第一篇 燃燒工程概論

1、l路面瀝青改性路面瀝青改性l相變儲(chǔ)能材料相變儲(chǔ)能材料l廢舊輪胎的再生及利用廢舊輪胎的再生及利用l甲烷催化部分氧化催化劑制備、表甲烷催化部分氧化催化劑制備、表征及評(píng)價(jià)征及評(píng)價(jià)從事的研究方向從事的研究方向?yàn)槭裁匆獙W(xué)習(xí)燃料與燃燒學(xué)為什么要學(xué)習(xí)燃料與燃燒學(xué)l從日常生活到工業(yè)交通及空間技術(shù)，都要從日常生活到工業(yè)交通及空間技術(shù)，都要涉及到如何以燃料作為能量來(lái)源及合理組涉及到如何以燃料作為能量來(lái)源及合理組織燃燒過(guò)程的問(wèn)題織燃燒過(guò)程的問(wèn)題l燃料燃燒學(xué)是工業(yè)熱工及利用專業(yè)的一門燃料燃燒學(xué)是工業(yè)熱工及利用專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，是工業(yè)爐熱工工作者必須掌專業(yè)基礎(chǔ)課，是工業(yè)爐熱工工作者必須掌握的基本知識(shí)握的基本知識(shí)學(xué)什

2、么學(xué)什么l燃料燃燒的本質(zhì)燃料燃燒的本質(zhì)l燃燒理論與燃燒技術(shù)燃燒理論與燃燒技術(shù)l燃燒學(xué)的研究方法燃燒學(xué)的研究方法怎么學(xué)l讀通l多讀l多思燃料概論燃料概論著重介紹各種工業(yè)燃料的著重介紹各種工業(yè)燃料的使用性能使用性能燃燒反應(yīng)計(jì)算燃燒反應(yīng)計(jì)算著重介紹工業(yè)爐燃燒著重介紹工業(yè)爐燃燒計(jì)算方法計(jì)算方法燃燒基本原理燃燒基本原理主要介紹與主要介紹與工業(yè)爐工業(yè)爐燃燒過(guò)程有關(guān)的各種基本燃燒過(guò)程有關(guān)的各種基本概念和基本理論概念和基本理論燃燒技術(shù)燃燒技術(shù)主要介紹氣體、液體和固體燃料的主要介紹氣體、液體和固體燃料的燃燒方法燃燒方法和和燃燒裝置燃燒裝置課程概要課程概要燃燒學(xué)及其內(nèi)容燃燒學(xué)及其內(nèi)容燃燒學(xué)是研究燃燒過(guò)程燃燒學(xué)是研

3、究燃燒過(guò)程基本規(guī)律基本規(guī)律及其及其應(yīng)用應(yīng)用技術(shù)技術(shù)的科學(xué)的科學(xué)燃燒學(xué)的內(nèi)容包括燃燒學(xué)的內(nèi)容包括燃燒理論燃燒理論和和燃燒技術(shù)燃燒技術(shù)燃料與燃燒學(xué)要解決的問(wèn)題燃料與燃燒學(xué)要解決的問(wèn)題如何以燃料作為能量來(lái)源如何以燃料作為能量來(lái)源如何合理如何合理組織組織燃燒過(guò)程燃燒過(guò)程燃料燃燒的本質(zhì)及影響因素燃料燃燒的本質(zhì)及影響因素本質(zhì)：物質(zhì)間的一種能量轉(zhuǎn)換過(guò)程，即燃本質(zhì)：物質(zhì)間的一種能量轉(zhuǎn)換過(guò)程，即燃料的料的內(nèi)能內(nèi)能轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)換成熱能熱能的過(guò)程的過(guò)程影響因素：影響因素：反應(yīng)物質(zhì)的反應(yīng)物質(zhì)的濃度濃度及及溫度溫度分布分布燃料與空氣的燃料與空氣的混合過(guò)程混合過(guò)程燃燒空間氣體動(dòng)力場(chǎng)的結(jié)構(gòu)燃燒空間氣體動(dòng)力場(chǎng)的結(jié)構(gòu)燃料的燃燒過(guò)程

4、燃料的燃燒過(guò)程物理化學(xué)過(guò)程物理化學(xué)過(guò)程燃料與氧化劑之間的劇烈氧化反應(yīng)燃料與氧化劑之間的劇烈氧化反應(yīng)氣體的運(yùn)動(dòng)、分子擴(kuò)散及熱量傳遞等物理過(guò)程氣體的運(yùn)動(dòng)、分子擴(kuò)散及熱量傳遞等物理過(guò)程物理化學(xué)物理化學(xué)現(xiàn)象現(xiàn)象的綜合，兩者互相聯(lián)系又互的綜合，兩者互相聯(lián)系又互相制約相制約燃燒理論燃燒理論l著重研究燃燒過(guò)程所包括的各個(gè)著重研究燃燒過(guò)程所包括的各個(gè)基本現(xiàn)象基本現(xiàn)象l解釋燃燒現(xiàn)象所運(yùn)用的解釋燃燒現(xiàn)象所運(yùn)用的理論理論l燃燒理論是工業(yè)爐領(lǐng)域中著重研究的燃燒理論是工業(yè)爐領(lǐng)域中著重研究的重要課題重要課題l燃燒理論的燃燒理論的作用作用燃燒過(guò)程所包括的基本現(xiàn)象燃燒過(guò)程所包括的基本現(xiàn)象l預(yù)混可燃?xì)怏w的著火和熄滅預(yù)混可燃?xì)怏w

5、的著火和熄滅l火焰的傳播機(jī)理火焰的傳播機(jī)理l火焰的結(jié)構(gòu)火焰的結(jié)構(gòu)l單一油滴和炭粒的燃燒單一油滴和炭粒的燃燒l燃燒反應(yīng)機(jī)理燃燒反應(yīng)機(jī)理解釋燃燒現(xiàn)象所依據(jù)的理論解釋燃燒現(xiàn)象所依據(jù)的理論l化學(xué)化學(xué)l傳熱傳質(zhì)學(xué)傳熱傳質(zhì)學(xué)l流體力學(xué)流體力學(xué)l由簡(jiǎn)及繁地說(shuō)明各種燃燒現(xiàn)象的物理化學(xué)本質(zhì)由簡(jiǎn)及繁地說(shuō)明各種燃燒現(xiàn)象的物理化學(xué)本質(zhì)在工業(yè)爐領(lǐng)域在工業(yè)爐領(lǐng)域燃燒理論著重研究的重要課題燃燒理論著重研究的重要課題l各類燃料的燃燒速度各類燃料的燃燒速度l燃燒穩(wěn)定性燃燒穩(wěn)定性l火焰的流場(chǎng)和結(jié)構(gòu)火焰的流場(chǎng)和結(jié)構(gòu)l火焰輻射火焰輻射l燃燒聲響燃燒聲響l燃燒污染物生成機(jī)理燃燒污染物生成機(jī)理l燃燒過(guò)程數(shù)學(xué)模型的建立燃燒過(guò)程數(shù)學(xué)模型的建

6、立燃燒理論的作用燃燒理論的作用l為各類燃燒過(guò)程的基本現(xiàn)象建立和提供一般性為各類燃燒過(guò)程的基本現(xiàn)象建立和提供一般性的物理概念的物理概念l從物理本質(zhì)上對(duì)各種影響因素作出定性分析從物理本質(zhì)上對(duì)各種影響因素作出定性分析l為實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)據(jù)處理指出合理的方向?yàn)閷?shí)驗(yàn)研究和數(shù)據(jù)處理指出合理的方向燃燒技術(shù)燃燒技術(shù)l把燃燒理論中所闡明的把燃燒理論中所闡明的物理概念物理概念和和基本規(guī)律基本規(guī)律與實(shí)際工程中的與實(shí)際工程中的燃燒燃燒問(wèn)題問(wèn)題聯(lián)系起來(lái)聯(lián)系起來(lái)對(duì)對(duì)現(xiàn)有的現(xiàn)有的燃燒方法進(jìn)行分析和改進(jìn)燃燒方法進(jìn)行分析和改進(jìn)對(duì)對(duì)新的新的燃燒方法進(jìn)行探索和實(shí)驗(yàn)燃燒方法進(jìn)行探索和實(shí)驗(yàn)不斷提高不斷提高燃料燃料利用率和利用率和燃燒設(shè)備燃

