《华北电力大学 锅炉原理 燃烧产物和热平衡》
锅炉是工业生产和居民生活中的重要设备，其运行效率和安全性与燃烧过程密切相关。本资料主要讲述了锅炉燃烧过程中的一些核心概念，包括燃烧产物的计算、热平衡的分析以及过量空气系数的确定。
一、燃烧产物和空气量计算
在进行锅炉设计和运行分析时，首先需要计算燃料燃烧所需的空气量。这涉及到燃料的完全燃烧，其中涉及到的主要元素包括碳(C)、氢(H)和硫(S)。例如，1kg燃料完全燃烧所需的理论空气量是通过计算这些元素消耗的氧气量来确定的。碳燃烧消耗的氧气量为214.22Nm3/kg，氢燃烧消耗的氧气量为44.22Nm3/kg，硫燃烧消耗的氧气量为32.42Nm3/kg。考虑到燃料本身可能含有的氧量，需要对这些数值进行调整，以得出理论空气量。
二、过量空气系数
为了确保燃料充分燃烧，实际送入的空气量会略高于理论空气量，形成过量空气系数(α)。α值的大小直接影响到燃烧效率和烟气排放。炉膛出口的过量空气系数通常作为衡量燃烧效果的重要指标，它反映了炉内混合程度和漏风情况。过量空气系数α可以通过以下公式计算：α = (实际空气量 - 理论空气量) / 理论空气量。
三、烟气量的计算
燃烧产生的烟气量受到过量空气的影响，包括三原子气体（如CO2和SO2）、理论氮气量以及理论水蒸汽量。理论烟气量不随过量空气系数变化，而实际烟气量则会随着α的增加而增加。烟气的组成包括氧气(O2)、氮气(N2)、水蒸气(H2O)以及燃烧产物CO、SO2等。
四、热平衡分析
锅炉的热平衡涉及到输入能量和输出能量的计算，包括燃料的热值、传热损失、烟囱热损失、机械能损失等。通过热平衡计算，可以评估锅炉的热效率，并找出提高效率的途径。在实际操作中，保持良好的热平衡是保证锅炉经济运行的关键。
五、空气与烟气焓的计算
焓是热力学中表示系统能量的一个状态函数，对于空气和烟气，其焓值可以用来计算热量交换。在工程实践中，通常需要计算不同温度下空气和烟气的焓，以评估热量传递的效果。
华北电力大学的这份资料详细阐述了锅炉燃烧的基本原理，包括燃烧产物的计算方法、过量空气系数的确定、烟气量的计算以及热平衡分析。这些知识对于理解和优化锅炉运行具有重要意义，也是电力工程、热能动力等相关专业学生和工程师必备的基础知识。
