1燃气燃烧计算
天然气燃烧热值
天然气燃烧热值简介天然气是一种广泛用作能源的燃料，它在工业、家庭和交通领域都有广泛的应用。
了解天然气的燃烧热值对于确定其能量产出和使用效率非常重要。
本文将介绍天然气燃烧热值的定义、计量单位以及计算方法。
燃烧热值的定义天然气的燃烧热值定义为单位质量（通常是以千克或立方米为单位）燃烧完全所释放的热量。
燃烧热值是衡量天然气能量密度的重要指标，它决定了天然气在能源转换中的效率和经济性。
计量单位天然气的燃烧热值通常以英制单位和公制单位表示。
常用的英制单位是British Thermal Unit（BTU），常用的公制单位是焦耳（J）或千焦耳（kJ）。
BTU是英制热量单位，定义为使1磅水升高1华氏度所需要的能量。
1 BTU约等于1055焦耳，或者0.293千瓦小时（kWh）。
焦耳是国际单位制中的热量单位，定义为在质量为1克的物质升高1摄氏度所需要的能量。
1焦耳等于0.001千焦耳。
千焦耳是常用的大单位，1千焦耳等于1000焦耳。
计算方法天然气的燃烧热值可以通过实验测量或使用理论计算进行确定。
实验测量方法实验测量法是通过燃烧一定质量的天然气，在恒定的条件下测量产生的热量来确定燃烧热值。
实验测量法通常使用燃气热量计器或燃烧热量弹罩进行测量。
理论计算方法理论计算法是通过天然气组成的知识和燃烧反应的化学方程式来计算燃烧热值。
这种方法需要知道天然气的组成和反应方程式，并使用热力学数据对反应进行计算。
天然气的热力学数据可以通过文献的查阅或使用热力学计算软件来获得。
根据反应方程式和热力学数据，可以计算出单个组分和混合天然气的燃烧热值。
测量和使用燃烧热值的意义天然气的燃烧热值是确定其能量产出和利用效率的重要指标。
在工业生产和家庭使用中，准确测量和使用燃烧热值可以帮助实现能源的节约和环境保护。
准确测量天然气的燃烧热值可以用于计量和结算天然气的用量和费用。
在工业生产中，燃烧热值是确定生产过程中能源消耗和排放的基础数据。
在家庭使用中，准确测量燃烧热值可以帮助家庭了解能源使用情况并进行能源节约。
1.燃气燃烧计算
•工程计算中有湿燃气与干燃气之分。 •由于天然气中含有一定水蒸气成分，所谓1m3湿燃气 湿燃气是指 燃气的总体积为1m3，其中包含水蒸气所占体积（实际的 燃气成分小于1m3）。 •1m3干燃气 干燃气则是指燃气成分的体积是1m3，而与其共存的 还有若干水蒸气，因此1m3干燃气的实际体积是大于1 m3 1m 1 的。由于以干燃气为计量基准不会受到燃气含湿量变化的 影响，因此1m3干燃气的概念被广泛应用。 •1m3干燃气暗含了另含相应含湿量的意义，如非特殊说明， 以后皆简称1m3燃气。
当有过剩空气时， 烟气中除上述组分外还含有过剩空气， 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， 烟气中还将出现 CO、 CH4、H2 等可燃组分。 根据燃烧反应方程式可以计算出燃气中各可燃组分单独 燃烧后产生的理论烟气量。
1.4.1 理论烟气量（ α = 1 时） （1）三原子气体体积
H l + I g + I a = I f + Q2 + Q3 + Q4
式中
H l —燃气的低热值（kJ/m
3
（1-13）
干燃气） ； 3 I g —燃气的物理热（kJ/m 干燃气） ； 3 （kJ/m3 I a —1m 干燃气完全燃烧时由空气带入的物理热 干燃气） ； 3 3 I f —1m 干燃气完全燃烧后所产生的烟气的焓（kJ/m 干燃气） 。
• 水蒸气的气化潜热很大 （100℃的气化潜热为2257kJ/kg；20℃的气化潜热为2454 kJ/kg）