7、燒設(shè)備的技術(shù)水平的技術(shù)水平l在不同的領(lǐng)域里，對(duì)燃燒技術(shù)有不同的要求在不同的領(lǐng)域里，對(duì)燃燒技術(shù)有不同的要求l現(xiàn)代化大型工業(yè)爐對(duì)燃燒技術(shù)的要求現(xiàn)代化大型工業(yè)爐對(duì)燃燒技術(shù)的要求降低能源消耗降低能源消耗節(jié)約燃料資源節(jié)約燃料資源當(dāng)前當(dāng)前工業(yè)爐燃燒技術(shù)亟待的主要問(wèn)題工業(yè)爐燃燒技術(shù)亟待的主要問(wèn)題l針對(duì)不同燃料的燃燒特性提出針對(duì)不同燃料的燃燒特性提出合理的合理的燃燒方法燃燒方法l根據(jù)生產(chǎn)工藝的具體要求研究并設(shè)計(jì)根據(jù)生產(chǎn)工藝的具體要求研究并設(shè)計(jì)特殊性能特殊性能的新型燃燒裝置的新型燃燒裝置l研究研究高效節(jié)能型高效節(jié)能型燃燒裝置燃燒裝置l研究研究低噪音低噪音、低污染低污染的燃燒技術(shù)的燃燒技術(shù)l為實(shí)現(xiàn)工業(yè)爐的計(jì)算機(jī)控

8、制提供燃燒過(guò)程的為實(shí)現(xiàn)工業(yè)爐的計(jì)算機(jī)控制提供燃燒過(guò)程的數(shù)數(shù)據(jù)模型據(jù)模型當(dāng)前當(dāng)前解決燃燒技術(shù)問(wèn)題的主要手段解決燃燒技術(shù)問(wèn)題的主要手段l運(yùn)用正確的運(yùn)用正確的物理概念物理概念對(duì)燃燒現(xiàn)象作出對(duì)燃燒現(xiàn)象作出合理的正確的解釋合理的正確的解釋l通過(guò)通過(guò)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)獲得燃燒反應(yīng)物和產(chǎn)物之間獲得燃燒反應(yīng)物和產(chǎn)物之間的定量關(guān)系和結(jié)論的定量關(guān)系和結(jié)論學(xué)習(xí)本課程的意義及內(nèi)容安排學(xué)習(xí)本課程的意義及內(nèi)容安排l掌握燃料燃燒的基本原理和基本知識(shí)掌握燃料燃燒的基本原理和基本知識(shí)l內(nèi)容安排內(nèi)容安排燃料概論燃料概論燃燒反應(yīng)計(jì)算燃燒反應(yīng)計(jì)算燃燒基本原理燃燒基本原理燃燒技術(shù)燃燒技術(shù)第一篇燃燃 料料 概概 論論學(xué)習(xí)本篇的目的及內(nèi)容學(xué)習(xí)本篇的

9、目的及內(nèi)容l通過(guò)介紹各種燃料的特點(diǎn)和使用性能，以便有效通過(guò)介紹各種燃料的特點(diǎn)和使用性能，以便有效地使用燃料和掌握生產(chǎn)工藝對(duì)燃料的技術(shù)要求地使用燃料和掌握生產(chǎn)工藝對(duì)燃料的技術(shù)要求l固體燃料固體燃料l液體燃料液體燃料l氣體燃料氣體燃料第一章第一章固體燃料固體燃料固體燃料固體燃料l天然固體燃料的分類天然固體燃料的分類木質(zhì)燃料木質(zhì)燃料礦物質(zhì)燃料礦物質(zhì)燃料l礦物質(zhì)燃料煤的作用礦物質(zhì)燃料煤的作用現(xiàn)代工業(yè)熱能的主要來(lái)源現(xiàn)代工業(yè)熱能的主要來(lái)源隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，將更多地應(yīng)用于化學(xué)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，將更多地應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)，進(jìn)行綜合利用。工業(yè)，進(jìn)行綜合利用。煤煤l煤的種類煤的種類l煤的化學(xué)組成及表示方法煤的化學(xué)

10、組成及表示方法l煤的使用性能煤的使用性能煤的種類煤的種類l煤的來(lái)源煤的來(lái)源根據(jù)生物學(xué)、地質(zhì)學(xué)和化學(xué)方面的判斷，煤是由根據(jù)生物學(xué)、地質(zhì)學(xué)和化學(xué)方面的判斷，煤是由古古代植物代植物變來(lái)的，中間經(jīng)過(guò)了極其復(fù)雜的變化過(guò)程變來(lái)的，中間經(jīng)過(guò)了極其復(fù)雜的變化過(guò)程l根據(jù)母體物質(zhì)炭化程度的不同，可將煤分為四大類根據(jù)母體物質(zhì)炭化程度的不同，可將煤分為四大類泥煤泥煤褐煤褐煤煙煤煙煤無(wú)煙煤無(wú)煙煤泥煤l泥煤是最年輕的煤，由植物剛剛變來(lái)泥煤是最年輕的煤，由植物剛剛變來(lái)l在結(jié)構(gòu)上在結(jié)構(gòu)上尚保留著植物遺體的痕跡尚保留著植物遺體的痕跡質(zhì)地疏松、吸水性強(qiáng)、含天然水分高達(dá)質(zhì)地疏松、吸水性強(qiáng)、含天然水分高達(dá)4040以上以上風(fēng)干后的堆積

11、密度為風(fēng)干后的堆積密度為300450Kg/m3l在化學(xué)成分上在化學(xué)成分上含氧量最多，高達(dá)含氧量最多，高達(dá)2838含碳較少含碳較少l在使用性能上在使用性能上揮發(fā)分高、可燃性好、反應(yīng)性強(qiáng)、含硫量低揮發(fā)分高、可燃性好、反應(yīng)性強(qiáng)、含硫量低機(jī)械性能很差、不適于遠(yuǎn)途運(yùn)輸，只可作為地機(jī)械性能很差、不適于遠(yuǎn)途運(yùn)輸，只可作為地方性燃料方性燃料l在工業(yè)上在工業(yè)上用來(lái)燒鍋爐或作氣化原料用來(lái)燒鍋爐或作氣化原料生產(chǎn)焦炭生產(chǎn)焦炭褐煤褐煤l泥煤經(jīng)進(jìn)一步變化所得，因能使熱堿水染成褐色而得名泥煤經(jīng)進(jìn)一步變化所得，因能使熱堿水染成褐色而得名l已完成植物遺體的炭化過(guò)程已完成植物遺體的炭化過(guò)程l在結(jié)構(gòu)上：與泥煤相比，密度較大，堆積密

12、度為在結(jié)構(gòu)上：與泥煤相比，密度較大，堆積密度為700800Kg/m3l在化學(xué)組成上：含碳量較高，氫和氧的含量較小，揮發(fā)分在化學(xué)組成上：含碳量較高，氫和氧的含量較小，揮發(fā)分產(chǎn)率較低產(chǎn)率較低l在使用性能上：粘結(jié)性弱，極易氧化和自燃，吸水性較強(qiáng)在使用性能上：粘結(jié)性弱，極易氧化和自燃，吸水性較強(qiáng)l新開采出來(lái)的褐煤機(jī)械強(qiáng)度較大，但在空氣中極易風(fēng)化和新開采出來(lái)的褐煤機(jī)械強(qiáng)度較大，但在空氣中極易風(fēng)化和破碎，因而不適于遠(yuǎn)地運(yùn)輸和長(zhǎng)期儲(chǔ)存破碎，因而不適于遠(yuǎn)地運(yùn)輸和長(zhǎng)期儲(chǔ)存煙煤煙煤l是一種炭化程度較高的煤是一種炭化程度較高的煤l與褐煤相比：與褐煤相比：在結(jié)構(gòu)上，揮發(fā)分較少，密度較大，在結(jié)構(gòu)上，揮發(fā)分較少，密度較大

