理论空气量计算公式
电厂锅炉燃料燃烧计算
式中 C ar 、S ar 合并在一起，是因为 C、 S的完全燃烧反应方程式
可写成通式 RO2 RO 2 ，其中，RCar0.37Sa 5r称为1kg燃 料中“当量碳量”。此外，进行烟气分析时，一般将其的燃烧产物和的 容积一起测定。
第一节二、理实论际空供气给量空气和量过和量过空量气空系气数
系数
实际送入锅炉内的空气量要比理论空气量大些，这一空气量称为
实际空气量，用符号表示，单位是m3/kg（m3/m3）。
实际空气量与理论空气量之比称为过量空气系数，用符号 表示，
Vk VO
（3——9）
实际供给空气量与理论空气量之差称为过量空气，用符号V 表示，
过量空气系数的最佳值与燃料种类、燃烧方式及燃烧设备的完善程度有关，应通 过试验确定。各种锅炉在燃用不同燃料时的过量空气系数值见表3-1。
第二节 烟气成分及烟气容积计算
一、烟气成分 • 烟气成分是指燃料燃烧后生成的产物——
烟气及其携带的灰粒。 • 烟气携带的灰粒占容积百分比较小，通常
计算时都略去不计。 • 烟气是由多种气体成分组成的混合物，主
3.当 1 且不完全燃烧时，烟气容积是：
V y V C 2 O V S 2 O V N 2 V H 2 O V O 2 V CO m3/kg（3—13）
第二节 烟气成分及烟气容积计算
二、烟气容积计算 1.理论烟气容积 ：是指当 1 且完全燃烧时所生成的烟气容积。
V y 0 1 . 8 C 6 a 1 r 0 . 6 3 S 0 a 7 r 0 0 . 8 5 1 N a r 0 0 . 7 V O 0 9 0 . 1 H a 1 r 0 . 0 1M 1 a r 0 2 . 0V 4 1 O
李云飞版食品工程原理第四章课后习题答案
4.3 习题解答【4-1】用光滑小球在粘性流体中自由沉降可测定该液体的粘度。
测试时用玻璃筒盛满待测液体，将直径为6mm 的钢球在其中自由沉降，下落距离为200mm ，记录钢球的沉降时间。
现用此法测试一种密度为1300 kg/m 3的糖浆，记录的沉降时间为7.32秒，钢球的比重为7.9， 试求此糖浆的粘度。
解：小球的沉降速度 s m smHu t /0273.032.72.0===τ设在斯托克斯区沉降，则由斯托克斯定律：)(74.40273.01881.9)13007900()006.0(18)(2s Pa u gd tp p ⋅=⨯-=-=ρρμ校核：算出颗粒雷诺数 Re p =1045.074.413000273.0006.0<=⨯⨯=μρt p u d属斯托克斯沉降。
上述计算有效。
∴糖浆的粘度为4.74Pa.s【4-2】某谷物的颗粒粒径为4mm ，密度为1400 kg/m 3。
求在常温水中的沉降速度。
又若此谷物的淀粉粒在同样的水中的沉降速度为0.1mm/s ，试求其粒径。
解：（1） 已知：d p =4mm ，ρp =1400kg/m 3，μ=0.001Pa ·s假设谷物颗粒在滞流区沉降则())/(49.3001.01881.9)10001400()104(18232s m g d u p pt =⨯⨯-⨯=-=-μρρ但11040.1001.0100049.3104Re 43>⨯=⨯⨯⨯==-μρt p p u d∴假设不成立又假设颗粒在湍流区沉降则())/(218.0100081.9)10001400(10474.174.13s m g d u p p t=⨯-⨯=-=-ρρρ此时500872001.01000218.0104Re 3>=⨯⨯⨯==-μρt p p u d∴假设成立，颗粒沉降速度为0.218 m/s (2) u t ’=0.1mm/s ，假设沉降发生在滞流区则 )(1014.281.9)10001400(001.0101.018)(1853''m g u d p t p --⨯=⨯-⨯⨯⨯=-=ρρμ校核：100214.0001.01000101.01014.2Re 35''<=⨯⨯⨯⨯==--μρt p p u d∴ 假设成立，此谷物的淀粉粒直径为2.14×10-5m【4-3】气体中含有大小不等的尘粒，最小的粒子直径为10μm 。
