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浅谈过量空气系数
文献:《砖 家》 2018年8月 总第37期 返回索引
添加日期:2018/9/30 14:54:48   浏览次数:1841   文章来源:   作者:

过量空气系数又称过剩空气系数。为了使燃料趋于完全燃烧,实际上要供应比理论值多的空气量。多出的那部份叫过量空气(过剩空气)。实际空气用量与理论空气用量之比值称为过量空气系数,用符号α表示。即:

式中O2、N2、CO—烟气中氧气、氮气、一氧化碳的百分含量。

在砖瓦生产中,不需要十分准确地计算燃料燃烧的空气需要量及烟气生成量。因此可按下面各式近似计算求得。

理论空气消耗量:

理论烟气生成量:

对于实际烟气生成量可按下式计算:

此外,还可以通过查表1,按煤的发热量查出其燃烧所需的空气量及烟气生成量。

气体燃料和空气非常容易混合,所以气体燃料燃烧时,α值可以小一些;液体燃料燃烧时虽然要雾化成微小颗粒,但比气体分子还是大得多,故其燃烧时的α值比气体燃料要大;固体燃料和空气接触更差,故其α值最大。

在一般情况下,较大的α值,有利于提高窑炉的烧成速度,但过大的α值,又会:①降低窑炉内温度,②如果烟气中含有污染物,过度稀释给其净化工作增加了难度。

要获得过量空气系数,首先应算出理论空气量,现就燃烧1Kg标煤的理论空气用量算法举一例:

设:某标煤(发热量为29260,即7000)中含2%(质量分数)的有机硫(S),其余可燃物为有机碳(C)。计算燃烧1kg这种标准煤需要的空气量:

1mol(32g)硫:

S+O2=SO2(气)+296.6KJ

硫(S)的摩尔质量为32

二氧化碳(SO2)的摩尔质量为64

1molSO2在标准状态下的体积为22.4L(0.0224m3)

(查表2:气体的摩尔体积、质量和体积密度)。

已知:1kg标煤中含有20g硫,这20g硫为:

从化学反应式可知,1mol硫刚好完全燃烧需1mol氧气

0.625mol硫刚好完全燃烧需0.625mol氧气

氧气的摩尔质量为32g

20g硫刚好完全燃烧需氧气20g

已知:氧气占空气的体积的21%,查表2可知,氧气的体积密度

以上为硫(S)刚好完全燃烧需要的干空气量,下面以同样方法计算碳(C)刚好完全燃烧需要的干空气量:该标煤中碳(C)的发热量为29260KJ-186KJ=29074KJ

已知:1kg纯碳(C)完全燃烧发热量为8050KCal,即33649KJ,

从化学反应式可知,1mol碳刚好完全燃烧需1mol氧气,碳的摩

71.67mol碳刚好完全燃烧需71.67mol氧气

氧气的摩尔质量为32g

需空气量总和为:硫(S)燃烧需空气量+碳(C)燃烧需空气量=0.067m3+7.643m3=7.710m3(折标准状态)。与表1所示数据相近。

说明:①进入窑内的外界空气如不是00c,所需空气量应折算为外界温度的体积;

②如入窑空气含有一定湿度,所需空气量应加入水蒸气量;

③一般测得的为烟气中的含氧量,需按公式折算出过量空气系数,或查表3