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天然气烧嘴管道设计中如何确定所需空气量

   天然气烧嘴燃烧系统管路设计中重要的一项设计是管道设计,在此过程中一个重要参数是空气燃气的流量,即燃烧所需空气量。所谓的空气量其实就是烧嘴正常燃烧需要的氧气量。在DKGH或DK烧嘴实际应用中发现氧气过多或是过少都对燃烧不利。
 
燃气烧嘴工作中,燃气所需要的氧气一般是从空气中直接获得。如果不考虑干空气中所含的少量二氧化碳和其他稀有气体,干空气的容积成分可以按含氧21%、含氮79%计算;而重量成分则按氧23.2%、含氮76.8%计算。
 
所谓的理论空气需量,是指每立方米燃气按照燃烧反应计算方程式完全燃烧所需要的空气量,单位为标准立方米每标准立方米。理论空气需要量是燃气在燃烧器中燃烧所需要的最小空气量。各个单一可燃气体所需要的理论空气量可参考技术资料部分。数据总结得出,燃气热值越高,燃烧所需要的理论空气量也越多。
 
理论空气需要量是燃气完全燃烧所需要的最小空气量。由于燃气与空气存在混合不均匀性,如果在实际烧嘴工作中,只提供理论空气量,则很难保证燃气与空气的充分混合,因而不能完全燃烧。因此在DK烧嘴实际供给空气量大于理论空气量,也就是说有一部分过剩空气。过剩空气的存在增加了燃气分子和空气分子碰撞的可能性,增加了其相互作用的机会,从而促使燃烧充分。
 
实际供给的空气量和理论空气需要量之比称之为过剩空气系数。通常过剩系数大于1,过剩系数的数值大小决定于燃气燃烧方法和烧嘴的运行工况,天然气烧嘴一般过剩系数控制在1.05-1.20。在燃烧过程中,正确控制过剩系数十分重要,过大或是过小都将导致不良后果,前者烟气体积增加,炉膛温度降低,增加了排烟损失,炉窑热效率降低;后者燃烧不充分,化学热不能充分发挥。所以在设计管道及风机风量选择时一定把握准确。

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