燃烧学公式表
吉大燃烧学工程燃烧计算
• (1燃料应除去灰分，1.293空气标态下密度，)
• 固、液体燃料
•
3
• 气体燃料
11A001.293Vk
Vy
222 .481C0O 0222 .41H02 0 1.29V3 k
3
Vy
2．按产物量计算
C O 2 H 2 O N 2 S O 2 O 2 % 1% 00
44CO218H2O
吉大燃烧学工程燃烧计算
1
3.1 燃烧过程的化学反应
➢ 如果燃料中所有的碳都氧化为2、所有的氢都氧化为H2O、所有的硫都氧化为2，则 这种燃烧称为完全燃烧，否则称为不完全燃烧。 ➢ 在工程燃烧计算中，一般按单位数量的燃料来考虑。单位数量的燃料是指每千克或每 标准立方米计量的燃料量，即固体和液体燃料用1燃料计算，气体燃料用1m3（标况下）燃 料计算。 ➢ 工程燃烧计算所关心的是燃烧的宏观结果，不探索反应的内部过程。
3.4 燃烧温度计算
=
(3-40)
如果不考虑系统与外界交换的功，则
022O020
(3-19)
根据燃烧反应式，式（3-19）右边各项可按下列各式计算：
22=O00.=0108.16161＋＋00..20010227.4400/..02011886/6116V0(0＋0 0.375)
(3-20) (3-21)
20=0.0080.79V0
(3-22)
1m3（标况下）气体燃料在 ＝1的情况下完全燃烧，所生成的理论烟气量，可由气体 燃料的湿成分按式（3-23）计算：
3.2 燃烧空气量的计算
• 烟气分析中常将碳和硫的燃烧产物2和2的容积一起测定，记为2，
• 可将碳和硫的完全燃烧反应式写成通式R＋O2→2，
• 其中＝ ＋0.375，相当于1燃料中的当量碳量：
燃烧学—第4章2
中国矿业大学能源学院安全与消防工程系
6
《燃烧学》--第四章
图4-21 不同压力下甲烷爆炸极限 1．火焰向下传播，圆筒容器尺寸为 37×8cm；2．端部或中心点，球形 容器；3．火焰向下传播，圆筒容器
图4-22 不同压力下氢气爆炸极限 1．火焰向下传播，圆筒容器尺寸为 37×8cm；2．端部或中心点，球形 容器；3．火焰向下传播，圆筒容器
图4-19 温度对甲烷爆炸极限的影响
图4-20 温度对氢气爆炸极限的影响
中国矿业大学能源学院安全与消防工程系
5
《燃烧学》--第四章
温度对丙酮爆炸极限的影响
混合物温度，℃ 0 50 100 爆炸下限，％ 4.2 4.0 3.2 爆炸上限，％ 8.0 9.8 10.0
（2）初始压力
一般压力增大，爆炸极限扩大 压力降低，则爆炸极限范围缩小 待压力降至某值时，其下限与上限重合，将此时的最低压力称为 爆炸的临界压力。若压力降至临界压力以下，系统便成为不爆炸
中国矿业大学能源学院安全与消防工程系
7
《燃烧学》--第四章
（3）惰性介质即杂质
若混合物中含惰性气体的百分数增加，爆炸极限的范围缩小，惰 性气体的浓度提高到某一数值，可使混合物不爆炸
加入惰性气体， 爆炸上限显著下降 爆炸下限略有上升 最终合为一点 ——爆炸临界点
惰化能力：
CCl4 > CO2 > H2O > N2 > He > Ar
气体混合 物 CO2 O2 CO H2 CH4 N2
下限 ％
上限 ％
下 限 ％
上 限 ％
水煤气
6.2
0.3
39.2
49.2
2.3
初三学霸整理所有化学公式
初三学霸整理所有化学公式学霸整理化学公式1、木炭在氧气中燃烧：C+O2=点燃=CO22、硫在氧气中燃烧：S+O2=点燃=SO23、镁在空气中燃烧：2Mg+O2=点燃=2MgO4、铁在氧气中燃烧：3Fe+2O2=点燃=Fe3O45、磷在氧气中燃烧：4P+5O2=点燃=2P2O56、铜在空气中加热：2Cu+O2=△=2CuO7、氢气在氧气中燃烧：2H2+O2=点燃=2H2O8、一氧化碳在空气中燃烧：2CO+O2=点燃=2CO29、碳不充分燃烧：2C+O2(不充分)=点燃=2CO10、二氧化碳通过灼热的碳层：CO2+C=高温=2CO11、二氧化碳与水反应：CO2+H2O=H2CO312、生石灰和水化合：CaO+H2O=Ca(OH)213、氯酸钾与二氧化锰共热(实验室制O2)：2KClO3=(MnO2=△=2KCl+3O2↑14、加热高锰酸钾：2KMnO4=△=K2MnO4+MnO2+O2↑15、电解水：2H2O=通电=2H2↑+O2↑16、碳酸不稳定分解：H2CO3=H2O+CO2↑17、高温煅烧石灰石：CaCO3=高温=CaO+CO2↑18、锌和稀硫酸反应(实验室制H2)：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑19、锌和盐酸的反应：Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑20、铁和盐酸：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑酸和对应的酸性氧化物的联系① 酸性氧化物和酸都可跟碱反应生成盐和水：CO2 + 2NaOH == Na2CO3 + H2O(H2CO3 + 2NaOH == Na2CO3 + 2H2O)SO2 + 2KOH == K2SO3 + H2OH2SO3 + 2KOH == K2SO3 + 2H2OSO3 + 2NaOH == Na2SO4 + H2OH2SO4 + 2NaOH == Na2SO4 + 2H2O② 酸性氧化物跟水反应生成对应的酸：(各元素的化合价不变)CO2 + H20 == H2CO3SO2 + H2O == H2SO3SO3 + H2O == H2SO4N205 + H2O == 2HNO3碱和对应的碱性氧化物的联系① 碱性氧化物和碱都可跟酸反应生成盐和水：CuO + 2HCl == CuCl2 + H2OCu(OH)2 + 2HCl == CuCl2 + 2H2OCaO + 2HCl == CaCl2 + H2OCa(OH)2 + 2HCl == CaCl2 + 2H2O②碱性氧化物跟水反应生成对应的碱：(生成的碱一定是可溶于水，否则不能发生此反应)K2O + H2O == 2KOHNa2O +H2O == 2NaOHBaO + H2O == Ba(OH)2CaO + H2O == Ca(OH)2③不溶性碱加热会分解出对应的氧化物和水：Mg(OH)2 == MgO + H2OCu(OH)2 == CuO + H2O2Fe(OH)3 == Fe2O3 + 3H2O2Al(OH)3 == Al2O3 + 3H2O。
燃烧学
第一讲重点：燃烧条件、及燃烧空气量的计算。
绪论燃烧学是研究燃烧的发生、发展和熄灭过程的学科。
一．燃烧学的研究内容燃烧的本质；着火机理、熄火机理；气、液、固体可燃物燃烧特性；燃烧技术（工程燃烧学）；防灭火技术（消防燃烧学）。
二．燃烧学学习的目的和意义2.1 火的作用火被人类掌握和使用以后，为人类的进步和社会的发展作出了巨大贡献。
2.2火的危害火一旦失去控制，造成对国民经济的损失，同时，火灾还对环境和生态系统造成不同程度的破坏。
火灾还对社会带来不安定因素。
火灾指的是在时间和空间上失去控制的一种灾害性燃烧现象，包括森林、建筑、油类等火灾以及可燃气和粉尘爆炸。
火灾发生的必要条件：可燃物、空气和火源同时存在。
按火灾损失严重程度可分为特大火灾、重大火灾和一般火灾三类。
下面是几个典型火灾案例。
1998年1月3日，吉林省通化市东珠宾馆发生火灾。
1999年10月30日，韩国仁川市一幢4层楼的地下卡拉OK厅发生火灾，有57人被烧死，71人被烧伤。
2000年12月25日，洛阳东都商厦火灾。
2002年6月16日，位于海淀区学院路20号的“蓝极速”网吧发生火灾。
火灾烟气的组成：（1）气相燃烧产物；（2）未完全燃烧的液固相分解物和冷凝物微小颗粒；（3）未燃的可燃蒸汽和卷吸混入的大量空气。
火灾烟气中含有众多的有毒有害成分、腐蚀性成分和颗粒物等，加之火灾环境高温、缺氧，导致火灾中很多人因烟气窒息和中毒而死亡。
2.3目的和意义学习研究各种可燃物的着火条件――――防火学习研究物质爆炸规律―――预防爆炸学习研究燃烧、蔓延规律、熄灭―――灭火，减少损失学习研究燃烧烟气特性――――防排烟，减少人员伤亡三、火灾防治措施火灾防治措施有：建立消防队伍和机构、研制各种防灭火设备、制定相关防灭火法规、研究火灾机理和规律及调动社会各界力量投入防灭火。
四、燃烧学的研究对象和方法4．1燃烧学的研究对象燃烧学的主要研究方面：1、燃烧理论的研究。
2、燃烧技术的研究。
燃烧学多组分反应流体守恒方程
对于由一种燃料，一种氧化剂和一种反应物组成的三“组分 ”系统：
例5.1 有一非预混的乙烷-空气火焰，其下列各组分的 摩尔分数是利用不同的方法测量的：
假设其他组分可以忽略， 试根据所测量的上述各组分摩尔分数定义混合物分数f。
解：有混合物分数的原始定义，我们先用各组分的质量分 数来表示f：
解：要计算按化学恰当比混合的燃料和氧化剂的混合物分数，我们只 要计算反应物中燃料 的质量分数即可：
从 C,H,O原子守恒可得：
从而可求解出 因此
要确定局部混合物分数，必须考虑到火焰中的碳原子不都是来自
原料
因为氧化剂中含有 但是要注意到H原子只来源于燃料
因而局部混合物分数必定和局部H元素质量分数成正比：
二.组分的质量守恒方程 对于定长流，组分A的质量守恒方程可以写成
组分质量守恒方程更一般的一维形式为来自分 的质量守恒方程的一般矢量形式为
由
得
混合物质量平均速度
组分速度等于质量平均速度叠加上扩散（布朗运动 ）速度
组分总的质量通量等于对流通量和扩散通量之和， 即
将（c）式代入式（a），得 代入分子输运的费克扩散定律，得
燃烧现象包含流体运动，传热，传质和化学反 应以及它们之间的相互作用。燃烧过程是一种综 合的物理化学过程。
本章介绍控制燃烧过程的基本方程组：
混合物质量守恒方程
组分质量守恒方程
动量守恒方程
能量守恒方程