13、，吸水性較小吸水性較小在化學(xué)組成上，含碳量增加，氫和氧在化學(xué)組成上，含碳量增加，氫和氧的含量減少的含量減少l煙煤的最大特點(diǎn)：具有粘結(jié)性，這是其他固體煙煤的最大特點(diǎn)：具有粘結(jié)性，這是其他固體燃料所不具備的，因此成為煉焦的主要原料燃料所不具備的，因此成為煉焦的主要原料不是所有的煙煤都具有同樣的粘結(jié)性不是所有的煙煤都具有同樣的粘結(jié)性也不是所有具有粘結(jié)性的煤都適于煉焦也不是所有具有粘結(jié)性的煤都適于煉焦根據(jù)粘結(jié)性的強(qiáng)弱及揮發(fā)分產(chǎn)率的大小，煙煤又分為長(zhǎng)根據(jù)粘結(jié)性的強(qiáng)弱及揮發(fā)分產(chǎn)率的大小，煙煤又分為長(zhǎng)焰煤、氣煤、肥煤、結(jié)焦煤及瘦煤等不同品種焰煤、氣煤、肥煤、結(jié)焦煤及瘦煤等不同品種l冶金工業(yè)和動(dòng)力工業(yè)不可缺少

14、的燃料，也是近冶金工業(yè)和動(dòng)力工業(yè)不可缺少的燃料，也是近代化學(xué)工業(yè)的重要原料代化學(xué)工業(yè)的重要原料無(wú)煙煤無(wú)煙煤l礦物化程度最高的煤，也是年齡最老的煤礦物化程度最高的煤，也是年齡最老的煤l結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：密度大，含碳量高，揮發(fā)分極少，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：密度大，含碳量高，揮發(fā)分極少，組織致密而堅(jiān)硬，吸水性小，適于長(zhǎng)途運(yùn)輸和組織致密而堅(jiān)硬，吸水性小，適于長(zhǎng)途運(yùn)輸和長(zhǎng)期儲(chǔ)存。長(zhǎng)期儲(chǔ)存。l優(yōu)點(diǎn)：發(fā)熱量大、灰分少，含硫量低，而且分優(yōu)點(diǎn)：發(fā)熱量大、灰分少，含硫量低，而且分布較廣。布較廣。l主要不足：受熱時(shí)容易爆裂成碎片，可燃性較主要不足：受熱時(shí)容易爆裂成碎片，可燃性較差，不易著火。差，不易著火。煤的化學(xué)組成煤的化學(xué)組成l各種

15、煤都是由某些結(jié)構(gòu)及其復(fù)雜的有機(jī)化合物組各種煤都是由某些結(jié)構(gòu)及其復(fù)雜的有機(jī)化合物組成的成的l根據(jù)元素分析值，煤的主要元素是碳，其次是氫，根據(jù)元素分析值，煤的主要元素是碳，其次是氫，并含有少量的氧、氮、硫，它們與碳、氫一起構(gòu)并含有少量的氧、氮、硫，它們與碳、氫一起構(gòu)成可燃化合物，稱為煤的可燃質(zhì)成可燃化合物，稱為煤的可燃質(zhì)l除此之外，在煤中還或多或少地含有一些不可燃除此之外，在煤中還或多或少地含有一些不可燃的礦物質(zhì)灰分（的礦物質(zhì)灰分（A）和水分（）和水分（W），稱為煤的惰），稱為煤的惰性質(zhì)性質(zhì)l碳（碳（C） 煤的主要可燃元素，煤的炭化程度越高，含碳量煤的主要可燃元素，煤的炭化程度越高，含碳量就越大就

16、越大l氫（氫（H） 煤的主要可燃元素，但含量比碳小得多；并且隨煤的主要可燃元素，但含量比碳小得多；并且隨著煤炭化程度的加深，含氫量先增加后減少，在含碳量為著煤炭化程度的加深，含氫量先增加后減少，在含碳量為85時(shí)達(dá)到最大值；氫在煤中有兩種存在形式：時(shí)達(dá)到最大值；氫在煤中有兩種存在形式：可燃?xì)洌ㄓ行洌┛扇細(xì)洌ㄓ行洌┗蠚浠蠚湓谟?jì)算煤的發(fā)熱量和理論空氣需要量時(shí)，氫的含量以在計(jì)算煤的發(fā)熱量和理論空氣需要量時(shí)，氫的含量以有效氫為準(zhǔn)有效氫為準(zhǔn)元素組成元素組成l氧（氧（O） 煤中的一種有害物質(zhì)，隨著炭煤中的一種有害物質(zhì)，隨著炭化程度的加深，含氧量逐漸減少化程度的加深，含氧量逐漸減少l氮（氮（N N）

17、一般情況下不參加燃燒反應(yīng)，是一般情況下不參加燃燒反應(yīng)，是燃料中的惰性元素，但在高溫下能與氧結(jié)燃料中的惰性元素，但在高溫下能與氧結(jié)合生成對(duì)環(huán)境有害的氣體合生成對(duì)環(huán)境有害的氣體NOxl硫在煤中有三種存在形式：硫在煤中有三種存在形式：有機(jī)硫：來(lái)自母體植物，與煤成化合狀態(tài)，均勻有機(jī)硫：來(lái)自母體植物，與煤成化合狀態(tài)，均勻分布分布黃鐵礦硫：與鐵結(jié)合在一起，形成黃鐵礦硫：與鐵結(jié)合在一起，形成FeS2硫酸鹽硫：以各種硫酸鹽的形式存在于煤的礦物硫酸鹽硫：以各種硫酸鹽的形式存在于煤的礦物雜質(zhì)中雜質(zhì)中l(wèi)有機(jī)硫和黃鐵礦硫都能參加燃燒反應(yīng)，因而總稱有機(jī)硫和黃鐵礦硫都能參加燃燒反應(yīng)，因而總稱為可燃硫或揮發(fā)硫，而硫酸鹽硫則

18、不能進(jìn)行燃燒為可燃硫或揮發(fā)硫，而硫酸鹽硫則不能進(jìn)行燃燒反應(yīng)反應(yīng)硫（硫（S）l硫在燃料中是一種極為有害的物質(zhì)硫在燃料中是一種極為有害的物質(zhì)硫燃燒后生成二氧化硫和三氧化硫，危害人硫燃燒后生成二氧化硫和三氧化硫，危害人體健康和造成大氣污染體健康和造成大氣污染在加熱爐中造成金屬的氧化和脫碳在加熱爐中造成金屬的氧化和脫碳在鍋爐中引起鍋爐換熱面的腐蝕在鍋爐中引起鍋爐換熱面的腐蝕在焦炭中的硫影響生鐵和鋼的質(zhì)量在焦炭中的硫影響生鐵和鋼的質(zhì)量l灰分（灰分（A A） 煤中所含的礦物雜質(zhì)（主要是碳酸鹽、煤中所含的礦物雜質(zhì)（主要是碳酸鹽、粘土礦物質(zhì)及微量稀土元素等）在燃燒過(guò)程中經(jīng)粘土礦物質(zhì)及微量稀土元素等）在燃燒過(guò)程

19、中經(jīng)過(guò)高溫分解和氧化作用后生成一些固體殘留物過(guò)高溫分解和氧化作用后生成一些固體殘留物l灰分是由多種化合物組成的，沒(méi)有固定的熔點(diǎn)，灰分是由多種化合物組成的，沒(méi)有固定的熔點(diǎn)，只能以灰分試樣軟化到一定程度時(shí)的溫度作為灰只能以灰分試樣軟化到一定程度時(shí)的溫度作為灰分的熔點(diǎn)；灰分的熔點(diǎn)與灰分的組成及爐內(nèi)的氣分的熔點(diǎn)；灰分的熔點(diǎn)與灰分的組成及爐內(nèi)的氣氛有關(guān)，其熔點(diǎn)一般在氛有關(guān)，其熔點(diǎn)一般在1000100015001500之間之間灰分（A）l煤中的灰分是一種有害成分煤中的灰分是一種有害成分直接關(guān)系到冶金焦炭的灰分含量從而影響高爐冶煉的技直接關(guān)系到冶金焦炭的灰分含量從而影響高爐冶煉的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)燒煤

