完全燃烧情况下(Ln,O2－L0,O2)为烟气中剩余氧量
Ln,O2 - L0,O2=O2’. Vn/100
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方法1氧平衡原理计算n值
因此得到n值
nO2'aRO2'bH2O' aRO2'bH2O'
3、引入K表示理论需氧量与燃烧产物中RO2’量的比 值
KaRO 2'bH 2O ' 或KL0,O 2
第二节 空气消耗系数的计算
空气消耗系数的计算
1、提出问题：空气消耗系数n值是一个很重要的指标，
对燃烧过程有很大影响，需要确定
2、分析问题：正在工作的炉子，由于存在吸气和漏风
现象，很难测定实际空气消耗量Ln，也就难以用下式求n
n Ln L0
3、解决问题：需要用烟气成分计算空气消耗系数
按氧平衡原理计算n值 按氮平衡原理计算n值
RO 2'
VRO 2
n O2 ' KRO2 ' KRO2 '
K值可根据燃料成分求得，各燃料K值查表6－3
为什么要引入参数K
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引入K的意义
在引入K前，n值用燃烧产物表示时，有H2O成分， H2O成分有多少以气态形式存在是很不确定的，取 决于温度
在用仪器测量烟气成分时，都是检测干烟气，一般 不测量H2O成分数据（测量了也不准确）
β 是一个燃料特征系数，决定于燃料成分。对于各种燃料其数值 列于表6－1中
RO2＝CO2＋SO2，即两种成分之和 各成分的上标 ’ ——表示是燃烧产物（烟气）成分
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气体分析方程的导出
1、定义VRO2、RO’2,max、β(存在C、S成分上限) （1）VRO2是完全燃烧时燃烧产物中RO2（CO2＋
RO’2,max，再将RO’2,max的表达式代入β的定义式(6-2)
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V0,d与Vn,d的关系
对于完全燃烧：Vn,d=V0,d+(Ln-L0) （此时n>=1）
如果不完全燃烧：
(V n ,d)完 = (V n ,d)不 1 0 0 0 .5 C O 1 ' 0 0 0 .5 H 2 ' 2 C H 4 '
SO2）的数量（注意：不要求n＝1） （2）RO’2,max定义为干理论燃烧产物中的RO2最大
理论含量（干成分%，注意n＝1）
RO'2,max
VRO2 V0,d
100
（6－1）
（3）β由右式定义
RO'2,max
21
1
（6－2）
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气体分析方程的导出
2、用烟气成分计算RO’2,max，要计算 VRO2和V0,d
《消防燃烧学》第6章-空气消 耗系数及不完全燃烧热损失的
检测计算
对烟气的检测和计算
目标：通过对燃烧产物（烟气）的成分进行气体 分析，实现对空气消耗系数和燃烧完全程度的计 算
途径：气体成分的测量仪器有：奥氏气体分析器、 气体色层分析仪、气相色谱仪、光谱分析仪等
方法：然后按燃料性质和烟气成分反算各项指标 关键问题：需要掌握空气消耗系数和不完全燃烧
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方法1 氧平衡原理计算n值
思路：1、首先将n值用氧气量来表示
nLnLn,O 2 L0,O 2(Ln,O 2L0,O 2)
LБайду номын сангаас L0,O 2
L0,O 2
2、用烟气成分表示，L0,O2为理论需氧量，完全燃烧 后全部转化为RO2和H2O，那么必然可以用下式表示
L0,O2 =aVRO2+bVH2O=(aRO2’+bH2O’).Vn/100
2、利用上式，仅测得CO2’和O2’的情况下，可 计算CO’（假定没有SO2’）
CO '21O2'(1)CO 2' 0.605
3、如果完全燃烧，则没有可燃成分
(1)R2O 'O 2'21
( 1 ) R 2 ' ( 0 . 6 O ) C 0 ' O 2 ' 5 0 . 1 O H 2 ' ( 8 0 . 5 ) 5 C 8 4 ' 2 10
热损失的检测计算原理和方法
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第一节 燃烧产物气体成分的测定和验证
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气体分析方程 ——判断测量烟气数据准确性
在使用仪器及相应方法测量得到烟气成分数据后， 需要验证所得数据的准确性
满足气体分析方程的数据就是有效的(误差范围内)
(1)R2'O (0 .60 5 )C' O O 2' 0 .18 H 2'5 (0 .5 8 )C4'H 21
定义β就是要依据燃料本身的特征值（与燃烧过程无 关）来判断所测量烟气成分是否具有准确性
实际上从式(6-2)看出做为检测的特征值β和RO’2,max是 一样的，两者有确定的简单关系，用β是为了简便
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气体分析方程的简化应用
1、如果H2’及CH4’很小，则可忽略不计，方程 简化为
( 1 ) R 2 ' ( O 0 .6 0 ) C 5 ' O 2 O ' 21
如何用产物成分表示Ln-L0（过剩空气量）。一部分 是n>1过剩的，一部分是由于不完全燃烧未参加反应 而剩余的，故 O 2 ' O 2 ',过 （ 0 .5 C O ' 0 .5 H 2 2 C H 4 '
LnL0O2 ',过10 10Vn,d12010
=12010（ O2 ' 0.5CO'0.5H22CH4 ')10 10Vn,d
根据VRO2的定义，可直接写出 VR2 OV n,d(R2O 'C 10 ' O C 04H ')
依据烟气中成分同样可以得到V0,d和Vn,d间的关系
计算过程依据可回顾第四章
V 0 ,d V n ,d 1 0 4 .7 0 O 2 6 ' 0 .8 H 1 2 8 ' 1 0 .8 C 0 8 ' 7 O .5 C 2 4 'H 3、得气体分析方程，上两式子代入定义式(6-1)得到
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V0,d与Vn,d的关系
因此，n>=1时，
V 0 ,d V n ,d ( 1 0 0 4 .7 6 O 2 ' 0 .8 8 H 2 ' 1 .8 8 C O ' 7 .5 2 C H 4 ') 1 0 1 0
在n<1时，上式同样成立 把上式和VRO2代入RO’2,max的计算式，即可得气
体分析方程
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定义RO’2,max及β的意义
对于确定的燃料，其成分中含C、S元素的量是确定的， 因此在烟气中CO2＋SO2有理论上的最大值，这就是 RO’2,max
根据物质守恒，烟气中所有含C、S元素成分之和不能 超过RO’2,max。如果测量的数据超过了，那就是错误 的。如果相差太大那么就是测量误差大或燃烧状况很 不理想