在工业与民用燃气应用设备中，烟气中的水蒸气通常是 以气体状态排出的，因此实际工程中经常用到的是燃气 的低热值。有时为了进一步利用烟气中的热量，把烟气 冷却至其露点温度以下使水蒸气冷凝液化，只有这时才 用到燃气的高热值。 实际使用的燃气是含有多种组分的混合气体。混合气体 的热值一般根据混合法则由各单一气体的热值计算得出
燃气计算
1 ，压力根据工程热力学原理，临界压力Pc与进口压力P1(绝压)的比值称为临界压力比pβ，即β=Pc／P1从此式可看出气体的临界压力比β只与气体的比热比n有关，气体的比热比可看作为一常数，不同类型气体的n值如下：对单原子气体，取n=1．67，则β=0．487，即Pc=0．487P1；对双原子气体，取n=1．40，则β=0．528，即Pc=0．528P1；对多原子气体，取n=1．30，则β=0．546，即Pc=0．546P1；故对于空气(双原子气体)Pc=0．528P1，对于燃气(多原子气体)，Pc=O．546P1。
燃气放散时出口截面处的压力为P2，外界压力为Po=O．1MPa，高、中压放散压力比较高，此状态下外界压力Po<Pc,此时出口截面处的压力P2=Pc不变。
2 出口流速高、中压燃气管道放散时出口流速为临界流速，根据工程热力学计算公式，临界流速为：n—绝热指数，对于多原子气体，n取1．30R—气体常数，R=Ro／M，M为分子量对于空气R=287，天然气R=519．6J／kmo1．kT1—进口气体温度，K根据上式可知放散过程下的出口流速仅与气体的种类、进口气体温度及气体的绝热指数有关，与放散管截面积无关。
3 最大质量流量燃气管道放散时，管道内压力逐渐降低，质量流量亦逐渐减少，刚开始瞬间为最大质量流量，其计算公式为：n——绝热指数，对于多原子气体，n取1．30R——气体常数，R二R。
/M，M为分子量对于空气R=287，天然气R=519．6，J／km01．kT1——气体绝对温度，Kf——放散管截面积，m2Z——压缩系数，取Z=1根据上式可知此高、中压放散时气体的最大质量流量与气体的种类、进口气体温度、放散前气体绝对压力、放散管截面积及气体的绝热指数有关。
例1：天然气管道内压力为P1=2．0Mpa，温度为tl=293K，管道内燃气流速C1为20m／s，放散管径为D108×5，试计算放散开始时出口截面气流速度和最大质量流量?解：因燃气流速C1<50m／s,可按Cl=0处理。
燃气锅炉一小时耗气量计算方法
燃气锅炉一小时耗气量计算方法
锅炉耗气量是客户采购锅炉时评估锅炉质量的一个重要指标，因为耗气量直接关系到企业后期的运行成本。
下面以1吨燃气锅炉为例，为大家介绍耗气量怎么计算：
远大WNS系列燃气锅炉热效率可达95%，天然气热值各地区不一样，取：8500Kcal
燃气锅炉每小时的耗气量=锅炉有效吸热量÷(天然气的热值×锅炉的热效率)
1吨燃气锅炉一小时耗气量=锅炉有效吸热量÷(天然气的热值×锅炉的热效率)
=60万Kcal÷(8500Kcal×0.95)
=74m3
燃气蒸汽锅炉运行现场
以上耗气量计算结果是一个理论值，影响锅炉耗气量的因素有好几个。
1、锅炉受热面积
一般来说，受热面积在锅炉整体中的占比越大，燃料燃烧后传递给锅炉的热量就越充分，燃料燃烧更加充足，也就是，为企业节省燃料的投资费用。
2、燃料热值与价格
各地区不同类型的燃料，热值也是有区别的，天然气燃烧热值是8600大卡/立方米，柴油的热值是10240大卡/公斤;但同时也要考虑燃料的费用，两者结合考虑，更加全面。
3、锅炉热效率
锅炉热效率也是影响耗气量的一个重要因素，热效率越高，燃料利用率越高，耗气量成本越小。
