煤气燃烧计算
一、煤气完全燃烧计算
1、燃料部分
3（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）
各种煤气成分列表如下：（成分如有变动，请相应调整）所选煤气成分列表如下：您选择的是高炉煤气，其低位发热值Qd=
=3208.62
kJ/Nm 3
折合成千卡Q d =
766.36
kcal/Nm 3
或Qd=766.36kcal/Nm3÷1.3053kg/Nm3=
587.13
kcal/kg
3208.62kJ/Nm3÷4.1868kJ/kcal=
=10805kJ/Nm3×2.30%+12650kJ/Nm3×23.40%+35960kJ/Nm3×0.00%+59813kJ/Nm3×0.00%+86939kJ/Nm3×0.00%+90485kJ/Nm3×0.000%+117875kJ/Nm3×0.000%=煤气燃烧计算
2、完全燃烧计算表
设有 1.000Nm3高炉煤气完全燃烧
空气系数α= 1.500
完全燃烧（α=1.500）计算表
3、完全燃烧实际理论燃烧温度计算
实际理论燃烧温度t li 计算公式如下：
式中，t li ：为计算的实际理论燃烧温度，℃
V、c：实际燃烧产物体积及产物平均比热容，单位分别是：Nm 3，kJ/(Nm 3·℃)Q：煤气发热量，kJ
V r 、c r 、t r ：煤气的体积、平均比热和温度，单位分别是：Nm 3，kJ/(Nm 3·℃)，℃V a 、c a 、t a ：助燃空气的体积、平均比热和温度，单位分别是：Nm 3，kJ/(Nm 3·℃)，℃n%：燃烧室热效率，这里设定n%=
100%
⑴煤气平均比热计算
根据以上列表计算可得，这样的煤气完全燃烧时理论需氧量、理论空气量、理论烟气量以及空气过剩系数α=1.500时的实际空气量和实际烟气量如下：
注：将涉及到的单一气体平均比热计算公式列如下：单位：kJ/（Nm 3·℃）（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）
()%
r r r a a a li Q V c t V c t n t Vc
++?=
2326(0.386160.22100.081810) 4.1868626.9CO c t t t --=+?-??（<℃）2273.1
[(0.71428308.38lg
153.4)] 4.186820001000CO t c t t t +=--÷?（<℃）23(0.31410.0424110) 4.1868626.9O c t t -=+??（<℃）
2273.1
[(0.42143113.07lg 55.74)] 4.186830001000
O t c t t t +=--÷?（<℃）
2326(0.31030.0124100.0178610) 4.1868626.9N CO c t t t --=+?+??、、空气（<℃）
2273.1
[(0.41844148.33lg 65.28)] 4.186830001000N CO t c t t t +=--÷?、、空气（<℃）
3(0.355350.031710) 4.1868100c t t -=+??H2O(气)（<℃）
31
(0.35010.0578100.26) 4.1868526.9c t t t
-=+?+??H2O(气)（<℃）
273.11000
[(0.68973850.63lg
117.298.6)] 4.186830001000273.1
t c t t t t +=---÷?+H2O(气)（<℃）
首先设定煤气温度t r =
20℃
煤气的平均比热c
要根据烃类比热计算,烃类平均比热表如下：（单位：kJ/(Nm 3·℃)）（参考自《硅酸盐工业热工基础》P240 表4-14）
按照插入法计算,20℃时各种烃类平均比热计算结果如下，计算结果在下列相应温度区间列出273.11000
[(0.68973850.63lg
117.298.6)] 4.186830001000273.1
t c t t t t +=---÷?+H2O(气)（<℃）
23
2
6
(0.31120.00375100.010410) 4.1868726.9H c t t t --=-?+??（<℃）
2273.11000
[(0.4652585.93lg
111.60.6)] 4.186830001000273.1
H t c t t t t +=---÷?+（<℃）
43(0.36860.3310) 4.1868726.9CH c t t -=+??（<℃）
4273.1
[(1.20533822.37lg
477.1)] 4.186811001000
CH t c t t t +=--÷?（<℃）
按照上表计算的20℃时各种烃类平均比热，来计算煤气的平均比热：
3
所以煤气平均比热cr=
c H2H 2+c CO CO+c CH4CH 4+c C2H4C 2H 4+c C3H6C 3H 6+c CO2CO 2+c N2N 2+c H2O H 2O+c O2O 2+c C3H8C 3H 8+c C4H10C 4H 10=
=1.3587
kJ/(Nm 3·℃)
⑵实际理论燃烧温度计算由于温度小于2000℃，下表按照插入法计算的CO2的平均比热值略过，不能使用 1.6399
kJ/(Nm 3·℃)
实际理论燃烧温度t li =（Q＋V r c r t r ＋V a c a t a ）n%/（Vc）=
#########
=1.3026kJ/Nm3.℃×2.30%+1.3002kJ/Nm3.℃×23.40%+1.5709kJ/Nm3.℃×0.00%+1.7940kJ/Nm3.℃×0.00%+2.2432kJ/Nm3.℃×0.00%+1.6351kJ/Nm3.℃×14.60%+1.3002kJ/Nm3.℃×54.70%+1.4904kJ/Nm3.℃×5.00%+1.3186kJ/Nm3.℃×0.00%+3.9238kJ/Nm3.℃×0.000%+4.3160kJ/Nm3.℃×0.000%=（上表中2000～2500℃CO 2的平均比热值参考自《燃料与燃烧》P268）
=[(3208.62kJ（煤气发热量）+23.87kJ（空气物理热）+27.17kJ（煤气物理热）]×100%（燃烧室热效率）÷[1.789Nm3/Nm3煤气×1.000Nm3煤气×1.6399kJ/(Nm3·℃)]=
=1110.85℃
废气平均比热=2.2912kJ/Nm3·℃×21.24%+1.7821kJ/Nm3·℃×4.08%+1.4438kJ/Nm3·℃×71.09%+1.5097kJ/Nm3·℃×3.59%=