20、工業(yè)爐而言，灰分含量高的煤不僅降低了煤的發(fā)對(duì)燒煤工業(yè)爐而言，灰分含量高的煤不僅降低了煤的發(fā)熱量，而且容易造成不完全燃燒并給設(shè)備維護(hù)和操作帶熱量，而且容易造成不完全燃燒并給設(shè)備維護(hù)和操作帶來(lái)困難；另外，灰分熔點(diǎn)太低時(shí)，灰分容易結(jié)渣，有礙來(lái)困難；另外，灰分熔點(diǎn)太低時(shí)，灰分容易結(jié)渣，有礙于空氣流通和氣流的均勻分布，使燃燒過(guò)程遭到破壞。于空氣流通和氣流的均勻分布，使燃燒過(guò)程遭到破壞。對(duì)煉焦用煤來(lái)說(shuō)，一般規(guī)定入爐前灰分含量不應(yīng)超過(guò)對(duì)煉焦用煤來(lái)說(shuō)，一般規(guī)定入爐前灰分含量不應(yīng)超過(guò)1010水分（W）l水分水分: :燃料中的燃料中的有害有害成分成分降低降低了燃料的可燃質(zhì)了燃料的可燃質(zhì)在燃燒時(shí)在燃燒時(shí)消耗消耗熱量

21、熱量l固體燃料中的水分包括兩部分固體燃料中的水分包括兩部分外部水分外部水分內(nèi)部水分內(nèi)部水分l外部水分（濕分或機(jī)械附著水）外部水分（濕分或機(jī)械附著水）不被燃料吸收而是不被燃料吸收而是機(jī)械地附著機(jī)械地附著在燃料表面上的在燃料表面上的水分水分含量大小含量大小與大氣濕度和外界條件有關(guān)與大氣濕度和外界條件有關(guān)通過(guò)通過(guò)粉碎粉碎并在大氣中并在大氣中自然干燥自然干燥到風(fēng)干狀態(tài)即可到風(fēng)干狀態(tài)即可除掉除掉l內(nèi)部水分內(nèi)部水分達(dá)到達(dá)到風(fēng)干狀態(tài)后風(fēng)干狀態(tài)后燃料中所殘留的水分燃料中所殘留的水分包括被燃料吸收并均勻分布在可燃質(zhì)中的包括被燃料吸收并均勻分布在可燃質(zhì)中的化化學(xué)吸附水學(xué)吸附水和存在于礦物雜質(zhì)中的和存在于礦物雜質(zhì)中

22、的礦物結(jié)晶水礦物結(jié)晶水只有在只有在高溫分解高溫分解時(shí)才能除掉時(shí)才能除掉成分表示方法及其換算成分表示方法及其換算l固體燃料的成分通常用各組分的固體燃料的成分通常用各組分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)質(zhì)量百分?jǐn)?shù)來(lái)來(lái)表示表示應(yīng)用成分應(yīng)用成分干燥成分干燥成分可燃組分可燃組分l應(yīng)用基：各種煤都是由應(yīng)用基：各種煤都是由C、H、O、N、S、A、W等七種成分組成，包括等七種成分組成，包括全部組分在內(nèi)全部組分在內(nèi)的成分，的成分，習(xí)慣上把它叫做應(yīng)用基習(xí)慣上把它叫做應(yīng)用基l應(yīng)用成分：各種組分應(yīng)用成分：各種組分在應(yīng)用基中在應(yīng)用基中的質(zhì)量百分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)叫做燃料的應(yīng)用成分?jǐn)?shù)叫做燃料的應(yīng)用成分l干燥成分：干燥成分：以不含水分以不含水分的的

23、干燥基中干燥基中各組分的各組分的百分含量來(lái)表示燃料的化學(xué)組成百分含量來(lái)表示燃料的化學(xué)組成l可燃組分：可燃組分：只用只用C C、H H、O O、N N、S S五種元五種元素在可燃基中的百分含量來(lái)表示燃料的素在可燃基中的百分含量來(lái)表示燃料的成分成分煤的使用性能和分類煤的使用性能和分類l為了為了合理地合理地利用煤資源、利用煤資源、正確地正確地制定煤利用的制定煤利用的工藝技術(shù)方案和操作制度，工藝技術(shù)方案和操作制度，除了除了了解煤的化學(xué)了解煤的化學(xué)組成外，組成外，還必須還必須了解它的使用性能了解它的使用性能煤的工業(yè)分析值煤的工業(yè)分析值煤的發(fā)熱量煤的發(fā)熱量比熱、導(dǎo)熱系數(shù)比熱、導(dǎo)熱系數(shù)粘結(jié)性及結(jié)焦性粘結(jié)性及

24、結(jié)焦性耐熱性耐熱性反應(yīng)性和可燃性反應(yīng)性和可燃性煤的工業(yè)分析值煤的工業(yè)分析值l煤的工業(yè)分析內(nèi)容煤的工業(yè)分析內(nèi)容測(cè)定水分、灰分、揮發(fā)分和固定測(cè)定水分、灰分、揮發(fā)分和固定碳的百分含量碳的百分含量煤在煤在干餾干餾過(guò)程中，隨著溫度的升過(guò)程中，隨著溫度的升高所發(fā)生的一系列變化高所發(fā)生的一系列變化l揮發(fā)分揮發(fā)分（V）：在：在干餾干餾過(guò)程中，除過(guò)程中，除部分水分外，逸出的部分水分外，逸出的全部氣體全部氣體。主。主要包括煤的礦物結(jié)晶水、揮發(fā)性成要包括煤的礦物結(jié)晶水、揮發(fā)性成分及熱分解產(chǎn)物等。包括分及熱分解產(chǎn)物等。包括CO2、CO、H2、CH4、CmHn、N2以及一以及一部分熱解水和礦物結(jié)晶水。部分熱解水和礦物結(jié)

25、晶水。l揮發(fā)分逸出后所剩下的揮發(fā)分逸出后所剩下的固體殘留物固體殘留物叫做叫做焦塊，其中的焦塊，其中的碳素碳素稱為煤的固定碳稱為煤的固定碳固定碳固定碳100（AWV）l揮發(fā)分和固定碳的含量與揮發(fā)分和固定碳的含量與炭化程度炭化程度有關(guān)，有關(guān)，隨著炭化程度的提高，揮發(fā)分的含量逐隨著炭化程度的提高，揮發(fā)分的含量逐漸減少，固定碳不斷增多。漸減少，固定碳不斷增多。l根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，煤的工業(yè)分析是將根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，煤的工業(yè)分析是將一定質(zhì)一定質(zhì)量量的煤加熱到的煤加熱到110110，使其水分蒸發(fā)，以，使其水分蒸發(fā)，以測(cè)出測(cè)出水分水分的含量的含量l再在再在隔絕空氣隔絕空氣的條件下加熱到的條件下加熱到850850，并，

26、并測(cè)出測(cè)出揮發(fā)分揮發(fā)分的含量的含量l最后最后通以空氣通以空氣使固定碳使固定碳全部燃燒全部燃燒，以測(cè)出，以測(cè)出灰分灰分和和固定碳固定碳的含量的含量煤的工業(yè)分析方法煤的工業(yè)分析方法l揮發(fā)分多揮發(fā)分多的煤，干餾時(shí)可以得到較多的的煤，干餾時(shí)可以得到較多的煤氣煤氣和和焦油焦油，燃燒時(shí)火焰較長(zhǎng)。，燃燒時(shí)火焰較長(zhǎng)。l固定碳多固定碳多的煤，干餾時(shí)的煤，干餾時(shí)焦炭焦炭的收率高。的收率高。l因此，煤的工業(yè)分析值是因此，煤的工業(yè)分析值是確定確定煤的用途煤的用途和和制定制定工藝制度時(shí)不可缺少的工藝制度時(shí)不可缺少的原始依據(jù)原始依據(jù)。煤的發(fā)熱量煤的發(fā)熱量l發(fā)熱量：工程計(jì)算中規(guī)定，發(fā)熱量：工程計(jì)算中規(guī)定，1kg1kg煤煤完