同时，锅炉热效率和受热面积有息息相关，受热面积越大，传热效果越好，锅炉热效率越高。
远大一体冷凝结构燃气锅炉，基于耐腐蚀、长寿命设计原理，采用ND钢基管，外装铝镁合金螺旋鳍片，扩展换热面。
极限回收烟气中的显热和水蒸汽凝结后的汽化潜热，加热锅炉补给软化水，提升给水温度，降低排烟温度，节省燃气费用。
一体式冷凝燃气蒸汽锅炉。
燃烧学讲义第一章
第1章燃烧化学基础燃烧的本质和条件1.1.1 燃烧的本质所谓燃烧，就是指可燃物与氧化剂作用发生的放热反应，通常伴有火焰、发光和发烟的现象。
燃烧区的温度很高，使其中白炽的固体粒子和某些不稳定（或受激发）的中间物质分子内电子发生能级跃迁，从而发出各种波长的光；发光的气相燃烧区就是火焰，它的存在是燃烧过程中最明显的标志；由于燃烧不完全等原因，会使产物中混有一些微小颗粒，这样就形成了烟。
从本质上说，燃烧是一种氧化还原反应，但其放热、发光、发烟、伴有火焰等基本特征表明它不同于一般的氧化还原反应。
如果燃烧反应速度极快，则因高温条件下产生的气体和周围气体共同膨胀作用，使反应能量直接转变为机械功，在压力释放的同时产生强光、热和声响，这就是所谓的爆炸。
它与燃烧没有本质差别，而是燃烧的常见表现形式。
现在，人们发现很多燃烧反应不是直接进行的，而是通过游离基团和原子这些中间产物在瞬间进行的循环链式反应。
这里，游离基的链锁反应是燃烧反应的实质，光和热是燃烧过程中的物理现象。
1.1.2 燃烧的条件及其在消防中的应用1.1.2.1 燃烧的条件燃烧现象十分普遍，但其发生必须具备一定的条件。
作为一种特殊的氧化还原反应，燃烧反应必须有氧化剂和还原剂参加，此外还要有引发燃烧的能源。
1．可燃物（还原剂）不论是气体、液体还是固体，也不论是金属还是非金属、无机物还是有机物，凡是能与空气中的氧或其它氧化剂起燃烧反应的物质，均称为可燃物，如氢气、乙炔、酒精、汽油、木材、纸张等。
2．助燃物（氧化剂）凡是与可燃物结合能导致和支持燃烧的物质，都叫做助燃物，如空气、氧气、氯气、氯酸钾、过氧化钠等。
空气是最常见的助燃物，以后如无特别说明，可燃物的燃烧都是指在空气中进行的。
3．点火源凡是能引起物质燃烧的点燃能源，统称为点火源，如明火、高温表面、摩擦与冲击、自然发热、化学反应热、电火花、光热射线等。
上述三个条件通常被称为燃烧三要素。
但是即使具备了三要素并且相互结合、相互作用，燃烧也不一定发生。
1吨锅炉燃气耗量计算公式
1吨锅炉燃气耗量计算公式要说起 1 吨锅炉燃气耗量的计算公式，这可是个有点专业但又挺实用的知识。
咱们先得搞清楚，这燃气耗量跟好多因素都有关系。
比如说锅炉的热效率、燃气的热值，还有工作的时间等等。
那这计算公式到底是啥呢？一般来说，可以用这个式子：燃气耗量= 锅炉功率×时间÷燃气热值÷锅炉热效率。
比如说，这 1 吨的锅炉，功率大概是 0.7MW。
假如工作了 1 个小时，燃气的热值是 36MJ/m³，锅炉热效率假设是 90%。
那算下来，燃气耗量 = 0.7×3600000×1÷（36000000×0.9），大概就是 80m³左右。
我给您讲个我亲身经历的事儿，有一回，一个工厂的老板找到我，着急忙慌的，说他们厂的 1 吨锅炉燃气费用太高了，让我帮忙瞅瞅。
我去现场一看，发现这锅炉热效率特别低，一检查才知道，是因为长期没清理，里面好多污垢，影响了热传递。
这就好比一个人吃饭，本来应该好好消化吸收营养，结果肠胃出问题了，吃进去的东西都浪费了不少。
我帮他们把锅炉清理干净，调整了一些运行参数，再按照正确的计算公式一算，燃气耗量明显降低了，老板可高兴了，直说我帮了他大忙。
