气体燃料的燃烧
气体燃料低位热值计算公式
气体燃料低位热值计算公式在工业和生活中，气体燃料被广泛应用于燃烧和供热等领域。
气体燃料的热值是衡量其能量含量的重要指标，而低位热值则是其中一个重要的计算参数。
本文将介绍气体燃料低位热值的计算公式以及其应用。
气体燃料的低位热值是指在常压下，燃料完全燃烧后，产生的热量与燃料的质量之比。
低位热值通常以单位质量的燃料所释放的热量来表示，单位为MJ/kg或kWh/kg。
对于气体燃料而言，其低位热值通常需要通过实验测定或计算得出。
气体燃料低位热值的计算公式如下：Q = H 9H2 (O/8)(H2O) + 2.5(8C + 18H O/8)。
其中，Q表示气体燃料的低位热值，H、O、C分别表示氢、氧、碳的质量分数。
上述公式中的各项代表不同的燃烧产物，通过对应的质量分数进行计算，即可得到气体燃料的低位热值。
在实际应用中，气体燃料的低位热值对于燃烧设备的设计和运行具有重要意义。
首先，低位热值可以用来评估燃料的能量含量，从而确定燃料的使用量和燃烧效率。
其次，低位热值还可以用来计算燃料的燃烧产物，进而评估燃烧过程中的排放物和环境影响。
因此，准确计算气体燃料的低位热值对于节能减排和环保具有重要意义。
在实际工程中，气体燃料的低位热值通常需要通过实验测定或计算来获取。
实验测定是一种直接测量燃料在燃烧过程中释放的热量的方法，可以得到较为准确的低位热值数据。
而计算方法则是通过燃料的成分和化学反应原理来推导出低位热值的近似值，通常用于无法进行实验测定的情况下。
除了气体燃料的低位热值计算公式外，还有一些相关的参数和计算方法。
例如，高位热值是指在常压下，燃料完全燃烧后，产生的热量与燃料的质量之比，通常比低位热值要高。
而且，对于混合气体燃料，其低位热值和高位热值也需要进行相应的计算和调整。
总之，气体燃料的低位热值是评估其能量含量和燃烧特性的重要参数，其计算公式和方法对于工程应用具有重要意义。
通过准确计算和评估气体燃料的低位热值，可以有效指导燃料选择、燃烧设备设计和环保措施的实施，从而实现节能减排和可持续发展的目标。
人教版(2024新版)九年级上册化学：第七单元 课题1《燃料的燃烧》教案教学设计
人教版（2024新版）九年级上册化学：第七单元课题1《燃料的燃烧》教案教学设计一、教材分析本课是初中化学中关于能源利用与开发的重要章节，通过燃料的燃烧引入，使学生理解燃烧的基本概念和原理，认识不同燃料的燃烧特性及其对环境的影响，为后续学习能源的合理利用与开发奠定基础。
本课内容既是对前面所学化学知识的应用，也是培养学生环保意识和社会责任感的重要载体。
二、学情分析九年级学生已经具备了一定的化学基础知识，如物质的组成、性质、变化等，对燃烧现象也有一定的生活经验和感性认识。
但他们对燃烧的本质、燃烧的条件、燃烧过程中的能量转化以及不同燃料燃烧对环境的影响等深层次问题还缺乏系统地理解和科学地认识。
此外，学生的抽象思维能力、实验探究能力和环保意识还需进一步提升。
三、设计思路针对“燃料的燃烧”这一章节的教学设计，我主要采用了以下思路：首先，通过展示燃烧现象的视频或图片，激发学生的学习兴趣和好奇心；其次，通过对比实验和探究活动，引导学生探究燃烧的条件和灭火的原理；然后，结合生活实际和案例分析，加深学生对燃烧和灭火知识的理解；最后，通过总结和反思，巩固学生的学习成果，并引导他们将所学知识应用到实际生活中去。
在教学过程中，我注重培养学生的实验探究能力和科学思维能力，鼓励他们积极参与课堂活动，发表自己的观点和看法。
四、教学目标【化学观念】学生能够理解燃烧的基本概念和原理。
