燃烧空气量的计算

压缩空气用气量计算 2008-09-21 13:49 分类：工业

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压缩空气用气量计算

压缩空气理论――状态及气量

1、 标准状态

标准状态的定义是：空气吸入压力为0.1MPa，温度为15.6℃（国内行业定义是0℃）的状态下提供给用户系统的空气的容积。如果需要用标准状态，来反映考虑实际的操作条件，诸如海拔高度、温度和相对湿度则将应实际吸入状态

转换成标准状态。

2、 常态空气

规定压力为0.1MPa、温度为20℃、相对湿度为36％状态下的空气为常态空气。常态空气与标准空气不同在于温度并含有水分。当空气中有水气，一旦把

水气分离掉，气量将有所降低。

3、 吸入状态

压缩机进口状态下的空气。

4、 海拔高度

按海平面垂直向上衡量，海拔只不过是指海平面以上的高度。海拔在压缩机工程方面占有重要因素，因为在海拔高度越高,空气变得越稀薄，绝对压力变得越低。既然在海拔上的空气比较稀薄，那么电动机的冷却效果就比较差，这使得标准电动机只能局限在一定的海拔高度内运行。EP200 标准机组的最大容许运

行海拔高度为2286米。

5、 影响排气量的因素：

Pj、Tj、海拔高度、n、V余、泄漏等。

6、 海拔高度对压缩机的影响：

（1）、海拔越高，空气越稀薄，绝压越低，压比越高，N

关于烃燃烧的小专题,有例题和答案。

有 机 物 燃 烧 学 案

一、由守恒法计算分子式

yyCxHy (x )O2 xCO2 H2O 42

C — O2 — CO2 4H — O2 — H2O

12g 1mol 4g 1mol

1、8.8g样品燃烧后，得到22gCO2和10.8gH2O，求则该有机物最简式是。

2、实验测得某烃A中含碳85.7%，含氢14.3%。在标准状况下11.2L此化合物气体的质量为21g。求此烃的分子式。

二、耗氧量的比较

3、（1）等质量的下列有机物耗氧量由大到小的顺序是_____________ _。 ①C2H6 ②C2H4 ③C3H8 ④聚乙烯 ⑤C4H6

（2）等物质的量的下列有机物耗氧量由大到小的顺序是______________。 ①C2H6 ②C3H4 ③C2H5OH ④ C2H6O2 ⑤C3H8O3

（3）下列各组混合物中，不论二者以什么比例混合，只要总质量一定，完全燃烧时生成CO2的质量也一定的是（ ）

下列各组混合物中，不论二者以什么比例混合，只要总物质的量一定，完全燃烧时生成CO2的质量也一定的是（ ），生成水的物质的量也一定的是（ ）。

A．甲烷

几个常用的系数供参考(排污系数)

烧一吨煤，产生1600×S%千克SO2，1万立方米废气，产生200千克烟尘。 烧一吨柴油，排放2000×S％千克SO2，1.2万立米废气；排放1千克烟尘。 烧一吨重油，排放2000×S％千克SO2，1.6万立米废气；排放2千克烟尘。 大电厂，烟尘治理好，去除率超98%，烧一吨煤，排放烟尘3-5千克。 普通企业，有治理设施的，烧一吨煤，排放烟尘10-15千克； 砖瓦生产，每万块产品排放40-80千克烟尘；12-18千克二氧化硫。 规模水泥厂，每吨水泥产品排放3-7千克粉尘；1千克二氧化硫。 乡镇小水泥厂，每吨水泥产品排放12-20千克粉尘；1千克二氧化硫。 物料衡算公式：

