空气比例可通过烟气中 CO、CO₂ 和 O₂ 的浓度确定,相关关系如燃烧图所示(见右图)。当燃料与空气混合理想时,任何 CO₂ 含量都与特定的CO含量相关(在λ>1范围内)。由于曲线在最大值后继续延伸,仅凭 CO2 数值无法明确判断,这意味着需要额外测试以确认气体除 CO2 外是否还含有 CO 或 O2 。对于过量空气工况(即常规场景),目前普遍倾向于直接测量 O2 浓度。曲线变化具有燃料特异性,即每种燃料对应专属图表及特定 CO2 最大值。众多图表间的关联常通过易于操作的 nomogram(“燃烧三角图”,此处未示)进行整合,该工具可适用于任何类型燃料。
以下两个公式大致适用于根据CO₂或O₂读数理论计算空气比例:
CO₂ max:燃料特有的最大CO₂值。如有需要,Testo可提供此值的测定服务。
CO₂和O₂:烟气中测得(或计算得)的数值
燃烧装置的能量平衡
在稳定运行模式下,供应给装置的所有能量之和必须等于装置释放的能量之和;参见下表:
| 输入能量 | 输出能量 |
| 净热值与燃料显热 | 烟气显热及化学结合能(烟气损失) |
| 燃烧空气显热 | 灰渣中燃料残留物的显热与净热值 |
| 装置内转化机械能的热当量 | 传导导致的表面热损失 |
| 产品引入的热量 | 随产品散失的热量炉体泄漏导致的对流热损失 |
烟气损失是热量损失的主要来源。其大小取决于烟气温度与燃烧空气温度的温差、烟气中的氧气或二氧化碳浓度以及燃料特性系数。在冷凝锅炉中,通过两种方式可降低烟气损失:利用冷凝热量回收,以及由此降低的烟气温度。烟气损失可通过下列公式计算:
FT:烟气温度
AT:燃烧空气温度
A2, B:燃料特性系数(见表)
21:空气含氧量
O2:测得氧浓度
KK:变量,当温度低于露点时使变量qA取负值。冷凝系统测量必备参数。
对于固体燃料,系数A2和B均为零。此时,通过使用系数f,公式可简化为所谓的西格特公式:
FT:烟气温度
AT:燃烧空气温度
CO2:测得的二氧化碳浓度
这只是其中一小段,您想了解更多吗?
1. 燃烧过程
1.1 能量与燃烧
1.2 燃烧装置
1.3 燃料
1.4 燃烧空气与空燃比
1.5 烟气(废气)及其成分
1.6 高位发热量、低位发热量与效率
1.7 露点与冷凝水
2. 现场作业实用知识
2.1 燃烧优化
2.2 过程控制
2.3 排放控制
3. 气体分析技术
3.1 气体分析技术术语
3.2 气体分析仪
4. 工业气体分析应用
4.1 发电领域
4.2 废弃物处理
4.3 非金属矿物工业
4.4 金属/矿石工业
4.5 化学工业
4.6 其他领域
5. Testo烟气分析技术
5.1 公司简介
5.2 典型仪器特性
5.3烟气分析仪概述
5.4 配件概述