iCO2=0.1742
0.5848
2200=212.8
iSO2=0.0037
0.5848
2200=4.8
iH2O=0.0609
0.4779
2200=64.0
iN2=0.7612
0.3571
2200=598.0
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I″=890.9
i″0>i按内插值法式（5-7）得
875
846.5
t热=
890.9
10021002164
℃
846.5
按近似方程计算
根据表5-1，可得
∑ViA3i=（1.435.067+0.50.719+6.25
0.51）
10-8=7.92
10-8
∑ViA2i=（1.4318.4+0.57.141+6.25
3.6）
10-5=52.38
10-5
∑ViA1i=（1.430.3961+0.50.3517+6.25
0.3023）=263.16
10-2
Vso2可忽略不计。
代入式5-6，即
7.92
10-8t3热-52.3810t2热-263.16
10t热-7172=0
解该方程，可得t热=2187
℃
按比热近似法计算
如表5-2，估计烟煤的燃料发热温度为2100℃左右，则其燃烧产物的比热为0.40，故
7172
t热=
=2184℃
8.210.40
例4某连续加热炉采用重油作燃料，已知重油的成分为：
C=85.0%;H=11.3%;O=0.9%;N=0.5%;S=0.2%;A=0.1%;W=2.0%;为了降低重油的粘度，
燃烧前将重油加热至90℃。
烧嘴用空气作雾化剂，空气消耗系数n=1.2，空气不预热，空气中水蒸汽
饱和温度为20℃，求该条件下的重油理论燃烧，温度，并估计实际可能达到的炉温（设炉温系数为
0.74）。
如果将空气预热至400℃，理论燃烧温度将达到多高？
解：
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（1）先计算重油燃烧时的空气消耗量，燃烧产物生成和有关燃烧产物的成分。
不估计空气中的水分时理论空气量为：
L0=
1
0.21
885.0811.30.20.9
1
1.429
3
100
=10.5（m3/kg）
当空气温度为20℃时，饱和蒸汽量为g=19g/m3，则估计到空气的水分，且n=1.2时的实际空
气需要量为：
Ln=1.210.5+0.00124191.210.5=12.9（m3/kg）
燃烧产物生成量
85
0.2
11.3
2.0
0.5
22.4
79
V0=
32
2
18
28
100
10.5=11.18（m3/kg）
12
100
Vn=V0+（Ln-L0）=11.8+（12.9-10.5）=13.58（m3/kg）
燃烧产物中CO2及H2O的成分：
VCO2
85.0
22.41.58
（m3/kg）
12
100
VH2O=
11.3
2.0
22.419
0.0012412.91.59（m3/kg）
2
18
100
1.58
100%
11.6%
CO2′=
13.58
1.59
100%
11.7%
H2O′=
13.58
（2）重油的发热量。
Q低=4.187[8185.0+24611.3-26（0.9-0.2）-60.2]=40340（kJ/kg）
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（3）重油预热带入的物理热。
重油的比热在90℃下为：
CR=1.738+0.002590=1.963（kJ/kg℃）
则重油预热带入的物理热为：
Q燃=1.96390=177（kJ/kg）
可见，这项热量很小，所以简化计算时，可忽略不计。
（4）空气预热带入的物理热。
空气不预热时其物理热可忽略不计。
若将空气预热至400℃，则带入的物理热为：
Q空=[（1.210.51.3302）+（0.00124191.210.51.5592）]400=6889（kJ/kg）
（5）空气不预热时的理论燃烧温度和炉温。
估计理论燃烧温度在1800℃左右，取C产=1.67，C空=1.51，按式计算，并在此忽略热分解的热量，
则
40340
177
1817（℃）
t理=11.181.67（12.910.5）1.51
计算温度与假设相符，即取C产和C空及假设Q分=0当。
在这种情况下，如炉温系数为0.74，则实际炉温可达到
t炉=18170.74=1345（℃）
这一炉温对于一般的钢坯加热炉是足够的。
即采用重油时空气不预热炉温也可达到要求。
（6）空气预热到400℃时的理论燃烧温度。