【科学思维】学生能够掌握不同类型燃料（如固体、液体、气体燃料）的燃烧特性及其在工程中的应用。
【科学探究与实践】学生能够了解燃烧过程中能量的转化和守恒原理，以及燃烧对环境的影响。
【科学态度与责任】激发学生对化学的兴趣，培养节约能源、保护环境的意识，树立可持续发展的观念。
五、教学重点燃烧条件和灭火原理的探究六、教学难点通过燃烧条件推理灭火的原理和方法，学生分析问题、解决问题的能力及知识迁移能力的培养。
七、教学过程教学环节教师活动设计意图新课导入导入新课（约5分钟）通过展示生活中常见的燃烧现象（如燃气灶点火、汽车尾气排放等），引导学生思激发学生兴趣，引出本课主题。
大气层燃烧原理
大气层燃烧原理
大气层燃烧原理是指在大气层中进行的燃烧过程。
大气层是地球表面上空的气体层，由氮气、氧气、水蒸气等组成。
在大气层中，燃烧过程是一种常见的现象，例如火山喷发、闪电、太阳能等都是大气层中的燃烧过程。
大气层中的燃烧过程是由氧气和燃料之间的化学反应引起的。
当燃料与氧气接触时，它们会发生氧化反应，产生热能和光能。
这种反应被称为燃烧反应。
燃料可以是任何可燃物质，例如木材、煤炭、石油、天然气等。
大气层中的燃烧过程是一种复杂的过程，它涉及到许多因素，例如温度、压力、湿度、氧气浓度等。
这些因素会影响燃料的燃烧速度和燃烧产物的种类和数量。
在大气层中，燃烧过程的产物包括二氧化碳、水蒸气、氮氧化物、硫氧化物等。
这些产物对大气层的环境和气候有着重要的影响。
例如，二氧化碳是一种温室气体，它会导致地球表面温度升高，引起全球气候变化。
为了减少大气层中的燃烧过程对环境的影响，我们需要采取一些措施。
例如，减少化石燃料的使用，提高能源利用效率，发展清洁能源等。
这些措施可以减少大气层中的燃烧过程产生的温室气体和污染物的排放，保护大气层的环境和气候。
大气层燃烧原理是一种重要的自然现象，它对地球的环境和气候有着重要的影响。
我们需要采取措施减少大气层中的燃烧过程对环境的影响，保护大气层的健康和稳定。
燃料及燃烧
理论燃烧产物量
（二）实际空气需求量和实际燃烧产物量的计算 实际空气需要量 实际燃烧产物量 （三）燃烧产物成分和密度的计算 1.燃烧产物成分 用
烟煤 ：烟煤比褐煤炭化更完全，水分和挥发分进一步减少，固体碳 增加。低发热量较高；一般都在23000~29300千焦/千克。 作冶金炉燃料时，主要考虑的指标是：挥发分和发热量；灰分 含量及其熔点；含硫量；煤的粒度大小。 分类：长焰煤、气煤、肥煤、结焦煤、瘦煤。 无烟煤 ：无烟煤是炭化程度最完全的煤，其中挥发分很少。无烟煤 挥发分少，燃烧时火焰很短，故在冶金生产中很少使用。焦炭缺乏 时，可用无烟煤暂代。
②氢（H）： H 2 1 O2 H 2O(汽) 119915( KJ / Kg )
③氧（O）：有害元素 ④氮（N）：惰性物质
1 C O2 CO 10258( KJ / Kg ) 2
2
⑤硫（S）：有害杂质。S
O2 SO2 409930 KJ
存在形式：有机硫，黄铁矿硫硫酸盐 ⑥水分（W）：有害成分。水分来源：外部水、吸附水、结晶水。 ⑦灰分（A）：
2.焦炭 要求：①化学成分 ②机械强度
③块度
④灰分 ⑤反应能力 3.粉煤 将块煤或碎煤磨至0.05~0.07毫米的粒度称为粉煤。
任务2 燃烧计算
一 概述 1.完全燃烧与不完全燃烧 燃料中的可燃物全部与氧发生充分的化学反应，生成不能 燃烧的产物，叫完全燃烧。 燃料的不完全燃烧存在两种情况： ①化学性不完全燃烧：燃烧时燃料中的可燃物质没有得到足 够的氧，或者与氧接触不良，因而燃烧产物中还含有一部分 能燃烧的可燃物被排走，这种现象叫化学不完全燃烧。 ②机械不完全燃烧：燃料中的部分可燃成分未参加燃烧反应 就损失掉的那部分。如灰渣裹走的煤，炉栅漏下的煤，管道 漏掉的重油或煤气。