污水及污染物排放量计算
污水及污染物排放量计算实际排放量（吨/年）=年排放量（吨）＊排放浓度（mg/L）/1000000 （排放浓度=全年四个季度平均值）经处理去除量（吨/年）=年排放量（吨）*(处理装置进水浓度-排放浓度）/1000000案例分析:某厂污水排放基本情况表排放量原水CODcr 出水CODcr 原水NH3—N 出水NH3—N1季度25800 1120 165 254 222季度25000 1230 190 276 263季度28600 1070 154 242 204季度27400 1110 96 265 19计算：1季度COD排放量＝25800X165/1000000=4。
257吨1季度COD去除量＝25800X(1120-165）/1000000=24。
639吨全年COD排放量＝四个季度COD排放量之和全年COD去除量＝四个季度COD去除量之和1季度NH3—N排放量＝25800X22/1000000＝0。
5676吨1季度NH3—N去除量＝25800X（254-22）/1000000 ＝5.9856吨全年NH3-N排放量＝四个季度NH3-N排放量之和全年NH3-N去除量＝四个季度NH3-N去除量之和废气及相关污染物的计算一、烟气量的计算二、燃烧废气各污染物排放量物料衡算方法三、案例分析固体燃料燃烧产生的烟气量计算一、理论空气量计算L=0。
2413Q/1000+0。
5L:燃料完全燃烧所需的理论空气量,单位是m3/kg；Q：燃料低发热值，单位是kJ/kg；二、理论烟气量计算V=0。
01（1.867C+0.7S+0.8N）+0.79LV：理论干烟气量，单位是m3/kg；C、S、N:燃料中碳、硫、氮的含量；L:理论空气量理论湿烟气量计算再加上燃料中的氢及水分含量，系数分别为11.2、1。
24固体燃料燃烧产生的烟气量计算三、实际产生的烟气量计算V0=V+ （a –1)LV0：干烟气实际排放量,单位是m3/kga: 空气过剩系数，可查阅有关文献资料选择。
锅炉第二章题库答案
第二章燃料与燃烧计算一、名词解释1、发热量：单位质量的燃料在完全燃烧时所放出的热量。
2、高位发热量：1kg燃料完全燃烧后所产生的热量，包括燃料燃烧时所生成的水蒸气的汽化潜热。
3、低位发热量：高位发热量中扣除全部水蒸气的汽化潜热后的发热量。
4、标准煤：规定收到基低位发热量Qnet，ar =29308kJ/kg的煤。
6、煤的挥发分：失去水分的干燥煤样置于隔绝空气的环境下加热至一定温度时，煤中的有机物分解而析出的气态物质的百分数含量。
7、油的闪点：油气与空气的混合物与明火接触发生短暂的闪光时对应的油温。
8、完全燃烧：燃烧产物中不再含有可燃物的燃烧。
9、不完全燃烧：指燃料的燃烧产物中还含有某些可燃物质的燃烧。
10、理论空气量：1kg收到基燃料完全燃烧，而又无过剩氧存在时所需的空气量。
11、过量空气系数：实际供给的空气量与理论空气量的比值。
12、理论烟气量：供给燃料以理论空气量，燃料达到完全燃烧，烟气中只含有二氧化碳、二氧化硫、水蒸气及氮气四中气体时烟气所具有的体积13、烟气焓：1kg固体、液体燃料或标准状态下1m³气体燃料燃烧生成的烟气在等压下从0℃加热到某一温度所需的热量。
二、填空1、煤的元素分析法测定煤的组成成分有碳、氢、氧、氮、硫、灰分、水分，其中碳、氢、硫是可燃成分，硫是有害成分。
2、煤的工业分析成分有水分、挥发分、固定碳和灰分。
3、表征灰的熔融特性的四个特征温度为变形温度、软化温度、半球温度和流动温度。
4、煤的炭化程度越深，其挥发分含量越少，着火温度越高，点火与燃烧就越困难。
5、煤的成分分析基准常用的有收到基、空气干燥基、干燥基和干燥无灰基。
6、理论水蒸气体积，包括燃料中氢完全燃烧生成的水蒸气、燃料中水分受热蒸发形成的水蒸气、理论空气量带入的水蒸气三部分。
0带进烟气中的水蒸气体积为V k0 m3/kg。
7、随同理论空气量Vk8、烟气成分一般用烟气中某种气体的所占干烟气总体积的体积百分数含量来表示。
