第二章 燃料及燃料燃烧计算.ppt

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1、第二章燃料及燃料燃烧计算燃料的成分及其主要特性燃料燃烧计算烟气分析方法空气和烟气焓的计算1§2.1燃料的成分及其主要特性燃料:核燃料有机燃料有机燃料:固体燃料（煤、木料、油页岩等）液体燃料（石油及其产品）气体燃料（天然气、高炉煤气、焦炉煤气等）电厂锅炉以煤为主要燃料，并尽量利用水分和灰分含量高、发热量低的劣质煤。2一、煤的成分及分析基准元素分析：碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、硫（S）工业分析：固定碳（FC）、挥发分（V）、水分（M）、灰分（A）（一）煤的组成成分及其性质由碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、硫（

2、S）、水分（M）和灰分（A）组成。3一、煤的成分及分析基准1、碳（C）约占20％～70％（收到基），1kg碳完全燃烧约放出32866kJ热量。存在型式：与氢、氧、硫结合成有机物，受热时从煤中析出成为挥发分；以单质形式存在称为固定碳。碳含量越多，着火及燃烧越困难。4一、煤的成分及分析基准2、氢（H）发热量最高的可燃元素，1kg氢完全燃烧可放出120370kJ热量。约占2％～6％。多以碳氢化合物的形式存在。3、氧（O）和氮（N）不可燃元素。氧含量变化很大，少的约占1％～2％，多的占40％氮的含量约占0.5％～2.5％。5一、煤的

3、成分及分析基准4、硫（S）有害成分，约占2％，个别高达8％～10％。存在形式：有机硫（与C、H、O等结合成复杂的有机物）黄铁矿（FeS2）硫酸盐硫（CaSO4、MgSO4、FeSO4等）。可燃硫或挥发硫6一、煤的成分及分析基准5、灰分（A）危害：（1）灰分增多，可燃物减少，发热量降低，着火困难，灰渣量增加，运行操作繁重；（2）灰分增加，炉内易结渣，传热恶化；（3）灰分增加，烟速高，磨损受热面；烟速低，受热面易积灰，影响传热效果。7一、煤的成分及分析基准6、水分（M）煤中的不可燃杂质，少的占2％，多的占50％～60％。危害：（

4、1）水分增加，可燃成分相对减少，煤的发热量降低，燃烧困难，容易燃烧不完全。（2）水分吸热变成水蒸汽排出，增加烟气量，使引风机电耗增加，排烟损失加大。（3）易产生积灰、腐蚀。8一、煤的成分及分析基准(二)煤的工业分析煤的工业分析—水分、挥发分、固定碳和灰分1、水分（M）全水分：实际应用状态下煤中所含水分，由外在水分（Mf）和内在水分（Minh）组成。测定方法：原煤试样放置于105～1100C（褐煤的相应温度为1450C）的烘箱内约2h，使之干燥至衡重，其失去的水分为全水分。9外在水分（Mf）：又称为表面水分，是附着于煤粒表面的

5、外来水分，可以通过自然干燥方法除去。测定方法：原煤试样在温度为20±10C、相对湿度为（65±1）％的空气中自然风干后失去的水分。内在水分（Minh）：又称固有水分，指原煤失去外在水分之后所剩余的水分。一、煤的成分及分析基准10一、煤的成分及分析基准2、挥发分（V）将失去水分的煤样置于隔绝空气的环境中，加热至一定温度时，煤中的有机质分解而析出的气体。成分：碳氢化合物（∑CmHn）、氢（H2）、一氧化碳（CO）、硫化氢（H2S）和氧（O2）、二氧化碳（C2O）、氮（N）等。测定方法：失去水分的煤样，在（900±10）0C的温度

6、下，隔绝空气加热7分钟，试样失去的质量占总质量的百分数。11一、煤的成分及分析基准3、固定碳（FC）和灰分（A）原煤试样除去水分、析出挥发分后，剩余部分称为焦炭，由固定碳（FC）和灰分（A）组成。灰分测定：把焦炭放在箱行电炉内，在（850±10）0C的温度下灼烧2h，固定碳基本燃尽，剩余的部分为灰分。12一、煤的成分及分析基准(三)煤的成分分析基准及其换算常用分析基准：收到基(asreceived)、空气干燥基(airdry)、干燥基(dry)、干燥无灰基(dryandashfree)。收到基（ar）以收到煤为基准计算煤中的

7、全部成分组成13一、煤的成分及分析基准干燥基（d）以假想无水状态的煤为基准空气干燥基（ad）以与空气温度达到平衡状态的煤为基准，即供分析化验的煤样在实验室一定温度条件下，自然干燥失去外在水分，其余的成分组合便是空气干燥基。14一、煤的成分及分析基准干燥无灰基（daf）以假想无水、无灰状态的煤为基准不同基准之间的换算公式15一、煤的成分及分析基准表2-1不同基准的换算系数K所求已知收到基空气干燥基干燥基干燥无灰基收到基1空气干燥基1干燥基1干燥无灰基116二、煤的主要特性主要特性包括煤的发热量、灰分熔融特性和煤的可磨性。高位发

8、热量(Qar,gr)1kg煤完全燃烧所放出的热量，包括燃烧产物中的水蒸汽凝结成水所放出的汽化潜热，用Qar,gr表示。低位发热量(Qar,net,p)烟气中的水蒸汽一般不会凝结，凝结热无法利用，使实际发热量降低。不包括燃烧产物中的水蒸汽凝结成水所放出的汽化潜热，用Qar,net,p表示。（