锅炉烟气体积密度计算推导

锅炉烟气体积密度计算推导

烟气体积的及污染物排放计算

热能与动力工程

理论烟气量——标准状态下,1kg固体及液体燃料在理论空气量下完全燃烧所产生的燃烧产物的体积。分析可知,空气中主要含有N2,O2;燃料中主要含有C、 H、O、N、S。各元素在空气中充分燃烧后,产物存在状态为CO2、SO2、N2、H2O(g)。因此,可用下

式表示:V?Vco2?Vso2?V

y00N2?V0H2O

其中:V为标准状态下理论烟气量;VSO2、VCO2为标准状态下的体积;V为标准状态下00

yN2

的N2的理论体积;V0为标准状态下的理论水蒸气体积,单位m/kg。 3

H2O

理论空气量——1kg固体及液体燃料完全燃烧且燃烧产物(烟气)中无自由氧存在时所需要的空气量(指干空气),以标准状态下V表示。

假设:每千克燃料中C、H、O、N、S质量含量分别为、H/100kg、O/100kg、N/100kg、S/100kg。

碳的分子量为12,/100kg,*C/100=。

同理,/(2*2*)*H/100=;

*S/100=。

而,*O/100=

因此,每千克燃料燃烧时所需氧量为:

++-

锅炉中所需氧气来源空气,由于氧气在空气所占体积比为21%,所以1kg燃料燃烧所需理论空气量为

V0=1/*(++-)

=++- 3

(P=,T=)各气体的密度及气体常数的计算由PV=n RT 有PV=m/M*RT

而ρ=m/V,带入有ρ=PM/(RT)

CO2:ρ=*44*10^-3/(*)=

Rg=R/M==/(kg*K)

SO2:ρ=*64*10^-3/(*)=

Rg=R/M==/(kg*K)

N2:ρ=*28*10^-3/(*)=

Rg=R/M==/(kg*K)

H2O;ρ=*18*10^-3/(*)=

Rg=R/M==/(kg*K) 33

(1)三原子气体

*C/100=.