27、全燃燒完全燃燒后所放出的后所放出的燃燒燃燒熱熱l計(jì)算發(fā)熱量的意義：是計(jì)算發(fā)熱量的意義：是評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)燃料質(zhì)量燃料質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)，也是的一個(gè)重要指標(biāo)，也是計(jì)算計(jì)算燃燒溫度燃燒溫度和和燃料消耗量燃料消耗量不可缺少的依據(jù)不可缺少的依據(jù)l發(fā)熱量的表示方法發(fā)熱量的表示方法高發(fā)熱量高發(fā)熱量Q Q高高：燃料完全燃燒后：燃料完全燃燒后燃燒產(chǎn)物燃燒產(chǎn)物冷卻到使其中的冷卻到使其中的水蒸氣水蒸氣凝結(jié)成凝結(jié)成00的水時(shí)所放出的熱量的水時(shí)所放出的熱量低發(fā)熱量低發(fā)熱量Q Q低低：燃料完全燃燒后：燃料完全燃燒后燃燒產(chǎn)物燃燒產(chǎn)物中的中的水蒸氣水蒸氣冷卻冷卻到到2020時(shí)所放出的熱量時(shí)所放出的熱量l煤的發(fā)熱量計(jì)算：利用煤的發(fā)熱

28、量計(jì)算：利用氧彈式量熱計(jì)氧彈式量熱計(jì)直接計(jì)直接計(jì)算，也可以根據(jù)下面的方式計(jì)算算，也可以根據(jù)下面的方式計(jì)算根據(jù)根據(jù)工業(yè)分析值工業(yè)分析值計(jì)算計(jì)算根據(jù)根據(jù)元素分析值元素分析值計(jì)算計(jì)算l煤的發(fā)熱量和煤的發(fā)熱量和炭化程度炭化程度有關(guān)有關(guān)隨著炭化程度的提高，發(fā)熱量不斷增大隨著炭化程度的提高，發(fā)熱量不斷增大當(dāng)含碳量達(dá)到當(dāng)含碳量達(dá)到8787左右時(shí)，發(fā)熱量達(dá)到最大值，以左右時(shí)，發(fā)熱量達(dá)到最大值，以后開始下降后開始下降比熱和導(dǎo)熱系數(shù)比熱和導(dǎo)熱系數(shù)l煤在煤在室溫條件下室溫條件下的比熱為的比熱為0.841.67kJ/(kg),0.841.67kJ/(kg),隨著隨著炭化程度炭化程度的提高而的提高而變小，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，煤的

29、比熱與變小，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，煤的比熱與水分水分和和灰分灰分成成線性線性關(guān)系關(guān)系l煤的導(dǎo)熱系數(shù)煤的導(dǎo)熱系數(shù)一般一般為為0.2320.348W/(m),0.2320.348W/(m),隨著隨著炭化程度炭化程度及及溫度溫度的升高而增大。的升高而增大。粘結(jié)性與結(jié)焦性粘結(jié)性與結(jié)焦性l粘結(jié)性：粘結(jié)性：粉碎后粉碎后的煤在的煤在隔絕空氣隔絕空氣的情況下加熱到的情況下加熱到一定溫度時(shí)，一定溫度時(shí)，煤的顆粒煤的顆粒相互相互粘結(jié)粘結(jié)形成焦塊形成焦塊的性質(zhì)的性質(zhì)l結(jié)焦性：在結(jié)焦性：在工業(yè)煉焦工業(yè)煉焦條件下，條件下，一種煤一種煤或或幾種煤幾種煤混混合后的合后的粘結(jié)性粘結(jié)性，也就是煤能煉出冶金焦的性質(zhì)，也就是煤能煉出冶金焦的性

30、質(zhì)l粘結(jié)性和結(jié)焦性是兩個(gè)粘結(jié)性和結(jié)焦性是兩個(gè)不同不同的概念，但兩者在本的概念，但兩者在本質(zhì)上也有相同之處，通常質(zhì)上也有相同之處，通常粘結(jié)性好的煤粘結(jié)性好的煤的結(jié)焦性的結(jié)焦性也較強(qiáng)也較強(qiáng)l了解粘結(jié)性與結(jié)焦性的意義了解粘結(jié)性與結(jié)焦性的意義可以使我們知道某種煤可以使我們知道某種煤是否是否適于煉焦適于煉焦l煤的煤的粘結(jié)性粘結(jié)性和和結(jié)焦性結(jié)焦性對(duì)于煤的對(duì)于煤的氣化氣化和和燃燒性能燃燒性能有有很大影響很大影響具有具有強(qiáng)粘結(jié)性的煤強(qiáng)粘結(jié)性的煤在氣化和燃燒時(shí)由于煤的粘在氣化和燃燒時(shí)由于煤的粘結(jié)，結(jié)，容易容易結(jié)成大塊結(jié)成大塊，嚴(yán)重影響嚴(yán)重影響氣流的均勻分布?xì)饬鞯木鶆蚍植肌煤粘結(jié)性的測(cè)定方法以煤粘結(jié)性的測(cè)定方法

31、以坩堝法坩堝法最為普遍最為普遍在實(shí)驗(yàn)條件下用坩堝法測(cè)定揮發(fā)分產(chǎn)在實(shí)驗(yàn)條件下用坩堝法測(cè)定揮發(fā)分產(chǎn)率之后，對(duì)所形成的焦塊進(jìn)行觀察，率之后，對(duì)所形成的焦塊進(jìn)行觀察，根據(jù)根據(jù)焦塊的外形焦塊的外形分為七個(gè)等級(jí)，稱為分為七個(gè)等級(jí)，稱為粘結(jié)序數(shù)粘結(jié)序數(shù)，以此來(lái)評(píng)定粘結(jié)性的強(qiáng)弱。，以此來(lái)評(píng)定粘結(jié)性的強(qiáng)弱。煤的耐熱性l指煤在指煤在加熱加熱時(shí)時(shí)是否易于破碎是否易于破碎l耐熱性的耐熱性的強(qiáng)弱強(qiáng)弱能能直接影響直接影響煤的煤的燃燒燃燒和和氣化氣化效果效果l耐熱性差的煤耐熱性差的煤（無(wú)煙煤和褐煤），氣化和燃燒（無(wú)煙煤和褐煤），氣化和燃燒時(shí)時(shí)容易容易破碎破碎成碎片，成碎片，防礙防礙氣體在爐內(nèi)的氣體在爐內(nèi)的正常流正常流通通，

32、并，并容易發(fā)生容易發(fā)生燒穿燒穿現(xiàn)象，使氣化過(guò)程變壞?，F(xiàn)象，使氣化過(guò)程變壞。無(wú)煙煤耐熱性低的原因主要是因?yàn)槠錈o(wú)煙煤耐熱性低的原因主要是因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)致密結(jié)構(gòu)致密，加，加熱時(shí)因熱時(shí)因內(nèi)外溫差內(nèi)外溫差而引起膨脹不均，造成了煤的破裂，而引起膨脹不均，造成了煤的破裂，但但經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)熱處理熱處理后，可以后，可以改善改善其耐熱性。其耐熱性。褐煤的耐熱性差，主要是因?yàn)楹置旱哪蜔嵝圆睿饕且驗(yàn)閮?nèi)部水分內(nèi)部水分大量蒸發(fā)大量蒸發(fā)所所致。致。 反應(yīng)性和可燃性反應(yīng)性和可燃性l煤的反應(yīng)性是指煤的煤的反應(yīng)性是指煤的反應(yīng)能力反應(yīng)能力，也就是燃料中的，也就是燃料中的碳碳與與二氧二氧化碳化碳及及水蒸氣水蒸氣進(jìn)行進(jìn)行還原反應(yīng)還原反應(yīng)的

33、的速度速度l反應(yīng)性的好壞反應(yīng)性的好壞通過(guò)反應(yīng)物中通過(guò)反應(yīng)物中CO的生成量的生成量和和氧化層的最高氧化層的最高溫度溫度來(lái)表示。來(lái)表示。CO的生成量越多，氧化層的溫度越低，則煤的反應(yīng)性的生成量越多，氧化層的溫度越低，則煤的反應(yīng)性越好。越好。l煤的可燃性指燃料中的煤的可燃性指燃料中的碳與氧碳與氧發(fā)生發(fā)生氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)的的速度速度，即燃，即燃燒速度。燒速度。l煤的煤的炭化程度炭化程度愈高，則煤的愈高，則煤的反應(yīng)性反應(yīng)性和和可燃性可燃性愈差愈差第二章第二章液體燃料液體燃料l液體燃料分為液體燃料分為天然天然液體燃料和液體燃料和人造人造液體燃料液體燃料兩大類兩大類天然液體燃料指天然液體燃料指石油石油及其及