所以啊，要想准确算出 1 吨锅炉的燃气耗量，不光得会用公式，还得注意锅炉的维护和运行情况。
不然，就算公式算得再准，实际用起来也可能跟预期差一大截。
还有的时候，环境温度也会对燃气耗量有影响。
冬天的时候，气温低，为了达到同样的供热效果，燃气就得烧得多一些。
这就像咱们冬天冷了得多穿衣服保暖一个道理。
另外，不同类型的 1 吨锅炉，可能在结构和性能上也有差异，这也会让燃气耗量有所不同。
有的锅炉设计得更合理，燃烧更充分，热效率就高，燃气自然就省。
总之，算 1 吨锅炉燃气耗量不是个简单的事儿，得综合考虑各种因素，用对公式，做好维护，才能真正做到心里有数，节省成本。
希望大家都能把这个计算公式用得明明白白，让锅炉既好用又省钱！。
一立方燃气热值
一立方燃气热值
摘要：
1.燃气热值的概念
2.燃气的种类
3.一立方燃气热值的具体数值
4.燃气热值与能源消耗的关系
5.燃气热值在我国的应用与政策影响
正文：
燃气热值是指单位体积的燃气所释放的热量，通常以每立方米（m）或每公斤（kg）为单位表示。
燃气热值是衡量燃气燃烧性能和能源利用率的重要指标，对于能源的合理利用和环境保护具有重要意义。
常见的燃气有天然气、液化石油气、人工煤气等。
其中，天然气的热值最高，约为35-45 兆焦耳/立方米（MJ/m），液化石油气约为25-35 兆焦耳/立方米，人工煤气约为18-25 兆焦耳/立方米。
一立方燃气热值的具体数值取决于燃气的种类和品质。
以天然气为例，一般情况下，一立方天然气的热值约为38 兆焦耳。
然而，这个数值可能会受到地质条件、开采过程和输送过程等因素的影响而有所波动。
燃气热值与能源消耗有着密切的关系。
高热值的燃气可以提高能源利用率，减少能源消耗，从而降低能源成本和环境污染。
因此，选择合适的燃气种类对于节能减排和可持续发展至关重要。
在我国，政府对燃气热值的管理和政策影响主要体现在以下几个方面：
1.燃气价格政策：政府通过调整燃气价格，引导燃气市场合理发展，鼓励高效燃气产品的推广和应用。
2.能源结构调整：政府通过推广清洁能源，调整能源结构，降低环境污染，提高能源利用效率。
3.燃气热值标准：政府制定燃气热值标准，规范燃气市场秩序，保障能源质量。
总之，燃气热值是衡量燃气性能和能源利用效率的重要指标。
爆炸极限的计算方法-1
爆炸极限的计算方法1 根据化学理论体积分数近似计算爆炸气体完全燃烧时，其化学理论体积分数可用来确定链烷烃类的爆炸下限，公式如下：L下≈0.55c0式中0.55——常数；c0——爆炸气体完全燃烧时化学理论体积分数。
若空气中氧体积分数按20.9%计，c0可用下式确定c0=20.9/（0.209+n0）式中n0——可燃气体完全燃烧时所需氧分子数。
如甲烷燃烧时，其反应式为CH4+2O2→CO2+2H2O此时n0=2则L下=0.55×20.9/（0.209+2）=5.2由此得甲烷爆炸下限计算值比实验值5%相差不超过10%。
2 对于两种或多种可燃气体或可燃蒸气混合物爆炸极限的计算目前，比较认可的计算方法有两种：2.1 莱•夏特尔定律对于两种或多种可燃蒸气混合物，如果已知每种可燃气的爆炸极限，那么根据莱•夏特尔定律，可以算出与空气相混合的气体的爆炸极限。
用Pn表示一种可燃气在混合物中的体积分数，则：LEL=（P1+P2+P3）/（P1/LEL1+P2/LEL2+P3/LEL3）（V%）混合可燃气爆炸上限：UEL=（P1+P2+P3）/（P1/UEL1+P2/UEL2+P3/UEL3）（V%）此定律一直被证明是有效的。
2.2 理•查特里公式理•查特里认为，复杂组成的可燃气体或蒸气混合的爆炸极限，可根据各组分已知的爆炸极限按下式求之。