1吨煤炭燃烧时产生的SO2量＝1600×S千克；S含硫率，一般0.6-1.5%。若燃煤的含硫率为1%，则烧1吨煤排放16公斤SO2 。

1吨燃油燃烧时产生的SO2量＝2000×S千克；S含硫率，一般重油1.5-3%，柴油0.5-0.8%。若含硫率为2%，燃烧1吨油排放40公斤SO2 。

排污系数：燃烧一吨煤，排放0.9-1.2万标立方米燃烧废气，电厂可取小值，其他小厂可取大值。 燃烧一吨油，排放1.2－1.6万标立方米废气，柴

易挥发有机物排放废气量的计算

易挥发有机物排放是指无集中式排放口的一种排放形式。这种形式的排放量计算与集中式排放计算是不同的，现加以介绍。

1.有害物质敞露存放的散发量计算

有害物质敞露存放时，由于蒸发作用，不断地向周围空间散发出有害气体和蒸气，其散发量可用下列公式计算：

Gs=（5.38+4.1V）PH·F·（M）0.5 式中，Gs——有害物质的散发量，g/h； V——车间或室内风速，m/s；

PH——有害物质在室温时的饱和蒸气压力，mmHg； F——有害物质的敞露面积，m2； M——有害物质的分子量； 5.38、4.1——常数。

由物理化学可知，各种物质的饱和蒸气压力随温度而改变，它们之间的关系如下：

lgPH=（-0.05223A/T）+B 式中，T——有害物质的绝对温度，K；

A、B——常数，可从一般的物理化学手册中查取，表1列出了常见有害物质的A、B值。

表1 常见有害物质A、B值

物质名称 苯 甲烷 甲醇 醋酸甲酯 四氯化碳 甲苯 醋酸乙酯 乙醇 乙醚 分子式 C6H6 CH4 CH3OH CH3COOCH3 CCl

根据最新标准设置的曝气生物滤池曝气量计算表,简单易懂

处理规模 m /d 基础资料 进水 出水

3

输入值 1000 BOD5 TN 200 50

NH4-N 40 15 25 5

悬浮物 50 10

处理规模

m

3/d基础资料进水

出水输入值1000BOD5TN20050NH4-N4015255悬浮物5010

根据最新标准设置的曝气生物滤池曝气量计算表,简单易懂

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Rs Ro

Rs

Ro

根据最新标准设置的曝气生物滤池曝气量计算表,简单易懂

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项

qRc单位数值kgO2/kgBOD50.685△S（BOD5)mg/LTBOD5mg/La系数kgO2/kgBOD5b系数kgO2/kgBOD5X0mg/L项单位RskgO2/天RCkgO2/天RNkgO2/天RDNkgO2/天Qm3/dqRCkgO2/kgBOD5TBOD5mg/L△S（TN)mg/L

△S（TKN)mg/L1502000.820.2850数值156.913791.471.510000.6852002520

根据最新标准设置的曝气生物滤池曝气量计算表,简单易懂

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项

(2) 计算燃烧学的研究目标：构造、检验和发展基

本方程及理论模型，提高他们的可靠性、准确

第一章 绪论

性和实用性；改进数值方法，在保证计算精度的同时提高计算速度和经济性；改善绘图及仿真软件，通告速度和直观性；提供“使用方便

1.1计算燃烧学的研究对象和目标

(1) 研究对象：对流体流动、传热传质和燃烧过程

进行计算机模拟的

基本方程（连续方程、动量方程、能量方程、组分方程）、

理论模型（湍流输运、湍流燃烧、辐射换热、多组分化学反应和多项问题）、

数值方法（研究体系的网格化、控制方程的离散化和求解方法）

计算机程序（计算程序、绘图程序、仿真程序）

性”强的计算、绘图及仿真软件，，方便使用。

1.2 计算燃烧学的意义

(1) 使燃烧上升到系统理论 (2) 是设计、科研和教学的手段 (3) 有助于学科发展和开拓新领域

1.3计算燃烧学的发展简史

燃烧的定义：燃烧室一种带有剧烈放热化学反

基本方程（连续方程、

动量方程、能量方程、

组分方程）理论模型（湍流输运、湍流燃烧、辐射换热、多组分化学反应和多项

问题）

对流体流动、传热传质和燃烧过程进行计算机

模拟的

数值方法（研究体系的网格化、控制方程的离散化和求解方法）

计算机程序（计算程序、绘图程序、仿真程序）

在科研、工程

三种计算方法得到的数据顺序为：PVT方法，差压方法，简单方法，尤其在压力较高时的误差更大，压力在3Mpa以下时结果就比较接近。谁能告诉我三种方法的使用范围。

8 |( C0 |3 U% D' R) t1、简单计算方法$ B\目前庆哈、庆齐管道的用户需求量和设计输量差别很大，首末站的压降比较小，基本可以忽略不计。计算管道的容积可以采用以下的公式：# q4 Q% w, m5 ^, m\

