《消防燃烧学》第3章_气体燃料

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1、第三章气体燃料1气体燃料天然气化学工业的宝贵原料居民生活用燃气——13亿人非常庞大的需求工业燃料人造气体燃料发生炉煤气，将煤进行气化得到的气体燃料重油裂化气，重油裂解造气得到的气体燃料高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气，对应是高炉炼铁、炼焦、纯氧顶吹转炉法炼钢所得副产品2气体燃料的优点气体燃料的燃烧过程最容易控制，也最容易实现自动调节气体燃料可以进行高温预热，因此可以用低热值燃料来获得较高的燃烧温度，有利于节约燃料，降低能耗气体燃料在冶金工业的燃料平衡中占有重要地位3气体燃料的组成可燃性气体成分：CO、H2、CH4、H2

2、S、其他气态碳氢化合物（碳原子数n<=4）不可燃气体成分：CO2、N2、少量O2其他：水蒸气、焦油蒸汽、粉尘等固体颗粒4单一气体性质甲烷(CH4)乙烷(C2H6)氢气(H2)一氧化碳(CO)颜色气味无色微有葱臭无色无味无色无味无色无味爆炸极限%5~153~154~8012.5~80着火温度oC530~750510~630510~590610~658低位发热量kJ/m335670636801075012630发热量取附表3的数据5单一气体性质乙烯(C2H4)硫化氢(H2S)二氧化碳(CO2)氧气(O2)颜色气味无色窒

3、息性乙醚味无色浓厚臭鸡蛋味无色略有气味无色无味爆炸极限%2.75~354.3~45.5--------着火温度oC540~547364--------低位发热量kJ/m35900023670--------发热量取附表3数据6气体的毒性具有毒性的煤气成分（按毒性由大到小）有：硫化氢(H2S)、氰化氢(氰氢酸HCN)、二氧化硫(SO2)、一氧化碳(CO)、氨气(NH3)、苯(C6H6)硫化氢(H2S)体积百分数达0.1%~0.2%可短时间内置人死亡，达0.05%~0.07%使人有危险一氧化碳(CO)体积百分数达0.5

4、%~1.0%可短时间内置人死亡，达0.2%~0.3%使人有危险7H2S置死的重庆开县井喷2003年12月23日21时55分，重庆开县，中石油川东北气田罗家寨16号井发生井喷事故，剧毒硫化氢夺走了243条人命(其中包括两名矿井工人)，4000多人中毒就医，10万人疏散。8开县天然气井喷9使人致死的火灾烟气火灾中死亡的人70％以上是死于烟气中毒，只有少部分人是直接被烧死有毒烟气一般是由以CO为主，氰化氢、光气等多种成分组成的复杂混合物一般的中毒顺序：身体不适（胸闷头胀）行动迟缓、无力意识模糊昏迷死亡10使人致死

5、的火灾烟气2000年3月29日凌晨3时左右，焦作市天堂音像俱乐部发生火灾。经过：两青年在包厢内用石英管电热器取暖，人走后引起火灾，燃烧产生的有毒烟气迅速蔓延到大厅和其他房间由于大门和窗户关闭，最终导致74人死亡，2人烧伤，80％是有毒烟气致死11使人致死的火灾烟气2000年12月25日21时35分左右，河南洛阳东都商厦发生特大火灾，导致309人死亡东都商厦：上下共6层，地面4层，地下两层。副二层为家具店；副一层及地上一层为丹尼斯量贩店；四层是“东都歌舞厅”火灾经过：电焊工在东都商厦地下一层焊接该层与地下二层分隔铁板

6、时，电焊火渣溅落到地下二层的可燃物上引发火灾，浓烟顺着下水道管串上四楼，熏倒舞厅里的人群，地上1～4层没有着火死亡的309人全是中毒窒息死亡12煤气成分的表示方法化学组分用所含各种单一气体的体积百分数来表示。有湿成分和干成分表示方式，即是否含水蒸气(CO%+H2%+CH4%+……CO2%+N2%+O2%+H2O%)w=100%(CO%+H2%+CH4%+……CO2%+N2%+O2%)d=100%13干湿成分的换算煤气中的各气体其干成分数值大还是湿成分数值大？已知煤气的湿成分，如何换算成干成分？14煤气中水分的确定在

7、常温下，气体燃料中所含水分就等于该温度下的饱和水蒸汽量随着温度的变化，饱和水蒸汽量也变化直接查附表5（P267）直接取“按湿气体计算”的“m3/m3”栏数值不要用书上P20的式子，麻烦而不准确15水蒸气含量计算很多数据表只有各温度下水蒸汽的饱和蒸汽压，而没有直接的水蒸汽含量数据，此时如何确定水蒸汽的含量？16已知50oC时饱和蒸汽为1234Pa，平衡状态空气中的水蒸气含量是多少？水蒸气体积百分数如下17气体燃料发热量由容克式量热计直接测定按各成分气体发热量之和计算查附表3获得各成分气体的发热量注意单位：表中发热量的

8、单位是kcal/m318高炉煤气是高炉炼铁过程获得的副产品，主要可燃成分是CO因含有大量的N2和CO2（占63～70％），因此发热量不大，只有3762～4180kJ/m3，理论燃烧温度为1400～15000C19高炉煤气含有大量粉尘，需要除尘，为60～80g/m3高炉中消耗1t焦炭可产生3800～4000m3高炉煤气。高炉是冶金中燃料的巨大消费者，其燃料燃料