常用燃料的燃烧值表
关于各种燃料燃烧值的资料煤=3×107J/kg 煤气的燃烧值是4.2×107J/Kg,1焦=0.024卡路里标准煤：7000大卡/kg＝7000*4.18＝29260kJ/kg＝29.26MJ/kg焦炉煤气：4000大卡/m3左右，煤气密度0.54kg/标准m3所以，4000大卡/标准m3/(0.54kg/标准m3)≈7400大卡/kg 显然，煤气的热值较高。
各种燃料热值燃料名称热值MJ/kg 折算率固体燃料焦炭25.12-29.308 0.857-1.000无烟煤 25.12-32.65 0.857-1.114烟煤 20.93-33.50 0.714-1.143褐煤8.38-16.76 0.286-0.572泥煤10.87-12.57 0.371-0.429石煤 4.19-8.38 0.143-0.286标准煤29.26 1.000液体燃料原油 41.03-45.22 1.400-1.543重油39.36-41.03 1.343-1.400柴油 46.04 1.571煤油43.11 1.471汽油43.11 1.471沥青37.69 1.286焦油29.31-37.69 1.000-1.286燃料名称热值MJ/m3 折算率气体燃料天然气 36.22 1.236油田伴生气 45.46 1.551矿井气 18.85 0.643焦炉煤气18.26 0.623直立炉煤气16.15 0.551油煤气（热裂）42.17 1.439油煤气（催裂）18.85-27.23 0.643-0.929发生炉煤气 5.01-6.07 0.171-0.207水煤气10.05-10.87 0.343-0.371 两段炉水煤气11.72-12.57 0.400-0.429混合煤气 13.39-15.06 0.457-0.514高炉煤气 3.52-4.19 0.120-0.143 转炉煤气8.38-8.79 0.286-0.300沼气 18.85 0.643液化石油气（气态）87.92-100.50 3.000-3.429液化石油气（液态）45.22-50.23 MJ/kg 1.543-1.714电能 3.6MJ/度 0.1229 燃烧值定义：完全燃烧1千克的某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的燃烧值。
燃气燃烧与应用 知识点
第一章燃气的燃烧计算燃烧：气体燃料中的可燃成分（H2、 C m H n、CO 、 H2S 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称为燃烧。
燃烧必须具备的条件：比例混合、具备一定的能量、具备反应时间热值:1Nm3燃气完全燃烧所放出的热量称为该燃气的热值，单位是kJ/Nm3。
对于液化石油气也可用kJ/kg。
高热值是指1m3燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，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1m3燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，但烟气中的水蒸气仍为蒸汽状态时所放出的热量。
