燃氣燒嘴燃燒溫度及煙氣量
網(wǎng)站編輯:admin │ 發(fā)表時(shí)間:2019-05-13 │
燃氣燒嘴工作工程中經(jīng)常需要計算和測定燃燒溫度和煙氣含量,特別是在工業(yè)爐設計之初,需要預先計算使用的燃氣在燒嘴燃燒中能夠達到的溫度是否能滿(mǎn)足產(chǎn)品需要,同時(shí)需要計算得出煙氣量大小,以便設計合理的煙道。
以DK高速燒嘴為例,自身屬于DKGH燒嘴中為混合型,當一定比例的燃氣和空氣進(jìn)入燒嘴,它們帶入的熱量包括兩部分:一部分是燃氣和空氣本身帶入的物理熱量;其二是燃氣的化學(xué)熱量。如果燃燒過(guò)程在絕熱條件下進(jìn)行,這兩部分熱量將會(huì )全部用于加熱煙氣本身,煙氣能夠達到的溫度稱(chēng)之為熱量計溫度。
但實(shí)際中,安裝在加熱設備上的燒嘴,并不能在絕熱條件下進(jìn)行,而在化學(xué)反應中,部分燃氣并沒(méi)有完全燃燒,化學(xué)反應時(shí),二氧化碳和水的分解吸熱也損失部分熱量,這時(shí)候所計算得到的溫度為理論燃燒溫度。
在常規燒嘴燃燒過(guò)程中,但燃氣燃燒溫度為1500℃、煙氣二氧化碳含量等于10%時(shí),只有0.7%的二氧化碳發(fā)生分解,水蒸氣分解則更小,分解所消耗的熱量也就很少。因此在實(shí)際計算中,當煙氣溫度低于1500℃時(shí),二氧化碳和水的分解影響可以忽略不計。在高溫時(shí)這部分熱量損失就比較明顯了,DK燒嘴一般用于爐溫1500℃以下工況,高溫情況下的計算不在贅述。
一般來(lái)講,理論燃燒溫度隨燃氣低熱值的增大而增大。當燃氣中含有較多的重烴時(shí),由于熱值增高,理論燃燒溫度也增高,但有時(shí)熱值低的燃氣理論燃燒溫度可能高于熱值高的燃氣,這是由于燃燒產(chǎn)物數量和比熱等因素起了主要作用。因為燃氣燃燒放出的熱量主要用于加熱燃燒產(chǎn)物,所以當燃燒產(chǎn)物數量較多的時(shí)候,所需熱量也多,理論燃燒溫度就下降。同樣,當燃燒產(chǎn)物的比熱大時(shí),理論燃燒溫度也降低。因此天然氣的熱值雖然高于氫氣,但理論燃燒溫度卻低于氫氣。
燒嘴中過(guò)??諝庀禂堤r(shí),由于燃燒不完全,不完全燃燒損失增大,使理論燃燒溫度降低,如果過(guò)??諝庀禂堤?,則增加了燃燒產(chǎn)物數量,使燃燒溫度也降低。因此為提高爐內實(shí)際燃燒溫度,應在保證完全燃燒的前提下盡量降低空氣過(guò)剩系數。
預熱空氣或燃氣可加大空氣和燃氣的焓值,從而使理論燃燒溫度提高,由于燃燒時(shí)空氣量比燃氣量大很多,因此預熱空氣對提高爐內溫度影響比較明顯。
燃氣燃燒后的產(chǎn)物就是煙氣,在只供給理論空氣量時(shí),燃氣在燒嘴中完全燃燒后產(chǎn)生的煙氣量稱(chēng)之為理論煙氣量。當有過(guò)??諝鈺r(shí)煙氣中除上述組分外還含有過(guò)??諝?,這時(shí)煙氣量稱(chēng)之為實(shí)際煙氣量。燃氣中各燃氣組分單獨燃燒后產(chǎn)生的理論煙氣量可以通過(guò)燃燒反應式來(lái)確定,計算結果也可以參考表格,在大科技術(shù)參數中可以得到。