34、其加工產(chǎn)品加工產(chǎn)品人造液體燃料主要指從人造液體燃料主要指從煤煤中中提煉提煉出的各種燃料油出的各種燃料油石油及其加工l石油是一種天然的液體燃料，也稱原油，是一種黑石油是一種天然的液體燃料，也稱原油，是一種黑褐色的粘稠液體褐色的粘稠液體l由各種不同族及不同分子量的碳?xì)浠衔锘旌辖M成，由各種不同族及不同分子量的碳?xì)浠衔锘旌辖M成，主要是烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴及烯烴，還含有少量主要是烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴及烯烴，還含有少量的硫化物、氧化物、氮化物、水及礦物雜質(zhì)的硫化物、氧化物、氮化物、水及礦物雜質(zhì)l根據(jù)產(chǎn)地不同，原油的物理化學(xué)性質(zhì)也往往不同根據(jù)產(chǎn)地不同，原油的物理化學(xué)性質(zhì)也往往不同將將輕餾分多輕餾分多的原

35、油叫輕質(zhì)原油的原油叫輕質(zhì)原油輕餾分含量比較少輕餾分含量比較少的原油叫重質(zhì)原油的原油叫重質(zhì)原油l根據(jù)所含根據(jù)所含碳?xì)浠衔锾細(xì)浠衔锏姆N類，可將原油分為以下幾類的種類，可將原油分為以下幾類石蠟基原油：含石蠟族較多。優(yōu)點(diǎn)是可以從這種原油石蠟基原油：含石蠟族較多。優(yōu)點(diǎn)是可以從這種原油中獲得中獲得粘度指數(shù)較高粘度指數(shù)較高的潤(rùn)滑油和的潤(rùn)滑油和燃燒性能良好燃燒性能良好的煤油，的煤油，缺點(diǎn)是所產(chǎn)缺點(diǎn)是所產(chǎn)汽油的辛烷值較低汽油的辛烷值較低，加工時(shí)需要專門的脫，加工時(shí)需要專門的脫蠟系統(tǒng)蠟系統(tǒng)烯基原油：含烯烴較多。優(yōu)點(diǎn)是石蠟少，便于煉制烯基原油：含烯烴較多。優(yōu)點(diǎn)是石蠟少，便于煉制柴柴油油和和潤(rùn)滑油潤(rùn)滑油，缺點(diǎn)是，

36、缺點(diǎn)是汽油汽油產(chǎn)量產(chǎn)量少少，潤(rùn)滑油潤(rùn)滑油粘度指數(shù)粘度指數(shù)低低，煤油煤油容易容易冒煙冒煙原油的分類原油的分類中間基原油：烷烴和烯烴的含量大體相當(dāng)，也中間基原油：烷烴和烯烴的含量大體相當(dāng)，也稱混合基原油；優(yōu)點(diǎn)是從中可以獲得大量稱混合基原油；優(yōu)點(diǎn)是從中可以獲得大量直餾直餾汽油汽油和和優(yōu)質(zhì)煤油優(yōu)質(zhì)煤油，缺點(diǎn)是，缺點(diǎn)是汽油汽油的辛烷數(shù)的辛烷數(shù)不高不高，含含蠟蠟較較多多芳香基原油：含芳香烴較多。優(yōu)點(diǎn)是從中可以芳香基原油：含芳香烴較多。優(yōu)點(diǎn)是從中可以獲得獲得辛烷數(shù)很高辛烷數(shù)很高的汽油和的汽油和溶解能力很強(qiáng)溶解能力很強(qiáng)的溶劑，的溶劑，缺點(diǎn)是所產(chǎn)缺點(diǎn)是所產(chǎn)煤油容易冒煙煤油容易冒煙原油加工方法l直接分餾法：把原油

37、加熱，利用直接分餾法：把原油加熱，利用各種餾分各種餾分產(chǎn)物產(chǎn)物沸點(diǎn)的不沸點(diǎn)的不同同而把它們分別提取出來(lái)。根據(jù)所用分餾塔而把它們分別提取出來(lái)。根據(jù)所用分餾塔工作壓力工作壓力的的不同不同常壓分餾：塔內(nèi)工作壓力接近大氣壓力；原油經(jīng)常壓常壓分餾：塔內(nèi)工作壓力接近大氣壓力；原油經(jīng)常壓分餾可得到石油氣、汽油、揮發(fā)油、煤油、柴油等沸分餾可得到石油氣、汽油、揮發(fā)油、煤油、柴油等沸點(diǎn)在點(diǎn)在350350以下以下的產(chǎn)品的產(chǎn)品減壓分餾：塔內(nèi)壓力一般在減壓分餾：塔內(nèi)壓力一般在400010000Pa400010000Pa甚至低至甚至低至1333Pa1333Pa，故又稱真空分餾。用于處理沸點(diǎn)，故又稱真空分餾。用于處理沸點(diǎn)高

38、于高于350350的的重質(zhì)餾分重質(zhì)餾分，以提高輕質(zhì)產(chǎn)品的收率。，以提高輕質(zhì)產(chǎn)品的收率。原油加工方法原油加工方法l裂解法：將直接分餾塔剩下的裂解法：將直接分餾塔剩下的殘?jiān)鼩堅(jiān)蚰承┓肿踊蚰承┓肿恿枯^大的量較大的重質(zhì)油品重質(zhì)油品進(jìn)一步在進(jìn)一步在高溫高壓高溫高壓條件下進(jìn)條件下進(jìn)行分解，進(jìn)一步提高原油中行分解，進(jìn)一步提高原油中輕質(zhì)油品輕質(zhì)油品的產(chǎn)量，的產(chǎn)量，特別是特別是汽油汽油的產(chǎn)量。根據(jù)的產(chǎn)量。根據(jù)工藝特點(diǎn)工藝特點(diǎn)的不同，又的不同，又分為分為熱裂解熱裂解和和催化裂解催化裂解等多種形式，溫度多在等多種形式，溫度多在400600400600，壓力，壓力11.5mPa11.5mPa甚至甚至47mPa47m

39、Pa重油l原油加工后各種原油加工后各種殘?jiān)蜌堅(jiān)偷牡目偡Q總稱，是冶金爐和其他工業(yè)爐上使用的主要液，是冶金爐和其他工業(yè)爐上使用的主要液體燃料體燃料l根據(jù)原油加工方法的不同，重油分為根據(jù)原油加工方法的不同，重油分為直餾重油直餾重油：原油經(jīng)：原油經(jīng)直接分餾直接分餾后所剩下的渣油，包括常壓渣油和減壓渣后所剩下的渣油，包括常壓渣油和減壓渣油油常壓渣油：作為爐用燃料使用常壓渣油：作為爐用燃料使用減壓渣油：含瀝青質(zhì)較多，粘度太大，常配一部分柴油稀釋后使減壓渣油：含瀝青質(zhì)較多，粘度太大，常配一部分柴油稀釋后使用用裂化重油裂化重油：原油經(jīng)：原油經(jīng)裂解處理裂解處理后所剩下的渣油，既含有大量的不飽和烴，后所剩下的

40、渣油，既含有大量的不飽和烴，也含有大量的游離碳素。很不容易燃燒，必須加入一部分輕質(zhì)油品進(jìn)也含有大量的游離碳素。很不容易燃燒，必須加入一部分輕質(zhì)油品進(jìn)行調(diào)質(zhì)，以提高其燃燒性能行調(diào)質(zhì)，以提高其燃燒性能重油的化學(xué)組成l重油的化學(xué)組成與所用的原油有很大的關(guān)系，也是由多種碳?xì)浠赜偷幕瘜W(xué)組成與所用的原油有很大的關(guān)系，也是由多種碳?xì)浠衔锘旌隙傻?，包括烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴和烯烴，但是硫化合物混合而成的，包括烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴和烯烴，但是硫化物、氧化物、氮化物、水及機(jī)械雜質(zhì)的含量比原油高很多物、氧化物、氮化物、水及機(jī)械雜質(zhì)的含量比原油高很多l(xiāng)了解重油化學(xué)組成的目的主要是進(jìn)行燃燒計(jì)算，因此只須掌握重了解重

