文章-湿烟气性质0820.pdf

含湿气体的性质郑向阳(江苏双良锅炉有限公司，江阴 214444)The Character of Hydrous GasZHENG Xiang-yang (Jiangsu ShuangLiang Boiler Co.,Ltd.,Jiangyin 214444)作者简介：郑向阳，（1973），工程师，1995 年毕业于西安交通大学能源与动力工程学院热能工程专业。长期从事锅炉设计工作，致力于高效锅炉的研究开发，已发表论文数篇。摘要：摘要：本文意在推导 ，及含湿气体焓与温度的关系。关键词：关键词：含湿气体 含湿量 温焓关系Abstract:This paper introduces the relationship between the moisture content of hydrous gas and temperature,as well as the relationship between the enthalpy and temperature.Key words:hydrous gas,moisture content,relationship between the enthalpy and temperature.1 前言前言烟（空）气中一般都含有一定量的水蒸汽，而完全不含水蒸汽的干烟（空）气在工程应用中是不存在的。因为在锅炉设计中一般认为烟（空）气中水蒸汽的潜热是显然不可利用的，而且一般烟（空）气中水蒸汽含量很少，所以在锅炉设计中是“干烟（空）气假设”，即只计水蒸汽的显热，不计潜热。然而在气水接触式换热（或冷凝式）锅炉设计中，水蒸汽的潜热是显然不可忽略的。在气水接触式换热或冷凝式换热的典型工作温度（0100）范围，含湿气体显示出有别于干烟（空）气的性质，含湿气体的性质值得一论。本文所述气体的性质指气体的导出性质，而非基础性质。2 含湿量与温度的关系含湿量与温度的关系干烟（空）气（以下简称干气，相对的称含湿烟（空）气为湿气）具有吸收一定水蒸汽的能力。由道尓顿分压原理可知，湿气中水蒸汽与干气的分压力分别为：Ps、Pg，满足：Ps+Pg=P（P：湿气全压）。由水蒸汽的性质可知：饱和温度 tps与饱和压力 Ps 一一对应，Ps 是 tps的函数，Psf（tps）。Ps 与 tps关系如下图所示：由于水在 0时为气、液、固三相共存的状态，0时亦有水蒸汽存在，为了区别 0液态水的焓为 0，0的水蒸汽焓不等于 0，下文所述 0烟气焓亦不等于 0。由于水蒸汽饱和温度 tps与饱和压力 Ps 之间没有简单的关系公式，为了便于读者计算，现提供以一度为分度的 t、p 关系表，足以满足本文所需的计算。饱和压力与饱和温度的关系020000400006000080000100000120000020406080100120tps（）Ps（Pa）饱和温度与饱和压力关系表饱和温度饱和压力饱和温度饱和压力饱和温度饱和压力tps ()Ps (pa)tps ()Ps (pa)tps ()Ps (pa)0611.2345321.0 6828575.3 1657.1 355624.7 6929851.5 2706.0 365943.2 7031175.5 3758.0 376277.3 7132548.8 4813.5 386627.5 7233973.0 5872.4 396994.5 7335449.4 6935.2 407378.9 7436979.6 71001.9 417781.5 7538565.1 81072.7 428202.8 7640207.5 91148.0 438643.7 7741908.5 101227.8 449104.8 7843669.6 111312.5 459586.9 7945492.5 121402.3 4610090.9 8047379.0 131497.5 4710617.5 8149330.7 141598.3 4811167.6 8251349.5 151705.0 4911741.9 8353437.1 161818.0 5012341.4 8455595.3 171937.4 5112967.0 8557826.1 182063.7 5213619.5 8660131.3 192197.1 53143000 8762512.9 202338.0 5415009.3 8864972.8 212486.8 5515748.6 8967512.9 222643.8 5616518.7 9070135.5 232809.3 5717320.8 9172842.4 242983.9 5818155.8 9275635.9 253167.9 5919025.0 9378518.0 263361.7 6019929.4 9481490.9 273565.7 6120870.2 9584556.9 283780.4 6221848.4 9687718.1 294006.4 6322865.4 97909768 304243.9 6423922.4 9894335.4 314493.7 6525020.6 9997796.1 324756.0 6626161.3 100101361.4335031.6 6727345.7 当水蒸汽温度 ttps 为过热蒸汽；ttps 为饱和蒸汽；t tps 为过热湿气,亦称未饱和湿气；=tps 为饱和湿气；td 时的焓差代表高位发热值与低位发热值的差值。上图所示原始烟气的初始冷凝温度约为 60；温度高于 60时焓温近似线性变化，温度低于 60时焓温为非线性变化，而且是急剧变化。上图启示我们欲利用湿烟气中水蒸汽的汽化潜热，必须将烟气温度降低到露点 td 以下，4560之间烟气焓值变化较快，利用 45以上烟气焓的经济性较好。参考文献参考文献1 宋贵良.锅炉计算手册.辽宁科学技术出版社，1995.2 刘志刚 刘咸定 赵冠春 工质热物理性质计算程序的编制及应用 1992 年 6 月