燃气锅炉的耗能与排放

燃气锅炉的耗能与排放

一、燃气基本燃烧原理

燃气主要成分为甲烷,以下为燃烧化学方程式.

完全燃烧化学方程式:

ＣH4＋2O2=CO2+2Ｈ２Ｏ。

不完全燃烧化学方程式

3ＣＨ4+5O2=点燃=CO2+2CO＋6H2O4 ﻫCH4+7O２=点燃=２CO2+2ＣO＋8Ｈ

2O

3ＣH４＋４Ｏ２=点燃=C+2CO＋6H２O2 ﻫCＨ4＋3O2=点燃＝２CO+4H2O

CH4 + 2O2 = ２Ｈ2O + ＣO2 m甲烷=0．77＊１=０。7７kg

16 64ﻫ０。77 x 16/64=0。７7/ｘ x=3。08ｋgﻫ氧气占空气体积的1/5，所以m空气＝３。08＊５=15.4ｋg

空气的密度为１。29，V空气=15。４/1。29=11。９４方 （在标准状态下)

很多锅炉厂家说１:8配氧,如果这样做的话，燃气无法达到充分燃烧.

二、燃气耗能

显热是物质不发生相变（固液气转变)吸收或放出热量

潜热是物质发生相变过程吸收或放出的热量。ﻫ 如１ｍoｌ水（１00℃)蒸发成1ｍol水蒸汽（100℃)需要吸收40。６２ｋj的热量,这部分热量就是潜热;而1mｏl60℃水升温至1０0℃(无水蒸汽生成)需要吸收的热量(约3.014ｋj）就是显热。

简单的说显热是物质不发生相变时吸收或放出的热量 ,它有一个明显的现象是：热量转移过程中伴有温度的变化。而潜热是物质发生(相变）过程中吸收或放出的热量,在这个过程中虽然有热量的变化，但温度一般保持恒定不变，即相变前后的温度是相同的.

如果锅炉采用冷凝技术,将排烟温度从１２0℃降低至20℃可节能:

一立方天然气约含有42moｌ甲烷，燃烧后产生约８４mol水.

120℃下降至100℃（蒸汽—蒸汽比热容2．08大卡/ｋg）的热量为60大卡.

相变热量为７９6大卡

100℃—20℃(水)热量为118大卡.

以标准天然气热值为8５00大卡计算,可节能约11%。

三、排放物

根据环保局的要求，燃气燃烧后主要有害排放物为氮氧化物。

氮氧化物可刺激肺部,使人较难抵抗感冒之类的呼吸系统，呼吸系统有问题的人士入哮喘病患者，会较易受二氧化氮影响。对儿童来说，氮氧化物可能会造成肺部发育受损.研究指出长期吸入氮氧化物可能会导致肺部构造改变,但仍未可确定导致这种后果的氮氧化物含量及吸入气体时间.

以 一氧化氮和二氧化氮为主的氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因，汽车尾气中的氮氧化物与碳氢化合物经紫外线照射发生反应形成的有毒烟雾，称为光 化学烟雾。光化学烟雾具有特殊气味，刺激眼睛,伤害植物,并能使大气能见度降低。另外，氮氧化物与空气中的水反应生成的硝酸和亚硝酸是酸雨的成分。大气中 的氮氧化物主要源于化石燃料的燃烧和植物体的焚烧,以及农田土壤和动物排泄物中含氮化合物的转化．

氮氧化物主要生成原因是燃烧温度过高,一般高于800℃就容易产生。

解决办法就是降低燃烧温度，或快速换热使燃烧室的温度下降。

总结:要保证燃气锅炉环保节能的前提下就需要控制以下几个方面：

1。配氧应>1:1２,使燃气种的甲烷充分燃烧。

２。采用冷凝技术,使水以液态形式排放.

3。降低燃烧温度或快速换热。