烟气焓值及燃烧温度的确定

4.3.2　烟气焓值及燃烧温度的确定

在锅炉的热力计算或热工试验时，常常需要根据空气或烟气的温度求得空气或烟气的焓或者由空气或烟气的焓求得空气或烟气的温度。空气或烟气的焓都是指将1kg固体及液体燃料或标准状态下1m³气体燃料所需的空气量或所产生的烟气量从0℃加热到t℃（空气）或θ℃（烟气）时所需的热量，单位为kJ/kg。焓温表的计算和编制是锅炉热力计算中很重要的一项预备性计算。

在标准状态下理论空气量的焓为

式中：C_k为空气的平均体积定压比热容，kJ/（m³·℃）；t_k为空气温度，℃。

实际空气的焓I_k为

烟气是多种气体的混合物，其焓值等于理论烟气焓、过量空气焓和飞灰焓之和，即

式中：为理论烟气体积的焓，kJ/kg或kJ/m³。当温度为θ℃时，其值为

分别为θ℃时RO₂、N₂、H2O气体的平均体积定压比热容，kJ/（m³·℃）。由于烟气中SO₂的含量较CO₂的含量少得多，计算中可取＝。

烟气中飞灰的焓为

式中：Ch为飞灰的平均定压比热容，kJ/（kg·℃）；为1kg燃料中的飞灰质量，kg/kg。

一般来说，只有当1000＞1.43时，飞灰焓才需计入烟气焓中，否则可略去不计。

各种成分的平均定压比热见表4.2。

为了方便计算，一般用式（4.71）编制成焓－温表。由式（4.68）和式（4.71）和表4.2可知，仅知道燃料的组成、燃料的发热量、燃料及供给燃烧用空气的温度以及过量空气系数等，并不能直接确定燃烧温度。因为烟气的比热容也与温度有关。一般须用迭代法或查表通过内插法来获得燃烧温度。

表4.2　各种气体成分的平均定压比热容^{［kJ/（m3·℃）］}和灰的平均定压比热容^{［kJ/（kg·℃）］}