煤燃烧需要的空气量
煤燃烧需要的空气量
煤燃烧需要的空气量有如下两种计算方式：
按质量计算。
C（12）+ O2（32）= CO2，即燃烧1kg煤需要的空气量1x（煤的碳含量）30/12（燃烧耗氧质量比）100/21（空气中氧含量）=11.9x。
按体积计算。
考虑到空气中经常含有一定量的水蒸气，一般都假定每千克空气中含10g水蒸气，因此，燃烧所需要的理论空气量为1.016m3/㎏。
空燃比是实际燃烧中需要供给过量的空气，一般锅炉为上述计算空气量的1.3倍。
若无烟煤的含碳量为90%，则燃烧1kg需要空气量10.71kg，常温标准大气压下的体积约为8.3m3，若空燃比为1.3，则需要空气10.79m3。
燃烧所需空气量和过量空气系数
二、不完全燃烧方程式 定义：燃料不完全燃烧时，各烟气成分之间的关系。 表达：燃料的元素成分、烟气分析所得各烟气成分。
CO 21 - O2 - (1 )RO 2 % 0.605
(3 - 41)
第四节 根据烟气成分求过量空气系数及烟气焓
一、运行时过量空气系数的计算 运行时过量空气系数可以由烟气分析结果加以确定。
Vy VCO2 VSO2 VN2 VH2O VO2 VCO Nm3 / kg
二、根据燃烧化学反应计算烟气容积
※计算思路： 实际烟气容积=理论烟气容积+过量空气容积（干）+过量空气带入 的水蒸气容积 或：实际烟气容积=干烟气容积+水蒸气容积
（一）理论烟气容积
定义：=1并且燃料完全燃烧 计算：
（1）VRO2 的计算
①燃料中的氢生成的水蒸气
11.1 H y 0.111 H y Nm3 / kg
100
100
②燃料中的水分生成的水蒸气
22.4 W y 0.0124 W y Nm3 / kg 18 100
③理论空气量带入的水蒸气
“空气含湿2128.4量1W0d0y k0”.01是24W指yNm13k/ kgg 干空气带入的水蒸气量，单位为 g/kg干空气。 每标准立方米干空气带入的水蒸气容积为：
“过量空气系数”、“过量空气量”
炉膛出口过量空气系数
" l
的作用及最佳值
与燃料种类、燃烧方式以及 燃烧设备的完善程度有关
炉膛出口
固态排渣煤粉炉中， 无烟煤和贫煤的炉 膛出口过量空气系数 为1.25，而烟煤与 褐煤则为1.20。 思考：这是为什么？
第二节 烟气成分及其烟气量的计算
一、烟气成分
⑴当=1并且完全燃烧时，烟气由CO2、SO2、N2和H2O组成， 其容积为
污水及污染物排放量计算
污水及污染物排放量计算污水及污染物排放量计算实际排放量（吨/年）=年排放量（吨）*排放浓度（mg/L）/1000000 （排放浓度=全年四个季度平均值）经处理去除量（吨/年）=年排放量（吨）*（处理装置进水浓度-排放浓度）/1000000案例分析：某厂污水排放基本情况表排放量原水CODcr 出水CODcr 原水NH3-N 出水NH3-N1季度25800 1120 165 254 222季度25000 1230 190 276 263季度28600 1070 154 242 204季度27400 1110 96 265 19计算：1季度COD排放量＝25800X165/1000000=4.257吨1季度COD去除量＝25800X(1120-165)/1000000=24.639吨全年COD排放量＝四个季度COD排放量之和全年COD去除量＝四个季度COD去除量之和1季度NH3-N排放量＝25800X22/1000000＝0.5676吨1季度NH3-N去除量＝25800X(254-22)/1000000 ＝5.9856吨全年NH3-N排放量＝四个季度NH3-N排放量之和全年NH3-N去除量＝四个季度NH3-N去除量之和废气及相关污染物的计算一、烟气量的计算二、燃烧废气各污染物排放量物料衡算方法三、案例分析固体燃料燃烧产生的烟气量计算一、理论空气量计算L=0.2413Q/1000+0.5L:燃料完全燃烧所需的理论空气量，单位是m3/kg;Q:燃料低发热值，单位是kJ/kg;二、理论烟气量计算V=0.01(1.867C+0.7S+0.8N)+0.79LV:理论干烟气量，单位是m3/kg;C、S、N：燃料中碳、硫、氮的含量；L：理论空气量理论湿烟气量计算再加上燃料中的氢及水分含量，系数分别为11.2、1.24固体燃料燃烧产生的烟气量计算三、实际产生的烟气量计算V0=V+ (a –1)LV0:干烟气实际排放量，单位是m3/kga: 空气过剩系数，可查阅有关文献资料选择。
