硅酸盐热工基础---3.1(国)燃料性质

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1、3.1燃料的性质3.2燃料燃烧计算3.3燃烧过程的基本理论3.4固体燃料燃烧技术3燃料及燃烧技术13.1燃料的性质3.1.1燃料的分类和组成3.1.1.1燃料的分类凡在物理、化学反应中能放出大量热量并能够有效地利用于工业和其它方面的物质燃料固体燃料液体燃料气体燃料燃料分类按照形态分类按来源分天然燃料人工燃料23.1.1.2燃料的组成及表示方法1．固体和液体燃料的组成（1）元素分析法C固、液燃料的主要热能来源煤中含量：53～99％重油中含量：86%碳以有机化合物形式存在受热分解后燃烧自由氢：与碳和硫的化合物—

2、可燃化合氢：与氧相结合，不能燃烧H固体燃料：4～5%液体燃料：14%3O、N氧和氮不能燃烧降低了燃料的燃烧能力固液体燃料中含1～3％或更少煤：4～35%重油：1～4%M水不能燃烧，且升温吸热，降低燃料的品质。少量水对燃料着火、燃烧、传热等方面有益。S金属硫化物—可燃有机硫化物—可燃无机硫酸盐—不可燃燃烧产物对设备及环境有害固体燃料：<2%，液体燃料：0.1～3.5%。4元素分析中的O、N、S、M、A均为燃料的有害成分灰分↑，可燃成分↓，燃料发热量↓灰分↑，燃烧速度及燃烧温度↓灰分↑，高温下形成液相，在窑炉内

3、结皮、结渣,灰分造成制品污染，影响制品成分及质量A灰分是指燃料中不能燃烧的矿物杂质固体燃料：一般>20％，液体燃料：一般<0.3％5(2)工业分析法VFCMA燃料=+++挥发分（V）、固定碳（FC）、水分（M）、灰分（A）分析项目燃料中的碳氢化合物V↑，燃料着火温度低，燃烧速度快，燃烧火焰长FC↑，燃料发热量高6空气干燥基:是指分析实验室里所用的空气干燥煤样的组成，角标“ad”表示。2．固体和液体燃料组成的表示方法收到基:实际使用的燃料的组成，用下角标“ar”表示。Car+Har+Oar+Nar+Sar+A

4、ar+Mar=100％Cad+Had+Oad+Nad+Sad+Aad+Mad=100％燃料中水内在水（Mad）:空气干状态下残留在煤中的水分外在水（Mar,f）:空气干燥过程中逸出的水分7干燥基：绝对干燥的煤的组成，用下角标“d”表示。干燥无灰基：无水无灰煤的组成，用下角标“daf”表示。不受燃料在开采、运输和贮存过程中水分变动的影响。不受燃料在开采、运输、冼煤和贮存过程中水分、灰分变动的影响。Cd+Hd+Od+Nd+Sd+Ad+Md=100％Cdaf+Hdaf+Odaf+Ndaf+Sdaf=100％8燃料

5、组成的换算系数已知“基”所换算的“基”收到基分析基干燥基干燥无灰基收到基分析基干燥基干燥无灰基11119【例】已知煤的干燥无灰基组成（％）为：CdafHdafOdafNdafSdaf80.26.111.61.40.7收到基时水分Mar=3.5％，干燥基时灰分Ad=8.2％求：收到基时Car的百分含量。【解】由于三个基准不能同时转换，因此分两步进行计算：（1）先由Cdaf换算成Cd（%）（2）再由Cd换算成Car（%）103．气体燃料的组成及表示方法湿成分（用上角标“v”表示）干成分（用上角标“d”表示）不可

6、燃成分N2、CO2、SO2和H2O等换算可燃成分H2、CO、CH4、CmHn和H2S等组成COv+H2v+CH4v+CmHnv+H2Sv+CO2v+N2v+O2v+H2Ov=100％COd+H2d+CH4d+CmHnd+H2Sd+CO2d+N2d+O2d=100％组成表示113.1.2燃料的热工性质3.1.2.1发热量1．燃料发热量的基本概念燃料的发热量（热值）：单位质量或体积的燃料完全燃烧，当燃烧产物冷却到燃烧前的温度时所放出的热量称为，单位为kJ/kg（kJ/Nm3）。高位发热量Qgr产物中水蒸气全部凝

7、结为水低位发热量(Qnet)产物中的水以20℃蒸气存在Qnet，ar=Qgr，ar-225Har-25Mar发热量122．燃料发热量的计算（1）固体和液体燃料发热量的计算①根据元素分析计算Qnet，ar=339Car+1030Har-109（Oar-Sar）-25Mar②根据工业分析计算无烟煤（Vdaf≤10％）；Qnet，ad=K0-360Mad-385Aad-100VadK０据V‘daf=aVdaf-bAd查表烟煤（Vdaf＞10％）；Qnet，ad=100K1-（K1+25.12）（Mad+Aad）-

8、12.56Vad据Vdaf及焦渣特性查出13（2）气体燃料发热量的计算Qnet=126CO+108H2+358CH4+590C2H4+637C2H6+806C3H6+912C3H8+1187C4H10+1460C5H12+232H2S标准煤：Qnet，ar=29300kJ/kg标准油：Qnet=41820kJ/kg标准气：Qnet=41820kJ/kJ3．标准燃料便于产品的燃料消耗的比较换算：14【例】某厂使用煤