锅炉原理第二章

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1、第二章燃料及其燃烧特性2006年4月《锅炉原理》精品课2-1燃料的成分及其主要特性2-2燃料燃烧计算2-3烟气分析方法2-4空气和烟气焓的计算2006年4月《锅炉原理》精品课第一节燃料的成分及其主要特性一、燃料的定义与重要性通过燃烧释放热能的可燃物质为燃料。燃料的种类和特性对锅炉的安全运行、锅炉设计和燃烧器形式等有重要影响。二、燃料分类●核燃料固体燃料（以煤炭为主）●有机燃料液体燃料（以原油、重油和渣油为主）气体燃料（以煤气和天然气为主）2006年4月《锅炉原理》精品课1、煤的成分●煤是由多种有机物质和无机物质混合组成的复杂的固体碳氢燃料。●由于埋入地下的深度和时间不同，就会形成不同的

2、煤种。三、煤的成分及分析基准2、煤的成分分析元素分析和工业分析2006年4月《锅炉原理》精品课碳:是煤中主要发热成分，发热量32866KJ/Kg，一部分为挥发分碳、一部分为固定碳。含碳量高的煤，发热量较高，但不易着火。氢：是煤中最有利元素，发热量120370KJ/Kg，发热量大约是碳的4倍，燃点低，易着火，无污染。氧和氮：不可燃物质，为有害元素。一部分N会与氧化合而生成NOx，造成大气污染3、元素分析分析煤中各元素（C、H、O、N、S、A、M)的组成2006年4月《锅炉原理》精品课硫：可燃的有害物质；三种存在形式，有机硫、黄铁矿（FeS2)和硫酸盐硫。燃烧产物SO2，SO3污染大气，腐

3、蚀设备，磨损磨煤部件。灰分：降低发热量，着火推迟；熔融灰吸热，排渣热损失和机械未完全燃烧热损失增加；积灰、结渣，磨损的根源；增加制粉系统能耗；污染环境。水分：降低发热量，着火推迟；燃烧温度降低，锅炉效率降低；加剧受热面腐蚀和堵灰；各元素成分百分数表示：C+H+O+N+S+A+M=100%2006年4月《锅炉原理》精品课4、工业分析煤水分挥发分固定碳灰分焦碳煤水分固定碳灰分焦碳（一）、成分分析挥发分是煤有机分解后的气体物质，由可燃物质：碳氢化合物、氢、一氧化碳、硫化氢，不可燃物质：少量的氧、二氧化碳、氮，组成。挥发分含量是煤的分类的重要依据。水分会使炉内温度下降，影响燃料的着火，并增大排

4、烟热损失，也会加剧尾部受热面的腐蚀和堵灰,外部水分和内部水分之和称为全水分。煤中的灰分为不可燃物质。灰分的存在不仅使单位燃料量的发热量减少，而且影响燃料的着火和燃尽，也是造成锅炉受热面积灰、结渣、磨损的主要因素。煤在失去水分和挥发分后剩余部分即为焦碳，它包括固定碳和灰分。2006年4月《锅炉原理》精品课（二）、工业分析过程1、水分（外部水分和内部水分）全水分测定：将原煤样置于105℃～110℃（褐煤温度应为145℃）的烘箱内2h，使之干燥至恒重，所失去的重量。2、挥发分将失去水分的煤样，在（900±10℃）的温度下，隔绝空气加热7min，失去的重量。3、固定碳和灰分原煤失去水分和挥发分

5、之后，剩余为焦炭。将焦炭放在箱形电炉中，在（815±10℃）的温度下灼烧2h，失去重量为固定碳，剩余部分为灰分。2006年4月《锅炉原理》精品课四煤的成分分析基准及其换算●定义：根据煤存在的条件和根据需要而规定的“成分组合”称为分析基准。●基准基准收到基干燥基干燥无灰基空气干燥基详细介绍如下页：2006年4月《锅炉原理》精品课1、收到基（原应用基）以收到状态的煤为基准计算煤中全部成分的组合称为收到基，其中包括全部水分，收到基以下角标ar表示。Car+Har+Oar+Nar+Sar+Aar+Mar=100%FCar+Var+Aar+Mar=100%2、空气干燥基（原分析基）煤样在实验室规

6、定的温度下自然干燥失去外部水分后，其余的成分组合便是空气干燥基，并以下角称ad表示。Cad+Had+Oad+Nad+Sad+Aad+Mad=100%FCad+Vad+Aad+Mad=100%2006年4月《锅炉原理》精品课3、干燥基以假想无水状态煤为基准，以下角称d表示。由于已不受水分的影响，灰分含量百分数相比较稳定，可用于比较两种煤的含灰量。Cd+Hd+Od+Nd+Sd+Ad=100%FCd+Vd+Ad=100%4、干燥无灰基（原可燃基）以假想无水、无灰状态的煤为基准，以下角称daf表示。由于不受水分、灰分影响，常用于比较两种煤中的碳、氢、氧、氮、硫成分含量的多少。Cdaf+Hdaf

7、+Odaf+Ndaf+Sdaf=100%FCdaf+Vdaf=100%2006年4月《锅炉原理》精品课煤的成分及各种分析基准之间的关系●收到基（ar）以入炉煤（包括煤的全部成分）为基准●空气干燥基（ad）以风干状态煤（除外部水分）为基准●干燥基（d）以去掉全部水分煤为基准●干燥无灰基（daf）以去掉全部水分及灰分煤为基准2006年4月《锅炉原理》精品课煤成分基准间的换算●不同基准之间的换算公式X=KX0…（2-9）式中X0、X—某成分原基准及新