多组分反应流体一维流动守恒方程 混合物质量守恒方程 组分守恒方程 动量守恒方程 能量守恒方程 守恒标量的概念 一维流动守恒方程的通用形式 Shvab-Zeldovich公式
可由火焰中各组分的质量分数加权求和而得到 ：
虽然燃料中的C原子有可能转化成
《工程燃烧学》
实用文档
16
计算Vn.c产
忽略热分解引起Vn.c产的变化 将燃烧产物分为理论燃烧产物和剩余空气两
部分
Vn.c产 ＝V0.c产+(Ln-L0).c空 ＝V0.c产+(n-1)L0.c空
V0、L0根据燃料的成分计算
注意：右边c产是理论实燃用文档烧产物的比热 17
V0CO2、V0H2O、V0N2由燃料成分计算(如何计算？)
说明：此处忽略掉了S
实用文档
7
理论发热温度的计算
3、确定烟气比热c产，它强烈相关于温度t产
(1比热近似法) 查表3-3得到各温度下的c产值 (2内插值近似) 查表3-3得各温度下各气体成分
的c值
(3求解方程法) 认为各气体成分c值与温度成2
次级数关系，c＝A1＋A2t＋A3t2，通过查表得到各
系数
实用文档
8
比热近似法
产物整体比热近似值法(表3－3)
根据具体的燃料成分计算V0 ＝(VCO2＋VH2O＋VN2 ＋…) ，并根据表3-3确定c产
适用性：燃烧产物的平均比热受温度的影响不 显著，特别是空气作助燃剂
实用文档
9
比热近似法求解过程
影响理论燃烧温度的因素
燃料种类和发热量
主要取决于单位体积燃烧产物的热含量
考虑Qt理 低/V0Q ，低 比考QV 虑空 nQ低cQ 产 的燃 影响Q更分符合规律
空气消耗系数n
在n>=1的情况下，n值越大，理论燃烧温度越低。
因此在保证完全燃烧的情况下，尽量减小n
实用文档
18
影响理论燃烧温度的因素
实用文档
14
高温热分解
温 工度业Q 越炉分 高中，， 分只1 2 解考6 越 虑0 0 强 温V ； 度C O 压 ， 力 且1 越 只0 高 有8 0 ，大0 分于V 1解H 82 0较0度弱
燃烧学4
c p ( Tg Tw ) qe
G ~ dp
G~
G~B DYw c B
p
G d 2 p g w 2d p DYw G ~ D G ~ Yw B
c p ( Tg Tw ) qe
饱和条件：
Yw B w exp( E w / RTw ) LeYw
传热传质平衡：
5-1（3）基本方程
先设无蒸发和燃烧，考察一个驻膜，真实的对流传热等价于 其中的导热 再考察无对流的驻膜内球对称的液滴蒸发和燃烧
Q d 2 p h * (Tg Nu* h*d p / Nu* 2
Tw )
d1d p r1 rp
(Tg Tw )
Nu* d1 /(r1 rp ) Nu* Pr
5-4 煤的热解挥发-（2）双方程模型
有两个热解挥发反应，一个在常规燃烧温度下起支配作用 （相当于工业分析的挥发份）另一个在高温下起支配作用 挥发份释放率正比于Daf煤质量，和煤粒温度成指数关系
m mc mh ma m w m c m h m w m v m hr m w m Daf 煤 1 Volatile 1 (1 1 ) Char1 2 Volatile 2 (1 2 ) Char2 v km c , m
基本假设：准定常；球对称层流有反应流动；无自燃和强迫 对流；燃料和氧相遇扩散；无辐射和体积力；热物性为常数
连续和动量 4r 2v 4r 2 w v w G const
d ( r 2 D s ) w v drs 1 s dr r 2 dr dY dY
p const
组分质量和能量
1 d ( r 2 dT ) w Q vcp dT s s dr dr r 2 dr
《消防燃烧学》常用公式、定律表[1]
![《消防燃烧学》常用公式、定律表[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/5ec5a74e2e3f5727a5e962f3.png)
《消防燃烧学》常用定律、公式1、 Law of mass action 质量作用定律：The rate of an elementary reaction (defined by reduction of reactant or formation of product) is proportional to the concentration of each individual species involved in the elementary reaction.对于基元反应，反应速度（定义为反应物的减少或产物的增加）与各反应物的浓度成正比，其中各浓度的方次为反应方程中个组分的系数。
fF eE bB aA +→+b Ba A C KC V = V ----reaction rate 反应速率K ---- reaction constant 反应速度常数a 、b----concentration index 反应浓度指数2、 Arrhenius Law 阿累尼乌斯定律：The rate coefficient for a chemical reaction (k) increases exponentially with increasing temperature (T).化学反应速率常数随着温度的增加呈指数关系增长。