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估计此时理论燃烧温度将达到2000℃以上，为了计算热分解的影响，先计算不估计热分解时的t
理，取C产=1.67，C空=1.51，得：
40340
6889
177
2126（℃）
t’理=11.181.67
（12.9
10.5）1.51
在不估计热分解的条件下，温度为2118℃，则估计热分解时的温度约为2000℃所以，可在
2000℃下求热分解的热量。
已知燃烧产物中CO2和H2O的分压分别为0.116和0.117，其分解度为：
fCO2=11.8%和fH2O=4.0%，则分解热分别为：
Q分CO2
=1260011.6
13.58
11.8
10-4=2342
（kJ/kg）
Q分HO
=1080011.7
13.58
4.0
10-4=686
（kJ/kg）
2
Q分=2342+686=3028
（kJ/kg）
40340
6889
177
3028
t理=
1.67
（12.9
10.5）
1991（℃）
11.18
1.51
可见，空气预热后，使理论燃烧温度提高174℃，如果其他条件不变，炉温也将随之提高。
如果
炉温不需要提高，就可减少每小时供入炉内的燃料量。
这样预热空气便达到了节约燃料的目的。
例5某敞焰无氧化加热炉，采用焦炉煤气加热，空气消耗系数为0.5，已炉气实际温度控制在
1300℃。
焦炉煤气成分（%）为:
CO2=3.02；H2=56.5；CO=8.77；CH4＝24.8；C2H4=1.83；O2=0.39；
N2=1.26；H2O=2.43。
试求炉内的气体成分和烟气量（炉气成分CH4和烟粒含量可忽略不计）。
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解当n=0.5时，为不完全燃烧。
根据题意，炉内烟气的组成包括CO2，H2O，CO，H2和N2。
该焦炉煤气完全燃烧的理论氧气需要量，按式（4-7）为
L0,O
1
8.77
1
56.5224.832.830.39
1
0.9（m3/m
2
2
2
100
当n=0.5时实际供给的氧量为
nL0,O2
0.50.90.45（m3/m3）
烟气中的氮含量可直接由式（4-32b）求出
VN2
1.263.760.451.7（m3/m3）
100
其余四个未知量VCO2；VCO；VH2O；VH2可根据式（4-29b）、（4-30
b）、（4-31b）和式
（4-33）列出四个方程式联立求解。
水煤气反应的平衡常数由附表6当温度为1300
℃时为K3=0.333。
列出一组方程式为
（3.02+8.77+24.80+22.83）
（56.5+224.80+22.83+2.43）
1
VCO2
VCO
100
1
VH2O
VH
2
100
1
1
1
+0.45=VCO2
1
1
（3.02+×8.77+
×2.43+0.39）
VCO
VH2O
2
2
100
2
2
0.333=
VCO
VH
/VCO
VHO
2
2
2
即
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VCO
VCO=0.42
2
VH2
VH2O=1.14
V
CO
1V
1V
HO
2
2
CO
2
=0.54
2
VCO
VH
/VCO
VHO=0.333
2
2
2
联立求解
（1）~（4）得
VCO=0.10（m3
/m3）；
V
=0.32（m3/m3）；
2
CO
VH2O=0.56（m3/m3）；VH2=0.58（m3/m3）
烟气烟量为
Vn=0.10+0.32+0.56+0.58+1.7=3.26（m
3/m3）
烟气成分为
CO2'
0.10
H
2O'
0.56
3.26×100%=3.07%
；
3.26×100%=17.18%；
CO'
0.58
H2'
0.58
3.26×100%=9.82%
；
3.26×100%=17.19%；
'
1.7
N2
3.26×100%=52.14%
例6已知天然气成分（%）：
CH4=96.35；C2H4=0.41；CO=0.10；H2=0.47；CO2=0.21；
N2=2.46（水分忽略不计）。
在不同燃烧条件下测得两组烟气（%）：
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..
.
..
.
..
（1）
CO2'
8.00；O2'
7.00；H2'
0.55；CH4'
0；N2'
84.35
；
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