容积管容 v/ Z6 V( d\

储气量（标准立方米）=压力（bar）*管容（立方米）*压缩因子 : {( a\其中：# `; N: F\而天然气压缩因子一般按照0.95计算

# O# q6 D9 J# n2 r2 b管道运行压力以首末站平均压力计 \（1 Mpa=10 bar）$ d/ A) L% U7 d- T! g3 z4 I; o: Q1 }

下表是管道在不同的运行压力下管道储气量： 9 Q2 p$ r6 s* _1 ]; c

7 A# m4 _( j. N2 [: l\二、PVT计算方法

) Q) c v# N5 n5 K稳态下管道容积理论公式；PV=ZRT 4 |+ m9 i\

7 n4 Q6 ?; g- l) o$ v+ K; ]* P, E: K

主要适用于环境影响报告表的计算部分

一、烟气量的计算：

）； V0－理论空气需求量（Nm/Kg或Nm/Nm（气体燃料）

Qnet ar－收到基低位发热量（kJ/kg或kJ/Nm（气体燃料））；

3

3

3

3

Vdaf－干燥无灰基挥发分（％）；

VY－烟气量（Nm3/Kg或Nm3/Nm3（气体燃料））；

－过剩空气系数, = 0 。

1、理论空气需求量

Vdaf>15％的烟煤：

V0 1.05

Vdaf<15％的贫煤及无烟煤：

Qnet ar

0.278 1000

V0

Qnet ar

0.61 4145Qnet ar

0.455 4145

Qnet ar

2 1000Qnet ar

1000

劣质煤Qnet ar<12560kJ/kg：

V0

液体燃料：

V0 0.85

气体燃料，Qnet ar<10468kJ/Nm3：

V0 0.209

气体燃料，Qnet ar>14655kJ/Nm：

V0 0.260

Qnet ar

0.25 1000

3

2、实际烟气量的计算

（1）固体燃料

无烟煤、烟煤及贫煤：

1.04Qnet ar

VY＝ 0.77 1.0161(α 1)V0

4187

Qnet ar<12560kJ/kg的劣质煤：

VY＝

1.04Qnet ar

高压空气引射天然气燃烧器设计

设计参数：

Pa=15atm3,Pg=2atm,Na=1500m3/h,Ng=100m3/h,Hg=35600KJ/m3, 火孔热强度： qp=35000KW/m3,空气系数：a=0.6,Vo=5.5m3/m3

1. 火 孔面积：

Fp?Q100?35600??28254mm2 qp3600?350004?Fp3.14?190mm

dp?2. 头部能量损失数K1

取火孔流量系数?p?0.8，则火孔阻力系数?p?取混合气体在火孔出口处温度Tp?373K

1??p2?p21?0.82??0.56

0.82K1??p?Tp288?2?Tp288?1?2.23

3. 引射器尺寸计算

A． 引射系数：u?maa?Vo??6

?mgg?aB． 取引射器能量损失系数：K=1.5 C． 喷嘴直径：dj?Na?a??20mm

0.004?0.8Pa2D． 喷嘴面积: Fj?314mm

E． 最佳燃烧器参数：Flop?K?0.8 K1F． A?K??1?u???1?us??0.64 A?1故空气压力有富余

Fp?Flop1?1?A2?0.36 G． X?AH． F1?X?Flop?0.29

Ft?F1?Fp?8180mm2

预混燃烧的燃烧模型

摘要

为了达到抑制污染物排放，实现燃料的清洁燃烧的目的，人们采取了很多办法。“节能减排”促使燃烧系统采用贫燃燃烧技术，它具有降低NOx、CO等污染物，提高燃烧效率的作用。但这种燃烧方式的燃烧极限范围很窄，而且火焰稳定性差，容易诱发燃烧系统的不稳定性，如火焰的热声耦合振荡，这种不稳定性会造成更大的污染和浪费。新型燃烧器的设计必须克服这些缺点，以达到“节能减排”的目的。

首先本文以FLUENT软件为平台，构建了合理的数学物理模型，对甲烷-空气预混燃烧过程进行了数值模拟，实验证明，贫燃料燃烧及贫氧燃烧都可以起到降低污染物排放的目的。并利用数值模拟的方法针对不同燃烧模型的情况下甲烷的预混燃烧的特性进行分析，观察其速度场、温度场、以及污染物（NOX）的分布情况，发现预混燃烧的相关规律，寻求燃烧的最佳工况。

其次本文了解不同燃烧模型对流场结构、燃烧结构的影响，与实验结果比较，探讨如何改进数值模拟，提高设计精度，同时找出预混火焰稳定性规律，探讨抑制燃烧不稳定性的策略。

本文通过数值计算，得到了在不同燃烧模型下柱状燃烧室内甲烷燃烧的数值模拟结果，分析发现，燃烧模型的不同对甲烷燃烧特性的影响也不同。通过对燃烧速度分布图，火焰温度分布云图