)exp(0RTE K K －＝ E ---- activation energy 反应活化能R ----gas constant 气体常数 K 0----frequency factor 频率因子3、 Reaction rate for elementary reactions 基元反应速度方程)exp(0RT E C C K V b BaA －＝ V ---- reaction rate 反应速率E ---- activation energy 反应活化能R ---- gas constant 气体常数K 0---- frequency factor 频率因子C A 、C B ----concentration of reactant A and B 反应物A 、B 浓度 a 、b---- reaction concentration index 反应浓度指数4、 Reaction rate for combustion reactions 燃烧反应速度方程 )exp(o s s y oxx F s s RT E C C K V －＝ K os ----apparent reaction constant of combustion reaction rate 表观燃烧反应速度常数E s ---- apparent activation energy of combustion reaction rate 燃烧反应的表观活化能C F 、C ox ----represent the concentration of fuel and oxygen respectively 分别为可燃物浓度和氧气浓度T s ----reaction temperature 反应温度x 、y ----reaction concentration index, for combustion of most hydrocarbon: x ≈y ≈1 反应浓度指数，一般碳氢化合物的燃烧：x ≈y ≈15、 Stefan-Boltzmann law 斯蒂芬－玻尔兹曼定律The total energy radiated from a blackbody is proportional to the fourth power of the temperature of the body.黑体辐射的能量与其温度的四次方成正比。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
锅炉燃煤特性
名称
符号单位计算公式或数据来源（1）碳收到基质量百分比C ar %给定（2）氢收到基质量百分比H ar %给定（3）氧收到基质量百分比O ar %给定（4）氮收到基质量百分分比N ar %给定（5）硫收到基质量百分比S ar %给定（6）灰分收到基质量百分比A ar %给定（7）水分收到基质量百分比M ar %给定（8）挥发分干燥无灰基质量百分比
V daf %给定（9）燃料收到基低位发热量
Q ar，net %给定
序号名称符号单位1理论空气量V o m 3/kg 2实际空气量V k m 3/kg 3理论烟气量V 0y m 3/kg 4实际烟气量V y m 3
/kg 5气体RO 2的量V RO2m 3/kg 6理论水蒸气量V o
H20m 3/kg 7理论氮气量V o N2m 3/kg 8实际水蒸气量V H20m 3/kg 9实际氮气量V N2m 3/kg 10理论燃烧温度t f o C 12实际燃烧温度t y o C 13烟气焓h y kJ/kg 14理论烟气焓h 0y kJ/kg 15理论空气焓h 0k kJ/kg 16
飞灰的焓
h fh
kJ/kg
（一）固体燃料燃烧计算
山东良庄AI
理论空气量和实际空气量计算
良庄AII烟煤
结果
46.55
3.06
6.11
0.86
1.94
3.48
9.00
38.50
17671
计算
计算公式或数据来源结果a c yφ
0.0889*(Car+0.375*Sar)+0.265*Har-0.0333*Oar0.0481030.70.960.7
V0*a0.033672
V0RO2+V0N2+V0H20 1.379119
V N2+V H2O+V O2+V RO2 1.364456
0.1866*(Car+0.375Sar）0.882203
0.111*Har+0.0124Mar+0.0161V00.452034
0.79*V o+0.008Nar0.044882
0.111*Har+0.0124+0.0161*n*V00.451802
0.008*Nar+0.79*a*V00.033481
Q net/(c y*V0y)13347.14
t f*φ9342.996
h0y+（a-1）h k0+h fh。