一般焦炉煤气的低热值大约为16000—17000KJ/m3天然气的低热值是36000—46000 KJ/m3液化石油气的低热值是88000—120000KJ/m3按1KCAL=4.1868KJ 计算：焦炉煤气的低热值约为3800—4060KCal/m3天然气的低热值是8600—11000KCal/m3液化石油气的低热值是21000—286000KCal/m3热值的计算热值可以直接用热量计测定，也可以由各单一气体的热值根据混合法则按下式进行计算：理论空气需要量每立方米(或公斤)燃气按燃烧反应计量方程式完全燃烧所需的空气量，单位为m3/m3或m3/kg。
它是燃气完全燃烧所需的最小空气量。
过剩空气系数:实际供给的空气量v与理论空气需要量v0之比称为过剩空气系数。
α值的确定α值的大小取决于燃气燃烧方法及燃烧设备的运行工况。
工业设备α——1.05-1.20民用燃具α——1.30-1.80α值对热效率的影响α过大，炉膛温度降低，排烟热损失增加，热效率降低；α过小，燃料的化学热不能够充分发挥，热效率降低。
应该保证完全燃烧的条件下α接近于1.烟气量含有1m3干燃气的湿燃气完全燃烧后的产物运行时过剩空气系数的确定计算目的：在控制燃烧过程中，需要检测燃烧过程中的过剩空气系数，防止过剩空气变化而引起的燃烧效率与热效率的降低。
气体燃料的热值计算公式
气体燃料的热值计算公式
气体燃料的热值计算公式是一种用于确定燃料能量含量的数学表达式。
热值反映了燃料在完全燃烧时所释放的能量。
对于气体燃料，热值通常以单位体积或单位重量的燃料所释放的能量表示。
燃料的热值计算公式可以通过以下方式进行推导和确定。
首先，我们需要知道燃料的组成和分子结构。
通过了解燃料的化学式和摩尔质量，我们可以计算出分子中的碳、氢和其他元素的摩尔比例。
在燃烧过程中，碳和氢与氧气发生反应，生成二氧化碳和水。
根据燃烧反应的平衡方程式，我们可以确定燃料中的碳和氢在完全燃烧下所释放的能量。
根据燃料的碳和氢的摩尔比例，我们可以计算出每摩尔燃料所释放的能量。
然后，根据燃料的密度或分子量，我们可以将每单位体积或单位重量的能量转换为热值。
热值的单位通常是焦耳/立方米（J/m³）或英热单位/英石（BTU/lb）。
在实际应用中，我们经常使用标准条件下的热值，即在标准温度和压力下测定的热值。
总之，气体燃料的热值计算公式通过确定燃料组成和分子结构，利用燃烧反应的平衡方程式，计算出每单位体积或单位重量的燃料所释放的能量。
这个公式在能源领域的许多应用中是非常重要的，从燃料选择到能源转换过程中的效率评估都离不开热值的计算与应用。
3.燃料燃烧解析
空气过剩系数
实际空气量：
实际供给的空气量 La 理论论空气L0
a的一些经验值： 气体燃料： 液体燃料： a＝1.05～1.15 a＝1.15～1.25
La aL0
块状固体燃料：a＝1.3～1.7 煤粉燃料： a＝1.1～1.3
2.气体燃料完全燃烧生成烟气量的计算 生成烟气的总体积应为各可燃组分燃烧生成物的体积、 燃料中的不可燃组分及燃烧所用空气带入氮的体积。
3.燃烧产物组成计算
CO2 %
CO CH 4 nCn H m CO2
Va
1 100 100%
m 1 H 2 CH C H H S H O 2 4 n m 2 2 2 100 100% H 2O% Va
SO2 %
t 20 4 4 a(t 20)
式中：a――温度修正系数，1/℃
3)固体燃料 固体燃料是由复杂的有机化合物组成的，其基本组 成元素有C、H、O、N、S，还有一些水分和灰分。 天然的固体燃料是煤，按其形成年代不同可分为泥 煤、褐煤、烟煤和无烟煤。
