火焰温度
工业混合燃气理论（绝热）与实际火焰温度的交互式计算器，并配有加热炉火焰动画。
理论温度、实际温度与系数 K1、K2、K3
气体燃料燃烧时释放的能量会加热燃烧产物。在没有任何损失的完全燃烧中，产物能够达到的温度称为理论（绝热）火焰温度。实际中，辐射损失、混合不完全以及空间几何形状会使其降低到实际火焰温度。
理论火焰温度
又称绝热火焰温度。指燃料的全部能量（低位热值）加上燃料和空气的物理热全部用于加热燃烧产物、且没有任何损失时，烟气所能达到的温度。
由能量平衡求得：释放的能量 = 把 CO₂、H₂O、N₂ 和过剩 O₂ 加热到理论温度所需的能量。
实际火焰温度
火焰中实际观测到的温度，总是低于理论温度，因为部分热量会以辐射形式传给炉墙和钢坯，并因湍流和与空气混合不完全而损失。
计算式为 实际温度 = 理论温度 × K1 × K2 × K3，每个系数代表一类高温效率损失。
K1, K2, K3
K1 取决于燃气低位热值：燃气越贫，K1 越大（低位热值 < 1,000 时为 0.78；> 2,250 kcal/Nm³ 时为 0.75，中间线性插值）。
K2 取决于火焰发展的空间（开放、半封闭、封闭）。K3 取决于烧嘴的湍流程度。
各燃气的参考成分与低位热值 可编辑表格：修改任一燃气成分，下方计算器中的火焰温度会立即重新计算
各参考燃气的体积成分（%）。所有成分单元格均可编辑：修改数值即可模拟新的煤气化验结果。低位热值、密度、比热、混合列以及理论/实际温度会随每次输入实时更新。
小数点可用点或逗号（如 63.62 或 63,62）。由于未列出的微量组分（如天然气中的重烃），合计可能不完全等于 100%。各燃气低位热值按纯组分的标准低位热值计算，并加上一个小的固定修正量，用于复现原始燃气的参考热值。
计算方法
计算引擎逐组分进行燃烧能量平衡，而不是简单取平均。
模型步骤
- 1. 混合气成分：10 种组分（CH₄、CO、H₂、CO₂、N₂、C₂H₆、C₂H₄、C₂H₂、O₂、C₃H₈）均按 6 种输入燃气在混合气中的比例加权平均。
- 2. 各燃气低位热值：按纯组分标准低位热值计算（CH₄ ≈ 8,555；CO ≈ 3,018；H₂ = 2,575；C₂H₆ ≈ 15,280 kcal/Nm³ 等），再加上各燃气的小固定修正量。混合气的密度和比热为输入燃气的加权平均。
- 3. 理论空气量：逐组分计算（CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O；CO + ½ O₂ → CO₂；H₂ + ½ O₂ → H₂O 等），考虑氧化剂含氧量（空气为 21%，富氧时更高）和过剩空气。
- 4. 燃烧产物：按各组分化学计量计算 CO₂、H₂O、N₂ 和过剩 O₂。
- 5. 能量平衡：输入能量（低位热值 + 预热燃料和空气的物理热，以 25 °C 为基准）等于把产物加热到理论温度所需的能量，采用随温度变化的平均比热。理论温度通过数值迭代求解。
- 6. 实际温度 = 理论温度 × K1 × K2 × K3，系数按所选取值。
模型已用原始表格的参考算例验证（82% 高炉煤气 / 5% 转炉煤气 / 5% 焦炉煤气 / 8% 天然气，空气 450 °C，过剩空气 10%，K1 = 0.78）：理论温度计算值 ≈ 1,821 °C（参考值 1,808 °C），实际温度 ≈ 1,421 °C（参考值 1,410 °C），偏差小于 1%。
火焰温度计算器 调整燃气配比和燃烧条件，炉内火焰实时变化
各燃气在混合气中的比例 100%
燃烧条件
高温效率
K2 — 火焰空间
理论火焰温度
绝热
实际火焰温度
理论温度 × K1 × K2 × K3
混合气低位热值
kcal/Nm³
混合气密度
kg/Nm³ · 0 °C / 1 atm
相对密度
相对于空气
比热
kcal/Nm³·°C
低位沃泊指数
kcal/Nm³
加热炉火焰动画
火焰颜色和长度随计算出的实际温度和过剩空气变化。
高温效率
- 实际温度 = 理论温度 × K1 × K2 × K3
- K1 取决于低位热值：< 1,000 kcal/Nm³ → K1 = 0.78；> 2,250 kcal/Nm³ → K1 = 0.75；中间线性（自动给出建议值，可手动修改）。
- K2 取决于火焰空间：开放（加热炉）K2 = 1；半封闭（燃烧室）K2 = 1.04；封闭（辐射管）K2 = 1.09。
- K3 取决于烧嘴：火焰稳定、无过度湍流时 K3 = 1；湍流很强且烟气强烈回流时，K3 在 0.95 到 1 之间。
小结
- 理论火焰温度来自能量平衡：燃气低位热值 + 预热燃料和空气的物理热 = 加热燃烧产物所需的热量。
- 实际火焰温度总是低于理论温度，因为它考虑了实际损失：实际温度 = 理论温度 × K1 × K2 × K3。
- 预热助燃空气（换热器和蓄热室）可提高理论和实际火焰温度。过剩空气越多，产物被稀释，火焰温度越低。
- 富氧（含氧量高于 21%）可减少需要加热的惰性 N₂，在同一燃料下提高火焰温度。
- 贫煤气（低热值，如高炉煤气）的火焰温度低于富燃气（天然气、H₂），除非空气被高温预热。因此烧高炉煤气的炉子必须预热。
- 可在第 2 节表格中编辑各燃气成分，以模拟新的化验结果，所有结果随之更新。