理论空气量
理论空气量理论空气量理论空气量是指在室温下以标准大气压表示，所大气含有一定物质体积量的空气量。
它是用来衡量空气中含有的气体物质的容积量，是确定空气含有气体个数及其平衡比例的基础，并且也是使用燃气、原油、天然气、二氧化碳、氮气等物质计算流量单位的依据。
一、空气理论量的定义空气理论量是指在室内温度下，具有标准大气压的空气中所含有的气体物质容积量，在公制中，它的单位是立方米，其计算公式为：理论空气量(m3) = 室温下空气压力(Pa) * 空气体积(m3) / 标准大气压(Pa)二、空气理论量的应用1.它可以通过测量物理传感器感受到的一段时间内的空气量来估计未知气体含量的体积流量；2.它可以用来确定空气中含气体的物质的形成及平衡比，从而测定出对应数值；3.它可以用来测定气象状况，如气压、温度等，进而确定环境的气态状况；4.它还可以用来指标空气质量，检测空气中污染物的含量，以维护空气质量。
三、空气理论量的影响因素空气理论量受室温、大气压、湿度及空气中污染物等不同因素的影响。
1.室温：随着室温的升高，气体的温度也会上升，空气的容积也随着温度的升高而增大，理论空气量也会增大；2.大气压：随着大气压的改变，显示出的空气量也会发生变化，理论空气量也会随着压强的变化而变化；3.湿度：当空气中湿度在60%以上时，空气中水分含量会增加，空气的容量也会发生变化，因此理论空气量也会受到影响；4.空气中污染物：混入空气中的污染物会改变空气的物质组成，物质含量的变化总是伴随着理论空气量的变化。
综上所述，理论空气量是用来衡量空气中含有的气体物质的容积量，它对空气的温度、大气压、湿度以及混入污染物都有着直接的影响。
只有理解它的定义及影响，才能够更好的利用它来测量空气中的物质体积，控制环境质量，保护环境。
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燃料燃烧的理论空气量
空气为理想气体，单位燃料（1kg ）的需氧量计算：
碳燃烧：22CO O C →+ 需氧量：C
C 866.14.22121=⨯⋅
氢燃烧： 需氧量：H H 55.54.2221
008
.121
=⨯⨯⨯⋅
硫燃烧： 需氧量：S S 7.04.2232
1=⨯⋅ 氧的含量：O O 7.04.22321=⨯⋅
燃烧单位燃料（1kg ）的需氧量为：
O S H C 7.07.055.5866.1-++kg m /3
理论空气量：
O S H C V a 33.333.35.2689.80
-++=kg m /3
理论烟气量的计算：
燃料完全燃烧，可燃元素C 、H 、S 分别被氧化为CO2、H2O 和SO2，空气中O2完全反应，元素N 和气体N2不参与反应
CO2：C
C 866.14.2212
1=⨯⋅ SO2：S
S 7.04.2232
1=⨯⋅ N2：N2两个来源，燃料中的N 和理论空气中的N2 0
079.08.079.04.22281
a a V N V N +=+⨯⋅
H2O ：理论水蒸气体积由三部分组成，燃料中的水分，燃料中H 燃烧产生的水分和理论空气带入的水分
H W H W 1.1124.14.22008.121
4.22181
+=⨯⨯⋅+⨯⋅
理论烟气量的计算：
O H N SO CO fg V V V V V 22220+++=
H W V N S C a 1.1124.179.08.07.0866.10+++++=
燃烧中实际烟气量应为理论烟气量与过剩空气量之和
o a fg fg V V V )1(0-+=α
过剩空气系数的计算 )5.0(264.05.01222CO O N CO O ---+
=α。