大师作文网请问海拔4500米如何选用燃烧器?
来源：学生作业帮 编辑：大师作文网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/11/12 07:41:49
请问海拔4500米如何选用燃烧器?
采用轻油燃烧器,怎么选?
采用轻油燃烧器,怎么选?
没有随着西气东输工程的逐渐竣工,天然气作为清洁燃料在我国的西部地区得到了广泛的使用.由于西部地区的很多省份地处高原,大气压力低,空气相对稀薄,所以燃料的燃烧过程和燃烧器选型方法与平原相比都有其特殊性.本文将主要讨论燃气燃烧器在高海拔地区使用时高原修正的计算过程和选型方法.
2燃烧器在高海拔地区使用时的特殊性
燃烧器是将燃料中的可燃成分与空气中的氧气充分混合燃烧后转变为热能的装置.燃料燃烧时需要的氧气来源于空气,空气中氧气的体积百分比约为21%,1m3天然气在标准状态下完全燃烧所需要的理论空气量约为9.64m3〔1〕 .但是,在高海拔地区随着海拔高度的变化,大气压力、空气密度、含氧量与标准状态相比会有较大的差异,如表1〔2〕.
从表1可以看出：海拔高度升高,大气压力下降、空气密度减小、含氧量随之降低.由于空气中含氧量发生了变化,所以我们在标准状态下计算出的理论空气量值不适合高海拔地区的计算使用.
例如：很多用于高海拔地区的锅炉鼓、引风机经常使用与平原地区的相同型号,这时锅炉远远达不到额定输出功率.有些使用单位会将鼓、引风机选大一个规格,即便如此使用效果仍难令人满意.造成这一结果的主要原因是鼓风机所提供的空气量不能适合燃料完全燃烧所需要的氧气量.由此不难看出,我们只有将与海拔高度相对应的空气中的氧气含量作为主要参数,对燃烧所需要的实际空气量进行修正,才能够达到燃料以最小过量空气系数完全燃烧的目的.这一修正的过程正是燃烧器在高海拔地区使用时的特殊性.
表1不同海拔高度下的大气压力、空气密度、
含氧量和水沸点
海拔高度（m）[]0[]3000[]4000[]5000[]6000[]7000大气压力（kPa）[]101.32[]70.7[]62.4[]54.9[]48.1[]42空气密度（g/m3）[]1292[]892[]802[]719[]644[]573含氧量（g/m3）[]260[]206[]186[]166[]149[]133水沸点（℃）[]100[]90 []87[]84[]80[]773燃烧器在高海拔地区使用时的修正计算
由于空气压力、温度和密度符合理想气体的状态方程,因此在一定温度下,大气压力与其密度成正比,三者的关系用理想气体状态方程表示〔3〕：
p=RρT（1）
或ρ=p/RT（2）
式中:p—大气压力,Pa；
ρ—空气密度,kg/m3；
T—热力学温度,K；
R—气体常数,J/（kg·K） .
对于空气的气体常数R=287J/（kg·K）,我们在已知某状态的两个基本参数时,根据式（2）就可以求出在该状态下的空气密度.各地区的大气压力可以从相关资料中查到,也可用下式计算〔4〕；
pH=p0（1-H/44340）5.256 （3）
式中:pH—海拔高度H处的大气压力,Pa；
p0—海平面处的大气压力,Pa；
H—海拔高度,m .
15℃时常用海拔高度的空气温度、压力和密度值如表2〔4〕.
表2常用海拔高度的空气温度、压力和密度（15℃时)
海拔高度H（m）[]温度T（K）[]压力p（kPa）[]密度ρ（kg/m3）0[]288[]101.325[]1.2251000[]281.651[]89.872[]1.11172000[]275.154[]79.501[]1.00663000[]268.659[]70.121[]9.0925×10-14000[]262.166[]61.66[]8.1935×10-1如果我们将大气含氧量的体积百分比近似为常数,通过公式（4）可以计算出不同海拔高度与地面等同条件下的相对氧气密度.
ρ0′=CρH（4）
式中:ρ0′—不同海拔高度的相对氧气密度,kg/m3;
2燃烧器在高海拔地区使用时的特殊性
燃烧器是将燃料中的可燃成分与空气中的氧气充分混合燃烧后转变为热能的装置.燃料燃烧时需要的氧气来源于空气,空气中氧气的体积百分比约为21%,1m3天然气在标准状态下完全燃烧所需要的理论空气量约为9.64m3〔1〕 .但是,在高海拔地区随着海拔高度的变化,大气压力、空气密度、含氧量与标准状态相比会有较大的差异,如表1〔2〕.
从表1可以看出：海拔高度升高,大气压力下降、空气密度减小、含氧量随之降低.由于空气中含氧量发生了变化,所以我们在标准状态下计算出的理论空气量值不适合高海拔地区的计算使用.
例如：很多用于高海拔地区的锅炉鼓、引风机经常使用与平原地区的相同型号,这时锅炉远远达不到额定输出功率.有些使用单位会将鼓、引风机选大一个规格,即便如此使用效果仍难令人满意.造成这一结果的主要原因是鼓风机所提供的空气量不能适合燃料完全燃烧所需要的氧气量.由此不难看出,我们只有将与海拔高度相对应的空气中的氧气含量作为主要参数,对燃烧所需要的实际空气量进行修正,才能够达到燃料以最小过量空气系数完全燃烧的目的.这一修正的过程正是燃烧器在高海拔地区使用时的特殊性.
表1不同海拔高度下的大气压力、空气密度、
含氧量和水沸点
海拔高度（m）[]0[]3000[]4000[]5000[]6000[]7000大气压力（kPa）[]101.32[]70.7[]62.4[]54.9[]48.1[]42空气密度（g/m3）[]1292[]892[]802[]719[]644[]573含氧量（g/m3）[]260[]206[]186[]166[]149[]133水沸点（℃）[]100[]90 []87[]84[]80[]773燃烧器在高海拔地区使用时的修正计算
由于空气压力、温度和密度符合理想气体的状态方程,因此在一定温度下,大气压力与其密度成正比,三者的关系用理想气体状态方程表示〔3〕：
p=RρT（1）
或ρ=p/RT（2）
式中:p—大气压力,Pa；
ρ—空气密度,kg/m3；
T—热力学温度,K；
R—气体常数,J/（kg·K） .
对于空气的气体常数R=287J/（kg·K）,我们在已知某状态的两个基本参数时,根据式（2）就可以求出在该状态下的空气密度.各地区的大气压力可以从相关资料中查到,也可用下式计算〔4〕；
pH=p0（1-H/44340）5.256 （3）
式中:pH—海拔高度H处的大气压力,Pa；
p0—海平面处的大气压力,Pa；
H—海拔高度,m .
15℃时常用海拔高度的空气温度、压力和密度值如表2〔4〕.
表2常用海拔高度的空气温度、压力和密度（15℃时)
海拔高度H（m）[]温度T（K）[]压力p（kPa）[]密度ρ（kg/m3）0[]288[]101.325[]1.2251000[]281.651[]89.872[]1.11172000[]275.154[]79.501[]1.00663000[]268.659[]70.121[]9.0925×10-14000[]262.166[]61.66[]8.1935×10-1如果我们将大气含氧量的体积百分比近似为常数,通过公式（4）可以计算出不同海拔高度与地面等同条件下的相对氧气密度.
ρ0′=CρH（4）
式中:ρ0′—不同海拔高度的相对氧气密度,kg/m3;