41、油化學(xué)組成的目的主要是進(jìn)行燃燒計(jì)算，因此只須掌握重油的元素成分。油的元素成分。l和固體燃料一樣，重油的元素成分也是用和固體燃料一樣，重油的元素成分也是用C C、H H、O O、N N、S S、A A和和WW的質(zhì)量百分比來(lái)表示的的質(zhì)量百分比來(lái)表示的l重油的主要可燃元素是重油的主要可燃元素是C C和和H H，它們約占重油可燃成分的，它們約占重油可燃成分的9595以以上，通常重油的粘度越大則含碳量愈高，含上，通常重油的粘度越大則含碳量愈高，含H H量則越低量則越低l各地重油的元素成分基本接近各地重油的元素成分基本接近重油的物理性能和燃燒特性重油的物理性能和燃燒特性l閃點(diǎn)、燃點(diǎn)、著火點(diǎn)閃點(diǎn)、燃點(diǎn)、著火

42、點(diǎn)油的閃點(diǎn)：空氣中油蒸汽濃度大到遇點(diǎn)火小火油的閃點(diǎn)：空氣中油蒸汽濃度大到遇點(diǎn)火小火焰即發(fā)生閃火現(xiàn)象時(shí)，油的溫度即油的閃點(diǎn)焰即發(fā)生閃火現(xiàn)象時(shí)，油的溫度即油的閃點(diǎn)油的燃點(diǎn)：閃火后能使油繼續(xù)燃燒而不熄滅的油的燃點(diǎn)：閃火后能使油繼續(xù)燃燒而不熄滅的油溫油溫油的著火點(diǎn)：使油表面的蒸汽自己燃燒起來(lái)的油的著火點(diǎn)：使油表面的蒸汽自己燃燒起來(lái)的油溫油溫l閃點(diǎn)、燃點(diǎn)和著火點(diǎn)是使用重油或其他液體燃閃點(diǎn)、燃點(diǎn)和著火點(diǎn)是使用重油或其他液體燃料時(shí)必須掌握的性能指標(biāo)，它關(guān)系到用油的安料時(shí)必須掌握的性能指標(biāo)，它關(guān)系到用油的安全技術(shù)和重油的燃燒條件全技術(shù)和重油的燃燒條件油的閃點(diǎn)與油的種類有關(guān)，油的比重越小閃油的閃點(diǎn)與油的種類有關(guān)

43、，油的比重越小閃點(diǎn)就越低點(diǎn)就越低燃點(diǎn)與閃點(diǎn)相差不大，一般比閃點(diǎn)高燃點(diǎn)與閃點(diǎn)相差不大，一般比閃點(diǎn)高1010左左右右重油的著火點(diǎn)為重油的著火點(diǎn)為500600500600l粘度：是表示流體質(zhì)點(diǎn)之間摩擦力大小的一個(gè)物粘度：是表示流體質(zhì)點(diǎn)之間摩擦力大小的一個(gè)物理指標(biāo)。理指標(biāo)。l重油粘度的大小對(duì)重油的輸送和霧化都有很大的重油粘度的大小對(duì)重油的輸送和霧化都有很大的影響影響l重油的粘度與原油性質(zhì)及其加工方法有關(guān)，不同重油的粘度與原油性質(zhì)及其加工方法有關(guān)，不同牌號(hào)和不同來(lái)源的重油所具有的粘度不一樣牌號(hào)和不同來(lái)源的重油所具有的粘度不一樣l重油的粘度隨著溫度的升高而顯著降低。重油的粘度隨著溫度的升高而顯著降低。重油

44、的粘度重油的粘度l重油的粘度通常用動(dòng)粘度系數(shù)重油的粘度通常用動(dòng)粘度系數(shù)來(lái)表示，來(lái)表示，的單位的單位m2/s，或，或cm2/sl我國(guó)常使用恩氏粘度表示重油粘度的大小我國(guó)常使用恩氏粘度表示重油粘度的大小lEt代表代表t重油的粘度重油的粘度l動(dòng)粘度系數(shù)動(dòng)粘度系數(shù)和恩氏粘度和恩氏粘度E的關(guān)系的關(guān)系水流出時(shí)間油流出時(shí)間C200ml20200mlCtEt410063.0073.0EEl無(wú)論運(yùn)輸還是燃燒，都必須控制重油的粘度無(wú)論運(yùn)輸還是燃燒，都必須控制重油的粘度l為了得到需要的粘度，必須把重油加熱，以便為了得到需要的粘度，必須把重油加熱，以便降低粘度，提高其流動(dòng)性和霧化效果。但加熱降低粘度，提高其流動(dòng)性和霧

45、化效果。但加熱溫度不能太高溫度不能太高水分蒸發(fā)及油氣化產(chǎn)生大量泡沫造成油罐溢油水分蒸發(fā)及油氣化產(chǎn)生大量泡沫造成油罐溢油引起油壓和火焰波動(dòng)引起油壓和火焰波動(dòng)因氣阻而影響油泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)因氣阻而影響油泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)重油焦化造成輸油管道堵塞重油焦化造成輸油管道堵塞重油的密度重油的密度l重油密度重油密度 的工程單位：的工程單位：kg/mkg/m3 3或或t/mt/m3 3l在常溫下（在常溫下（2020），各種重油密度的大致范），各種重油密度的大致范圍是圍是 20200.920.98t/m0.920.98t/m3 3l隨著溫度的上升，重油的密度略有減小隨著溫度的上升，重油的密度略有減小20120tt比熱和導(dǎo)

46、熱系數(shù)l重油的比熱重油的比熱c c和重油的種類有關(guān)，并隨著溫度的升高而略和重油的種類有關(guān)，并隨著溫度的升高而略有增加有增加l重油比熱的計(jì)算方法比較多，其中比較適用的是重油比熱的計(jì)算方法比較多，其中比較適用的是l在在2010020100范圍內(nèi)，重油的平均比熱可近似取范圍內(nèi)，重油的平均比熱可近似取1.301.70kJ/(kg)1.301.70kJ/(kg)。對(duì)粘度較大的重油可取上限。對(duì)粘度較大的重油可取上限l重油的導(dǎo)熱系數(shù)重油的導(dǎo)熱系數(shù) 也和重油的種類和溫度有關(guān)。在一般工也和重油的種類和溫度有關(guān)。在一般工程計(jì)算中，可取重油的導(dǎo)熱系數(shù)程計(jì)算中，可取重油的導(dǎo)熱系數(shù) 0.1280.163W0.1280.

47、163W（m)m)/()0006. 0416. 0(40187CkgkJtcotl發(fā)熱量發(fā)熱量重油的主要成分是碳?xì)浠衔?，而雜質(zhì)很少，所以重重油的主要成分是碳?xì)浠衔?，而雜質(zhì)很少，所以重油的發(fā)熱量很大，其低發(fā)熱量油的發(fā)熱量很大，其低發(fā)熱量 Q Q低低3990042000kJ/kg3990042000kJ/kg重油發(fā)熱量的數(shù)值可用門捷列夫公式計(jì)算，也可用氧重油發(fā)熱量的數(shù)值可用門捷列夫公式計(jì)算，也可用氧彈式量熱計(jì)直接測(cè)定彈式量熱計(jì)直接測(cè)定l含硫量含硫量重油中的硫是一種有害物質(zhì)重油中的硫是一種有害物質(zhì)供工業(yè)爐窯用的重油含硫量不應(yīng)大于供工業(yè)爐窯用的重油含硫量不應(yīng)大于1 1l重油在隔絕空氣的條件下加熱時(shí)

48、，蒸發(fā)出油重油在隔絕空氣的條件下加熱時(shí)，蒸發(fā)出油蒸汽后所剩下的一些固體炭素蒸汽后所剩下的一些固體炭素l對(duì)于工業(yè)爐上使用的液體燃料來(lái)說(shuō)，殘?zhí)康膶?duì)于工業(yè)爐上使用的液體燃料來(lái)說(shuō)，殘?zhí)康拇嬖谀芴岣呋鹧娴暮诙?，有利于?qiáng)化火焰的存在能提高火焰的黑度，有利于強(qiáng)化火焰的輻射傳熱能力輻射傳熱能力l殘?zhí)慨a(chǎn)率高的燃料，在燃燒過(guò)程中，容易析殘?zhí)慨a(chǎn)率高的燃料，在燃燒過(guò)程中，容易析出大量固體碳粒，它較難燃燒。出大量固體碳粒，它較難燃燒。殘?zhí)繗執(zhí)縧當(dāng)用溫度為當(dāng)用溫度為300400300400的過(guò)熱蒸汽或以預(yù)熱的過(guò)熱蒸汽或以預(yù)熱空氣做霧化劑時(shí)，特別是對(duì)某些經(jīng)常?；鸬目諝庾鲮F化劑時(shí)，特別是對(duì)某些經(jīng)常?；鸬拈g歇生產(chǎn)的爐子，容易因

