锅炉原理课件：第二章 燃料与燃烧计算.ppt

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1、第二章燃料与燃烧计算2.1燃料的化学成分2.2煤的燃烧特性2.3煤的分类2.4液体燃料2.5气体燃料2.6燃料的燃烧计算2.7锅炉烟气分析及其结果的应用1.元素分析组成2.1燃料的化学成分碳：是煤的最主要可燃元素，以各种化合物的形态存在，含量在燃料中所占比例最大，完全燃烧时发热量33704kJ/kg。氢：是煤的一种重要可燃元素，多以碳氢化合物的形态存在，完全燃烧时发热量125600kJ/kg。氧：是煤的一种不可燃元素，多以碳酸盐和水的形式存在，在燃料中含量变化很大。氮：是煤的一种不可燃元素，是有害元素，在燃烧的高温烟气中可能会生成氮氧化物，排出锅炉后造成大气污

2、染，一般在燃料中含量不大。1.元素分析组成2.1燃料的化学成分硫：是煤的可燃元素，可分为有机硫、无机硫（黄铁矿FeS2、硫酸盐）、单质硫。完全燃烧放热9050kJ/kg，在煤中含量不大。灰分：是煤的不可燃矿物质，主要成分为二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、氧化钙、氧化镁等，不同成分比例不同灰分的熔点不同。水分：是煤的一种不可燃物质，分为内在水、外在水、结晶水，对煤的着火燃烧有重要影响，含量变化很大。2.工业分析成分2.1燃料的化学成分水分(moisture)：是指煤的外在水分和内在水分。变化比较大，低的仅为2-5%，高的可达50-60%。影响着火和燃烧，引起低

3、温腐蚀。挥发分(volatile)：在限定条件下隔绝空气加热后，所得到的挥发有机物质的产率，主要由碳氢化合物、碳氧化合物、氢气和焦油蒸汽组成，含量越高煤越易着火。灰分(ash)：是指煤完全燃烧后所残留的固体物质。少的占10%，多的有50%以上。影响着火、燃烧，易积灰降低传热。固定碳(fixed-carbon)：去掉其他三种成份后，剩余物质即为煤的固定碳。燃料中含量最大，燃料热值的主要贡献者。3.燃料成分基准的表示和换算2.1燃料的化学成分由于燃料中的灰分和水分含量是随着开采、运输和储存条件的不同而变化，所以，同一燃料各种成分的质量分数也随之变化。为了更准确地评

4、价燃料的种类和特性，表示燃料在不同状态下各种成分的含量，需要规定比较的基准。（1）收到基(asreceivedbasis)用炉前准备燃烧的燃料成分总量为基准进行分析得出的各种成分称为收到基成分（旧标准为应用基成分），用下角标“ar”（旧标准为“y”）表示，它计人了燃料的灰分和全水分，其组成为：他是锅炉燃用燃料的实际成分，用于燃烧、传热、通风计算。3.燃料成分基准的表示和换算2.1燃料的化学成分（2）空气干燥基(airdriedbasis）)用自然风干去除外在水的燃料成分总量为基准进行分析得出的各种成分称为空气干燥基成分（旧标准为分析基成分），用下角标“ad”（

5、旧标准为“f”）表示，其组成为：他是在实验室中做煤样分析时采用的基准，避免了水分在分析过程中的变动。3.燃料成分基准的表示和换算2.1燃料的化学成分（3）干燥基(driedbasis）)用烘干去除全部水的燃料成分总量为基准进行分析得出的各种成分称为空气干燥基成分（旧标准为干燥基成分），用下角标“d”（旧标准为“g”）表示，其组成为：干燥基成分不随燃料水分的变化而变化，常用于表示灰分的含量。3.燃料成分基准的表示和换算2.1燃料的化学成分（4）干燥无灰基(dryash-freebasis）)用去除全部水和灰的燃料成分总量为基准进行分析得出的各种成分称为空气干燥无

6、灰基成分（旧标准为可燃基成分），用下角标“daf”（旧标准为“r”）表示，其组成为：干燥无灰基成分不受灰分和水分的影响，常用于判断煤的燃烧特性和进行煤的分类。3.燃料成分基准的表示和换算2.1燃料的化学成分4.各基准的换算2.1燃料的化学成分燃料的各种基之间可以互相换算。由一种基成分换算成另一种基成分时，只要乘一个换算系数K即可，见下式：第二章燃料与燃烧计算2.1燃料的化学成分2.2煤的燃烧特性2.3煤的分类2.4液体燃料2.5气体燃料2.6燃料的燃烧计算2.7锅炉烟气分析及其结果的应用1.发热量2.2煤的燃烧特性定义：单位质量的煤在完全燃烧时放出的热量，单位

7、kJ/kg。分类氧弹发热量：所有水和酸蒸汽凝结成液态时的热量。高位发热量：不包括硫酸和硝酸生成热的热量。低位发热量：不包括水蒸汽凝结、酸生成热的热量。注意：低位热值为29270kJ/kg的煤称为标准煤。2.挥发分2.2煤的燃烧特性失去水分的干燥煤样在隔绝空气下加热至一定温度时，它所析出的气体物质称为挥发分，主要成分为CH4、CO、H2、CmHn、H2S，少量的氧、CO2和氮。挥发分是煤炭分类的重要依据，对煤的燃烧过程有很大影响。挥发分高的煤，着火温度低，容易引燃，而且挥发分析出后，其焦炭孔隙率也大，增加了与空气的接触面积，易于焦炭的完全燃烧；反之，挥发分低的煤

8、，着火温度高，不易引燃，焦炭不易的完全