第2章 燃料与燃料计算2

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1、第二章燃料与燃料计算建工学院周智勇2-0概述燃料分类固体燃料液体燃料气体燃料燃烧计算燃料所需提供的空气量燃烧生成的烟气量空气及烟气焓计算2-0一次能源从自然界取得未经改变或转变而直接利用的能源如原煤、原油、天然气、水能、风能、太阳能、海洋能、潮汐能、地热能、天然铀矿等可再生能源具有自我恢复原有特性，并可持续利用的一次能源如太阳能、水能、生物质能、氢能、风能和波浪能等不可再生能源泛指人类开发利用后，在现阶段不可能再生的能源资源如煤、石油、天然气、核能和油页岩二次能源由一次能源经过加工转换以后得到的能源如电力、蒸汽、煤气、汽油、柴油、重油、液化石油气、酒精、沼气、氢气和

2、焦炭等等2-0项目天然燃料人工燃料固体燃料木柴、泥煤、褐煤、烟煤、无烟煤、石煤木炭、焦炭、煤渣砖、煤粉液体燃料石油汽油、煤油、柴油、重油气体燃料天然气高炉煤气、发生炉煤气、炼焦炉煤气、液化石油气2-1燃料的化学成分燃料的元素分析成分碳主要可燃元素，完全燃烧32866kJ/kg碳非单质，与氢（烃）、硫、氧、氮结合成高分子化合物氢重要可燃元素，完全燃烧120370kJ/kg氮及氧不可燃成分，习惯上划归可燃成分硫有害元素，完全燃烧9050kJ/kg燃烧产物是二氧化硫和三氧化硫，与水生成（亚）硫酸有机硫和硫铁矿硫，可燃硫；硫酸盐硫，灰分不可燃全硫含量即为可燃硫含量2-1分析

3、方法元素分析要得到燃料中有机质的碳、氢、氧、氮、硫等五种元素含量工业分析要获得水分、挥发分、固定碳、灰分的百分组成灰分夹杂在燃料中的主要不可燃矿物质灰分多则着火燃烧困难/受热面易积灰/烟速快增加磨损灰分熔点低则炉排（内）受热面上会结渣而破坏燃烧和恶化传热固体、液体、气体中灰分含量依次减少水分燃料中的主要杂质，使可燃元素相对减少，从而发热量降低水分汽化吸收热量，使炉膛温度降低，燃烧着火困难，排烟带走的热损失增加，加剧尾部低温受热面的低温腐蚀和堵灰。分外在水分Mf和内在水分Minh，内在水分是凝聚或吸附在燃料内部毛细孔中的水分，外在水分是吸附或凝聚在燃料颗粒表面或大毛细

4、孔的水分注：moisture，face，inherent2-1燃料成分分析数据的基准与换算固体燃料和液体燃料的组成成分均用质量分数来表示：C+H+O+N+S+M+A=100（P20改正，质量百分数）四种分析基收到基以收到状态的燃料（进厂原煤或炉前应用燃料）为分析基准空气干燥基以与空气达到平衡状态的煤为分析基准，即实验室条件下（（20±1）℃，（65±1）%）自然干燥后燃料干燥基假想无水状态的燃料为基准，除去全部水分的干燥燃料干燥无灰基除去全部水分和灰分的燃料作为分析基准2-1燃料成分分析数据的基准与换算气体燃料用各组成气体的体积百分比表示，通常以干燥基作为分析基准，

5、水分以标准状态下1m3干燥气体燃料携带的水蒸气克数（g/m2）2-1燃料成分分析数据的基准与换算收到基（arrive）Car+Har+Oar+Nar+Sar+Mar+Aar=100空气干燥基（airdry，P20书误）Cad+Had+Oad+Nad+Sad+Mad+Aad=100干燥基（dry）Cd+Hd+Od+Nd+Sd+Ad=100干燥无灰基（dry&air-free）Cdaf+Hdaf+Odaf+Ndaf+Sdaf=1002-1基换算公式x=Kx0（换算前x0，换算后x，换算系数K见P22表2-1）适用于水分以外的换算例题（P22例题2-1）计算换算系数时百分

6、比要乘以100干燥基→收到基：Ad→Aar干燥无灰基→收到基：C、H、O、S、N（daf→ar）2-2煤的燃烧特性发热量燃料发热量是指1kg燃料（气体燃料为1m3）完全燃烧时所放出的热量，单位为kJ/kg（或kJ/m3）高位发热量和低位发热量高位发热量Qgr（gross）是燃料完全燃烧时放出的全部热量，包含燃料燃烧时产生的水蒸气的汽化潜热低位发热量Qnet是从高位发热量中扣除水蒸气汽化潜热后的发热量，接近锅炉运行的实际情况2-2固体高位和低位发热量换算1kg收到基燃料生成的水蒸气为(9Har/100+Mar/100)，水的汽化潜热2512kJ/kg，则可推导出：Qg

7、r,ar=Qnet,ar+226Har+25MarQgr,ad=Qnet,ad+226Had+25MadQgr,d=Qnet,d+226HdQgr,daf=Qnet,daf+226Hdaf注意各分析基准高位发热量用表2-1换算各分析基准低位发热量用表2-2换算2-2发热量确定测定法采用氧弹测热器来测定固体和液体燃料的发热量，煤的空气干燥基高位发热量Qgr,ad（kJ/kg）与弹筒发热量Qb,ad（kJ）有如下关系：Qgr,ad=Qb,ad-94.1Sb,ad-αQb,adSb,ad是由弹筒洗液测得的含硫量；当全硫含量<4.00%或发热量>14.60MJ/kg时，