49、積炭的析出而造成間歇生產(chǎn)的爐子，容易因積炭的析出而造成噴嘴輸油導(dǎo)管及噴嘴出口的結(jié)焦，影響噴嘴噴嘴輸油導(dǎo)管及噴嘴出口的結(jié)焦，影響噴嘴的正常工作的正常工作l我國(guó)重油殘?zhí)慨a(chǎn)率比較高，一般在我國(guó)重油殘?zhí)慨a(chǎn)率比較高，一般在1010左右，左右，所以應(yīng)當(dāng)特別注意燃燒設(shè)備的維護(hù)和管理所以應(yīng)當(dāng)特別注意燃燒設(shè)備的維護(hù)和管理l不同來(lái)源的重油其化學(xué)穩(wěn)定性不同不同來(lái)源的重油其化學(xué)穩(wěn)定性不同l把不同來(lái)源的重油摻混使用時(shí)，有時(shí)把不同來(lái)源的重油摻混使用時(shí)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)瀝青、含蠟物質(zhì)等固體沉淀物會(huì)出現(xiàn)瀝青、含蠟物質(zhì)等固體沉淀物或膠狀半凝固體，造成輸送管路的堵或膠狀半凝固體，造成輸送管路的堵塞和停產(chǎn)等嚴(yán)重生產(chǎn)事故塞和停產(chǎn)等嚴(yán)重生產(chǎn)

50、事故摻混性摻混性摻混性摻混性l單獨(dú)用直餾重油配成的燃料油，其化學(xué)性質(zhì)單獨(dú)用直餾重油配成的燃料油，其化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，摻混性好比較穩(wěn)定，摻混性好l對(duì)于裂化重油，在混合使用前必須先做摻混對(duì)于裂化重油，在混合使用前必須先做摻混性實(shí)驗(yàn)性實(shí)驗(yàn)l當(dāng)改變重油品種，以及用重油管路輸送焦油當(dāng)改變重油品種，以及用重油管路輸送焦油時(shí)，為慎重起見，應(yīng)當(dāng)先將輸油管路及其全時(shí)，為慎重起見，應(yīng)當(dāng)先將輸油管路及其全部設(shè)備用蒸汽吹洗干凈部設(shè)備用蒸汽吹洗干凈第三章第三章氣體燃料氣體燃料l氣體燃料的特點(diǎn)、重要性及常用的氣體燃料氣體燃料的特點(diǎn)、重要性及常用的氣體燃料l單一氣體燃料的物理化學(xué)性質(zhì)單一氣體燃料的物理化學(xué)性質(zhì)l煤氣煤氣高爐

51、煤氣高爐煤氣焦?fàn)t煤氣焦?fàn)t煤氣發(fā)生爐煤氣發(fā)生爐煤氣l天然氣天然氣l重油裂化氣重油裂化氣l轉(zhuǎn)爐氣轉(zhuǎn)爐氣l氣體燃料的特點(diǎn)氣體燃料的特點(diǎn)燃燒過(guò)程最容易燃燒過(guò)程最容易控制控制，也最容易實(shí)現(xiàn)，也最容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)自動(dòng)調(diào)節(jié)氣體燃料可以進(jìn)行氣體燃料可以進(jìn)行高溫預(yù)熱高溫預(yù)熱，因此可以用低熱值燃料，因此可以用低熱值燃料來(lái)獲得來(lái)獲得較高的燃燒溫度較高的燃燒溫度, ,并有利于并有利于節(jié)約燃料節(jié)約燃料，降低燃耗降低燃耗l氣體燃料的重要性氣體燃料的重要性對(duì)于某些工藝要求比較嚴(yán)格的加熱爐和熱處理爐，為對(duì)于某些工藝要求比較嚴(yán)格的加熱爐和熱處理爐，為了便于了便于控制控制爐溫爐溫和和爐氣的化學(xué)成分爐氣的化學(xué)成分，以保證產(chǎn)品的表，

52、以保證產(chǎn)品的表面質(zhì)量，除了電能之外，氣體燃料是最理想的燃料。面質(zhì)量，除了電能之外，氣體燃料是最理想的燃料。l冶金爐及工業(yè)爐窯常用的氣體燃冶金爐及工業(yè)爐窯常用的氣體燃料料高爐煤氣高爐煤氣焦?fàn)t煤氣焦?fàn)t煤氣發(fā)生爐煤氣發(fā)生爐煤氣天然氣天然氣單一氣體的物理化學(xué)性質(zhì)單一氣體的物理化學(xué)性質(zhì)l任何一種氣體燃料都是由一些單一氣體混任何一種氣體燃料都是由一些單一氣體混合而成的合而成的l可燃?xì)怏w可燃?xì)怏w包括包括CO、H2、CH4和其他氣態(tài)和其他氣態(tài)碳?xì)浠衔镆约疤細(xì)浠衔镆约癏2S等等l不可燃?xì)怏w不可燃?xì)怏w包括包括CO2、N2和少量的和少量的O2l除此之外，氣體燃料中還包含水蒸氣、焦除此之外，氣體燃料中還包含水蒸氣

53、、焦油蒸氣及粉塵等固體顆粒油蒸氣及粉塵等固體顆粒煤氣的腐蝕性和毒性煤氣的腐蝕性和毒性煤氣的腐蝕性煤氣的腐蝕性腐蝕性成分：氨氣，硫化氫，二氧化碳，氫氰腐蝕性成分：氨氣，硫化氫，二氧化碳，氫氰酸，氧氣。酸，氧氣。只有在水存在時(shí)才具有腐蝕性。只有在水存在時(shí)才具有腐蝕性。防止腐蝕性的措施：除去煤氣中的水分防止腐蝕性的措施：除去煤氣中的水分具有毒性的煤氣成分：硫化氫，氫氰酸，具有毒性的煤氣成分：硫化氫，氫氰酸，二氧化硫，一氧化碳，氨氣，苯二氧化硫，一氧化碳，氨氣，苯煤氣成分的表示方法煤氣成分的表示方法l影響煤氣化學(xué)組成和發(fā)熱量的因素：煤氣的來(lái)源和種類影響煤氣化學(xué)組成和發(fā)熱量的因素：煤氣的來(lái)源和種類l氣體

54、燃料的化學(xué)組成是用所含各種單一氣體的體積百分?jǐn)?shù)來(lái)氣體燃料的化學(xué)組成是用所含各種單一氣體的體積百分?jǐn)?shù)來(lái)表示的，分為表示的，分為“濕成分濕成分”和和“干成分干成分”兩種表示方法兩種表示方法l在進(jìn)行燃燒計(jì)算時(shí)，必須用氣體燃料的濕成分作為計(jì)算的依在進(jìn)行燃燒計(jì)算時(shí)，必須用氣體燃料的濕成分作為計(jì)算的依據(jù)據(jù)l氣體燃料干濕成分的換算關(guān)系氣體燃料干濕成分的換算關(guān)系 式中式中H2O濕濕為為100m3濕氣體中所含水蒸氣的體積濕氣體中所含水蒸氣的體積100OH100X2濕干濕X高爐煤氣高爐煤氣l高爐煉鐵過(guò)程中所得到的一種副產(chǎn)品，其主要可燃成高爐煉鐵過(guò)程中所得到的一種副產(chǎn)品，其主要可燃成分是分是COl高爐煤氣的化學(xué)組成及熱工特性與高爐燃料的高爐煤氣的化學(xué)組成及熱工特性與高爐燃料的種類種類、所煉生鐵的所煉生鐵的品種品種以及高爐冶煉以及高爐冶煉工藝特點(diǎn)工藝特點(diǎn)有關(guān)有關(guān)l高爐煤氣發(fā)熱量小，因煤氣中含有大量的高爐煤氣發(fā)熱量小，因煤氣中含有大量的N2和和C