因素。
燃烧过程中产生的氮氧化物和颗粒物等有害物质对环境和健康造成一定的影响，因此需要探索降低排放的方法。
3. 热力学性能分析的方法燃气轮机燃烧系统的热力学性能分析和优化设计需要借助计算模拟和实验测试。
计算模拟可以利用数值计算方法对燃烧过程进行模拟和分析。
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目录1设计原始资料 (1)1.1气源 (1)1.2设计热负荷 (1)2燃气燃烧计算 (1)2.1燃气的热值 (1)2.2华白数 (2)2.3理论空气量 (4)2.4过剩空气系数 (4)2.5实际空气量 (5)2.6烟气量 (5)3大气式燃烧器 (7)3.1大气式燃烧器的工作原理 (7)3.2设计计算 (7)3.3火焰高度 (12)总结 (14)参考资料 (14)1设计原始资料1.1气源天然气3T0成分见表1-1表1-1 燃气成分类别体积分数(%) 相对密度热值/(3mMJ)华白数/(3mMJ)燃烧势pc理论干烟气中2CO体积分数(%) 1HhH1WhW3T0CH4=32.5空气=67.50.88511.0612.2811.9513.2822.011.741.2设计热负荷本设计热负荷为：4.2kW燃气压力：2000Pa2燃气燃烧计算2.1燃气的热值气体中的可燃成分在一定条件下与氧气发生氧化作用，并产生大量的热和光的物理化学反应过程成为燃烧。
3T0燃气完全燃烧所放出的热量称为该燃气的热值，单位为千焦每标准立方米。
热值可以分为高热值和低热值。
高热值是指3T0燃气完全燃烧后其烟气被冷至原始温度，而其中的水蒸气以凝结水状态排出时所放出的热量；低热值是指3T0燃气完全燃烧后其烟气被冷至原始温度，但烟气中的水蒸气仍为蒸汽状态时所放出的热量。
实际使用的燃气是含有多种组分的混合气体，混合气体的热值可以直接用热量计测定，也可以有各单一气体的热值根据混合法则按下时进行计算：n n 2211r ......r r H H H H +++= （2-1） 式中：H —燃气（混合气体）的高热值或低热值（()3m N kJ ∙）；n H —燃气中各燃组分的高热值或低热值（()3m N kJ ∙），由《燃气燃烧与应用》附录2查得；r n —燃气中各可燃组分的容积成分。
查附录得该燃气组分热值见表2-1：表2-1 各个组分的热值燃气组分甲烷空气 高热值（()3m N kJ ∙） 95998 126915 低热值（()3m N kJ ∙） 88390117212则该设计的热值分别为:高热值为：h H =0.325×95998+0.675×126915= 116866.975()3m N kJ ∙ 低热值为：1H =0.325×88390+0.675×117212=107844.85()3m N kJ ∙2.2华白数当以一种燃气置换另一种燃气时，首先应保证燃具热负荷（kW ）在互换前后不发生大的改变。
以民用燃具为例，如果热负荷减少太多，就达不到烧煮食物的工艺要求，烧煮时间也要加长；如果热负荷增加太多，就会使燃烧工况恶化。
当燃烧器喷嘴前压力不变时，燃具热负荷Q 与燃气热值H 成正比，与燃气相对密度的平方根成反比，而称为华白数：S HW =（2-2）式中:W —华白数，或称热负荷指数； H —燃气热值；S —燃气相对密度（设空气的s=1）。
因此，燃具热负荷与华白数成正比：KW Q = （2-3）式中:K —比例常数。
华白数是代表燃气特性的一个参数。
如果两种燃气的热值和密度均不同，但 只要它们的华白数相等，就能在同一燃气压力下和同一燃具上获得同一热负荷。
欲求华白数，必先求出燃气的相对密度。
燃气的平均分子量可由下式求得：n n 2211y ......y y M M M M +++= （2-4）式中：M —混合气体的平均分子量；错误！未指定书签。
、2y ……错误！未指定书签。
—各单一气体容积成分（%）； 错误！未指定书签。
、错误！未指定书签。
……错误！未指定书签。