该式适用于各组分间不反应、燃烧时无催化作用的可燃气体混合物。
Lm=100/（V1/L1+V2/L2+……+Vn/Ln）式中Lm——混合气体爆炸极限，%；L1、L2、L3——混合气体中各组分的爆炸极限，%；V1、V2、V3——各组分在混合气体中的体积分数，%。
例如：一天然气组成如下：甲烷80%（L下=5.0%）、乙烷15%（L下=3.22%）、丙烷4%（L下=2.37%）、丁烷1%（L下=1.86%）求爆炸下限。
Lm=100/（80/5+15/3.22+4/2.37+1/1.86）=4.3693 可燃粉尘许多工业可燃粉尘的爆炸下限在20-60g/m3之间，爆炸上限在2-6kg/m3之间。
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可以用以下通式表示：
Cm H n
(m
n 4
)O2
mCO2
n 2
H 2O
H
（1-1）
式中 H —1molCmHn 完全燃烧后所放出的热量。
rN2 79 3.76 rO2 21
1.2 燃气热值的确定
热值——1m3 燃气完全燃烧所放出的热量称为该燃气的 热值，单位为 kJ/m3 或 kJ/kg。
在工业与民用燃气应用设备中，烟气中的水蒸气通常是 以气体状态排出的，因此实际工程中经常用到的是燃气 的低热值。有时为了进一步利用烟气中的热量，把烟气 冷却至其露点温度以下使水蒸气冷凝液化，只有这时才 用到燃气的高热值。
实际使用的燃气是含有多种组分的混合气体。混合气体 的热值一般根据混合法则由各单一气体的热值计算得出
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、接触，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需要量，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与空气分子接触的机 会，也增加了其相互作用的机会，从而促使其燃烧完全。
实际供给的空气量V 与理论空气需要量V0 之比称为过剩
H H1r1 H2r2 Hnrn
某些单一可燃气体的热值（kJ/m3；标准状况）
气体
热值
H2
CO
CH4 C3H8 C4H10
C3H6 n-C4H10 i-C4H10
低热值 10794 12644 35906 87667 93244 117695 123649 122857
高热值 12753 12644 39842 93671 101270 125847 133885 133048
空气系数 ，即
V
V0
（1-3）
通常 1。实际中， 的取值决定于所采用的燃烧方法及
燃烧设备的运行状况。在工业设备中， 一般控制在
1.05～1.20；在民用燃具中 一般控制在 1.3～1.8。
在燃烧过程中，正确选择和控制 值的大小是十分重要 的， 过小或过大都会导致不良后果。
过小会导致不完全燃烧，造成能源的浪费和对环境的污 染； 过大则使烟气体积增大，炉膛温度与烟气温度降低， 导致换热设备换热效率的降低与排烟热损失的增大，同 样造成能源的浪费。因此，先进的燃烧设备应在保证完 全燃烧的前提下，尽量使 值趋近于 1。
燃气燃烧与燃烧装置
徐鹏
燃气燃烧与燃烧装置
燃气 燃烧（火焰） 燃烧装置
✓ 燃气燃烧基本理论
1. 燃烧计算 2. 燃气燃烧过程 3. 燃气燃烧方法 4. 燃气燃烧污染的控制 5. 燃气互换性
✓ 燃气燃烧应用装置
1. 扩散式燃烧器 2. 大气式燃烧器 3. 全预混燃烧器 4. 节能环保燃烧技术及装置 5. 民用燃气用具、燃气工业炉
