燃气烧嘴燃烧温度及烟气量

燃气烧嘴燃烧温度及烟气量


网站编辑:admin │ 发表时间:2019-05-13 │

燃气烧嘴工作工程中经常需要计算和测定燃烧温度和烟气含量,特别是在工业炉设计之初,需要预先计算使用的燃气在烧嘴燃烧中能够达到的温度是否能满足产品需要,同时需要计算得出烟气量大小,以便设计合理的烟道。

DK高速烧嘴为例,自身属于DKGH烧嘴中为混合型,当一定比例的燃气和空气进入烧嘴,它们带入的热量包括两部分:一部分是燃气和空气本身带入的物理热量;其二是燃气的化学热量。如果燃烧过程在绝热条件下进行,这两部分热量将会全部用于加热烟气本身,烟气能够达到的温度称之为热量计温度。

但实际中,安装在加热设备上的烧嘴,并不能在绝热条件下进行,而在化学反应中,部分燃气并没有完全燃烧,化学反应时,二氧化碳和水的分解吸热也损失部分热量,这时候所计算得到的温度为理论燃烧温度。

在常规烧嘴燃烧过程中,但燃气燃烧温度为1500℃、烟气二氧化碳含量等于10%时,只有0.7%的二氧化碳发生分解,水蒸气分解则更小,分解所消耗的热量也就很少。因此在实际计算中,当烟气温度低于1500℃时,二氧化碳和水的分解影响可以忽略不计。在高温时这部分热量损失就比较明显了,DK烧嘴一般用于炉温1500℃以下工况,高温情况下的计算不在赘述。

一般来讲,理论燃烧温度随燃气低热值的增大而增大。当燃气中含有较多的重烃时,由于热值增高,理论燃烧温度也增高,但有时热值低的燃气理论燃烧温度可能高于热值高的燃气,这是由于燃烧产物数量和比热等因素起了主要作用。因为燃气燃烧放出的热量主要用于加热燃烧产物,所以当燃烧产物数量较多的时候,所需热量也多,理论燃烧温度就下降。同样,当燃烧产物的比热大时,理论燃烧温度也降低。因此天然气的热值虽然高于氢气,但理论燃烧温度却低于氢气。

烧嘴中过剩空气系数太小时,由于燃烧不完全,不完全燃烧损失增大,使理论燃烧温度降低,如果过剩空气系数太大,则增加了燃烧产物数量,使燃烧温度也降低。因此为提高炉内实际燃烧温度,应在保证完全燃烧的前提下尽量降低空气过剩系数。

预热空气或燃气可加大空气和燃气的焓值,从而使理论燃烧温度提高,由于燃烧时空气量比燃气量大很多,因此预热空气对提高炉内温度影响比较明显。

燃气燃烧后的产物就是烟气,在只供给理论空气量时,燃气在烧嘴中完全燃烧后产生的烟气量称之为理论烟气量。当有过剩空气时烟气中除上述组分外还含有过剩空气,这时烟气量称之为实际烟气量。燃气中各燃气组分单独燃烧后产生的理论烟气量可以通过燃烧反应式来确定,计算结果也可以参考表格,在大科技术参数中可以得到。





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