—各单一气体分子量，可由《燃气燃烧与应用》附录2查得，结果见表2-2中；表2-2 各个组分的密度燃气组分 甲烷 空气 分子量44.097058.1240则该设计燃气的平均分子量为：M =0.325×44.0970+0.675×58.1240=53.6（mol g ）燃气的相对密度：混合气体的相对密度按下式计算：=S aM M（2-5）错误！未指定书签。
式中：a M —空气的平均分子量（mol g ），a M =29 相对密度为： =S 85.1296.53=则华白数W 的值为： 85.185.107844=W =79289 3m MJ2.3理论空气量理论空气量是指每立方米（或千克）燃气燃料按燃烧反应计量方程式完全燃烧所需要的空气量，单位为标准立方米每标准立方米或者标准立方米每千克。
理论空气量也是燃气完全燃烧所需要的最小空气量。
当燃气组成已知，可按下式计算燃气燃烧所需的理论空气量：⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+⎪⎭⎫ ⎝⎛+++=∑22n m 205.14n m 5.05.0211O S H H C CO H V （2-6）式中:V 0—理论空气需要量；H 2、CO 、C m H n 、H 2S —燃气中各种可燃组分的容积成分；O 2—燃气中氧气的容积成分。
则3T0天然气的理论空气量为：⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛++⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛++⨯+⨯=005.15.6741045.3248305.005.02110V=28.633m m2.4过剩空气系数理论空气需要量是燃气完全燃烧所需的最小空气量。
由于燃气与空气存在混合不均匀性，如果在实际燃烧装置中只供给理论空气量，则很难保证燃气与空气的充分混合，因而不能完全燃烧。
因此实际供给的空气量应大于理论空气量，即要供应一部分过剩空气。
过剩空气的存在增加了燃气分子和空气分子碰撞的可能性，增加了其相互作用的机会，从而促使完全燃烧。
实际供给的空气量V 与理论供给的空气量V 0之比称为过剩空气系数，即0V V=α （2-7）通常α＞1。
α值的大小决定于燃气燃烧方法及燃烧设备的运行工况。
在民用燃具中α一般控制在1.3～1.8。
本设计中取值为α=1.5。
过剩空气的存在增加了燃气分子和空气分子碰撞的可能性，增加了其相互作用的机会，从而促使燃烧完全。
在燃烧过程中，正确选择和控制α是十分重要的，α过小和过大都将导致不良后果；前者使燃料的化学热不能充分发挥，后者使烟气的体积增大，燃烧室内温度下降，增加排烟的热损失，其结果都将使加热设备的热效率下降。
因此，先进的燃烧设备应在保证完全燃烧的前提下，α尽量使值趋近于1。
2.5实际空气量如前所述，理论空气量是燃气完全燃烧所需要的最小空气量，为了保证燃气完全燃烧，因此实际供给的空气量应大于理论空气量。
由过剩空气系数的关系可知，实际的空气量为：错误！未找到引用源。
（2-8）则实际空气量为：V 错误！未找到引用源。
=1.5×28.6=42.9033m m2.6烟气量燃气燃烧后的产物就是烟气。
当只供给理论空气量时，燃气完全燃烧后产生的烟气量称为理论烟气量。
理论烟气量的组成时CO 2、SO 2、N 2和H 2O 。
前三者组分合在一起称为干烟气。
包括H 2O 在内的烟气称为湿烟气。
当有过剩空气时，烟气中除上述组分外尚含有过剩空气，这时的烟气量称为实际烟气量。
如果燃烧不完全，则除上述组分外还将出现CO 、CH 4、H 2等可燃组分。
在实际的运用中，由于为了使燃气能够充分燃烧，则过剩空气系数α＞1，因此烟气必为实际烟气量。
对于该设计中成分已知的燃气，燃气中各可燃组分单独燃烧后产生的实际烟气量可通过燃烧反应方程式来确定。