高热值——1m3 燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温 度，ห้องสมุดไป่ตู้中的水蒸气以凝结水状态排出时所放出的热量。
低热值——1m3 燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温 度，其中的水蒸气以蒸汽状态排出时所放出的热量。
燃气的高热值在数值上大于其低热值，差值为水蒸气的气 化潜热。
• 水蒸气的气化潜热很大 （100℃的气化潜热为2257kJ/kg；20℃的气化潜热为2454 kJ/kg）
•工程计算中有湿燃气与干燃气之分。 •由于天然气中含有一定水蒸气成分，所谓1m3湿燃气是指 燃气的总体积为1m3，其中包含水蒸气所占体积（实际的 燃气成分小于1m3）。 •1m3干燃气则是指燃气成分的体积是1m3，而与其共存的 还有若干水蒸气，因此1m3干燃气的实际体积是大于1 m3 的。由于以干燃气为计量基准不会受到燃气含湿量变化的 影响，因此1m3干燃气的概念被广泛应用。 •1m3干燃气暗含了另含相应含湿量的意义，如非特殊说明， 以后皆简称1m3燃气。
1.4 完全燃烧产物的计算
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。
理论烟气的组分有 CO2、H2O 和 N2。一些燃料中含有 一定的硫分，则在它们的燃烧产物中还含有 SO2。由于 在作气体分析时，CO2 和 SO2 的含量经常合在一起， 而产生 CO2 和 SO2 的化学反应式也有许多相似之处， 因此通常将 CO2 和 SO2 合称为三原子气体，用符号 RO2 表示。
1.5H 2 S
O2 ]
式中 V0 —理论空气需要量（m3 干空气/m3 干燃气）； H2 、CO 、Cm H n 、H2S —燃气中各种可燃组分的容积成分； O2 —燃气中氧的容积成分。
一般，燃气的热值越高，燃烧所需的理论空气量就越多。
1.3.2 实际空气需要量
理论空气需要量是燃气完全燃烧所需的最小空气量。 由于燃气与空气的混合很难达到完全均匀，如果在实际
理论空气需要量是指按燃烧反应计量方程式，1m（3 或 kg） 燃气完全燃烧所需的空气量，是燃气完全燃烧所需的最 小空气量，单位为 m3/m3 或 m3/kg。
当燃气组分已知时，根据各组分的反应方程式，可按下 式计算燃气燃烧所需的理论空气量：
V0
1
[0.5H 21
2
0.5CO
(m
n 4 )Cm H n
燃气燃烧与装置
1. 燃气燃烧基本理论
1. 燃气燃烧计算
燃烧计算是燃气燃烧应用的基础。它为工业及民用燃烧 设备的设计提供可靠的依据。
燃气燃烧计算包括三方面内容： (1)确定燃气的热值； (2)计算燃烧所需的空气量及产生的烟气量； (3)确定燃烧温度和绘制焓温图。
1.1 燃烧及燃烧反应计量方程式
对于气体燃料来说，燃烧是指气体中的可燃成分（CmHn、 H2、CO 等）在一定条件下与氧发生激烈的氧化作用， 并产生大量的热和光的物理化学反应过程。
燃烧反应计量方程式是进行燃气燃烧计算的依据。它可 以表示出燃烧反应前后，燃气中的各可燃物质与其燃烧 产物之间的量值比例关系。
任何一种形式的碳氢化合物 CmHn 的燃烧反应方程式都
1.3 燃烧所需空气量
燃烧所需的氧一般是从空气中直接获得的。
若不考虑空气中含有的少量的二氧化碳和其它稀有气
体，干空气的容积成分可按含氧气 21％、含氮气 79％计
算。
在燃气的燃烧过程中要供给适量的空气，过多或过少都
会对燃烧产生不利影响。
rN2 79 3.76 rO2 21
1.3.1 理论空气需要量