3.2 燃烧计算
燃烧计算的主要内容包括：一定量燃料燃烧所需要的空气 量、生成烟气量及燃烧温度的计算等。
《燃料的燃烧》 教学设计
《燃料的燃烧》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标（1）学生能够了解常见燃料的种类，如煤、石油、天然气等。
（2）理解燃料燃烧的化学原理，包括燃烧的条件和反应方程式。
（3）掌握燃料充分燃烧的方法和意义。
2、过程与方法目标（1）通过实验探究，培养学生观察、分析和解决问题的能力。
（2）通过小组讨论，提高学生的合作交流和语言表达能力。
3、情感态度与价值观目标（1）让学生认识到燃料燃烧对环境的影响，增强环保意识。
（2）培养学生节约能源的意识和习惯。
二、教学重难点1、教学重点（1）燃料燃烧的条件和化学原理。
（2）燃料充分燃烧的方法。
2、教学难点（1）燃烧条件的探究实验设计与分析。
（2）从化学反应的角度理解燃料燃烧的本质。
三、教学方法讲授法、实验探究法、讨论法四、教学准备实验仪器和药品：酒精灯、坩埚钳、蜡烛、木条、煤块、集气瓶、水槽、红磷、白磷等。
多媒体课件五、教学过程1、导入新课通过展示日常生活中使用燃料的场景，如做饭、取暖、汽车行驶等，引导学生思考燃料燃烧的现象和作用，从而引出本节课的主题——燃料的燃烧。
2、知识讲解（1）燃料的种类介绍常见的燃料，如固体燃料（煤）、液体燃料（石油）和气体燃料（天然气），并简单说明它们在生活和工业中的应用。
（2）燃烧的条件进行实验探究：在一个铜片上分别放置红磷和白磷，用酒精灯加热铜片中间。
观察实验现象，引导学生思考并得出燃烧的三个条件：可燃物、氧气（或空气）、达到燃烧所需的最低温度（着火点）。
（3）燃烧的化学原理以甲烷燃烧为例，讲解燃料燃烧的化学方程式：CH₄＋ 2O₂点燃CO₂＋ 2H₂O，让学生理解燃料燃烧是一种化学反应，释放出能量。
（4）燃料充分燃烧分析燃料不充分燃烧的危害，如浪费能源、产生有害气体等。
讨论并总结燃料充分燃烧的方法，如增大燃料与空气的接触面积（如将煤制成蜂窝煤）、提供充足的氧气等。
3、课堂练习通过一些相关的练习题，让学生巩固所学的知识，如判断某种情况下燃烧是否能够发生、书写燃料燃烧的化学方程式等。
分级燃烧的工作原理
分级燃烧的工作原理
分级燃烧的工作原理基于燃料的不同燃烧特性和热力学原理。
燃料在燃烧过程中，通常分为三个阶段：干燥阶段、挥发阶段和燃烧阶段。
在干燥阶段，燃料中的水分被蒸发并带走燃料的热量。
在挥发阶段，燃料中的挥发分解产物被释放出来，形成可燃气体。
在燃烧阶段，可燃气体与氧气发生反应，释放出热能。
分级燃烧技术通过将燃料在燃烧过程中的不同阶段分离出来，使其在不同的燃烧区域进行燃烧，从而实现更高效的能量利用和更低的污染物排放。
分级燃烧技术还包括空气分级燃烧技术，即将燃烧所需的空气分级送入炉内，使燃料在炉内分级分段燃烧。
当过量空气系数α<1时，燃烧区处于“贫氧燃烧”状态，抑制NOx的生成有明显效果。
通过将燃烧所需的空气分成两级或更多级送入炉内，使燃料先在缺氧的条件下燃烧，降低燃烧速度和温度，从而减少热力型NOx的生成。
同时，燃料中氮分解生成大量中间活产物NH、HCN等，它们相互复合，或将已有的NOx还原分解，从而抑制燃料型NOx的生成。
在二级燃烧区内，由于氧量充足，但温度较低，不会生成过多的NOx。
因此，分级燃烧技术通过优化燃烧过程，实现了高效、低污染的目标。
以上信息仅供参考，如需了解更多关于分级燃烧技术的工作原理，建议查阅相关书籍或咨询专业人士。