（一） 按燃气组分计算(1)实际烟气量（α＞1）三原子气体的体积()∑+++=+=S H H C CO CO V V V SO CO RO 2n m 2m 01.0222 （2-9）2RO V =0.01×（0+0+3×32.5+4×67.5+0）=3.675 33Nm Nm 干燃气水蒸气体积()⎥⎦⎤⎢⎣⎡++++=∑a 0g n m 22d d 6.1262n 01.0\2V H C S H H V O H α （2-10）O H V 2=0.01[0+0+4×32.5+5×67.5+126.6×（0+42.90×0.01)]=5.2233Nm Nm 干燃气氮气体积，按下式求得2001.079.02N V V N +=α （2-11）2N V =0.79×42.90+0.01×0=33.891 33Nm Nm 干燃气 过剩氧气体积()01-21.02V V O α= （2-12）式中：2O V —实际烟气中过剩氧气体积（33Nm Nm 干燃气）2O V =0.21×（1.5-1）0V （2-13） 2O V =3.00 33Nm Nm 干燃气 实际烟气总体积2222f O N O H RO V V V V V +++= （2-14）式中：f V —实际烟气量（33Nm Nm 干燃气）f V =3.675+5.22+33.891+3.00=45.786 33Nm Nm 干燃气 (2)对于液化石油气也可采用下式计算:()0l f 1-5.41000252.0V H V α++=（2-15）带入低热值，得：f V =1000252.0×107844.85+4.5+（1.5-1）×28.6=45.98 33Nm Nm 干燃气 3大气式燃烧器3.1大气式燃烧器的工作原理根据部分预混燃烧方法设计的燃烧器称为大气式燃烧器，其一次空气系数为0<α'<1。
大气式燃烧器由头部及引射器两部分组成，工作原理是：燃气在一定压力下，以一定流速从喷嘴流出，进入吸气收缩管，燃气靠本身的能量吸入一次空气。
在引射器内燃气和一次空气混合，然后，经头部火孔流出，进行燃烧，形成本生火焰。
大气式燃烧器的一次空气系数为α'通常为0.45-0.75,被设计取为0.60。
根据燃烧室工作状况的不同，过剩空气系数α通常变化在 1.3~1.8之间，本设计取α=1.5。
3.2设计计算设计计算的内容是确定燃烧器各部件的界面尺寸，并根据数据确定各部件的长度等尺寸。
本设计燃烧器热负荷Q=4.2kW 燃气低热值H l =107844.853m kJ 相对密度S=0.885，理论空气需要量V 0=28.633Nm Nm ,燃气压力2000Pa 。
最佳工况 引射定量空气而燃气压力损失最小的工况称为最佳工况，此时获得最高头部静压力。
选取Ⅲ型的引射器，可使引射器的尺寸最小，其能量损失系数K=3。
(1)计算燃气流量lgH 3600H q g =（3-1）g q =85.1078442.43600⨯=0.1403m式中：g q —燃气流量，h m 3g H —燃烧器热负荷，kW 1H —燃气低热值，3m kJ (2)计算喷嘴直径jd44g j 2000885.075.00035.0140.0s 0035.0d ⨯==H L μ（3-2）j d =1.1 mm式中：j d —喷嘴直径，mm ；μ—喷嘴流量系数，μ=0.7~0.8，取值0.75.故喷嘴的面积：j F =0.952m m (3)计算混合管截面积与火孔总面积 SV 0'u α==19.39 （3-3）()()S F u 1u 1K op ++==1110.86 （3-4） ()()j m u 1u 1K F S F ++==1055.3172m m（3-5）故，混合管直径m D =54mm 式中： F 1op -最佳燃烧器参数K -引射器能力损失系数，K =3 1K -头部能力损失系数，1K =2.8 1f m1op F K KF F ==（3-6） KK F F F 1m 1op m f F ===1019.532m m （3-7） (4)计算火孔出口速度一般家用燃具的火孔出口速度可按下表所列范围取值，在这个范围内是可采取提高喷嘴前燃气压力或适当减少一次空气系数以增大火孔出口速度。