北京市能源管理師培訓(xùn)-第四章燃料與燃燒ppt課件

1、3 3、固態(tài)燃料、固態(tài)燃料煤炭的化學(xué)組成煤炭的化學(xué)組成p112p112） 固體燃料是各種有機(jī)化合物的混合物。固體燃料是各種有機(jī)化合物的混合物。 混合物的元素組成為：碳混合物的元素組成為：碳C C）、氫）、氫H H）、氧）、氧O O）、）、 氮氮N N）、硫）、硫S S）、灰分）、灰分(A)(A)和水分和水分M M等。等。4 4、煤的種類、煤的種類p112)p112) 泥煤、褐煤、煙煤、無煙煤四類泥煤、褐煤、煙煤、無煙煤四類煤的炭化程度：低煤的炭化程度：低高高煤的揮發(fā)分：煤的揮發(fā)分： 高高低低5、煤的特性、煤的特性（1煤的熱解揮發(fā)特性煤的熱解揮發(fā)特性 揮發(fā)分是煤在隔絕空氣條件下加熱至一定溫度時(shí)，

2、揮發(fā)分是煤在隔絕空氣條件下加熱至一定溫度時(shí)， 煤中部分有機(jī)質(zhì)和礦物質(zhì)熱分解析出的氣態(tài)產(chǎn)物，煤中部分有機(jī)質(zhì)和礦物質(zhì)熱分解析出的氣態(tài)產(chǎn)物， 其占煤樣的質(zhì)量百分比稱為揮發(fā)分產(chǎn)率，簡(jiǎn)稱揮發(fā)分。其占煤樣的質(zhì)量百分比稱為揮發(fā)分產(chǎn)率，簡(jiǎn)稱揮發(fā)分。 揮發(fā)分的主要成分為：揮發(fā)分的主要成分為：H2、CO、CO2、CmHn （如（如CH4、C2H4等。等。 揮發(fā)分不是以析出狀態(tài)自然存在。揮發(fā)分不是以析出狀態(tài)自然存在。 （2煤的焦結(jié)性：焦炭的粘結(jié)程度稱為煤的焦結(jié)性，煤的焦結(jié)性：焦炭的粘結(jié)程度稱為煤的焦結(jié)性， 是指煤粒在隔絕空氣條件下加熱后形成一定是指煤粒在隔絕空氣條件下加熱后形成一定 大小和強(qiáng)度焦塊的能力，是煤重要特

3、性指標(biāo)之一。大小和強(qiáng)度焦塊的能力，是煤重要特性指標(biāo)之一。 焦炭：指煤在隔絕空氣條件下加熱析出揮發(fā)分、焦炭：指煤在隔絕空氣條件下加熱析出揮發(fā)分、 水分后所剩下的固體殘留物；水分后所剩下的固體殘留物； 焦炭由灰分、固定碳兩部分組成。焦炭由灰分、固定碳兩部分組成。 （3） 煤灰的熔融性煤灰的熔融性 煤灰的熔融性是表征煤灰在高溫下粘塑性煤灰的熔融性是表征煤灰在高溫下粘塑性 變化的性質(zhì)，習(xí)慣稱為煤的灰熔點(diǎn)。變化的性質(zhì)，習(xí)慣稱為煤的灰熔點(diǎn)。 煤的灰熔點(diǎn)是用三個(gè)特征溫度表示；煤的灰熔點(diǎn)是用三個(gè)特征溫度表示； 變形溫度變形溫度 軟化溫度軟化溫度 流動(dòng)溫度流動(dòng)溫度 灰分：焦炭中的可燃物固定碳燃燒殆盡后的殘留物；

4、灰分：焦炭中的可燃物固定碳燃燒殆盡后的殘留物； 灰分是煤中的礦物雜質(zhì)；灰分是煤中的礦物雜質(zhì)； 與介質(zhì)性質(zhì)有關(guān)系與介質(zhì)性質(zhì)有關(guān)系 還原性氣氛中比氧化性氣氛中低還原性氣氛中比氧化性氣氛中低200300 （4煤的結(jié)渣性煤的結(jié)渣性 煤的結(jié)渣性是指煤中礦物質(zhì)的結(jié)塊性能。煤的結(jié)渣性是指煤中礦物質(zhì)的結(jié)塊性能。 它是判斷煤在氣化、燃燒過程中是否容易結(jié)渣的一個(gè)重要它是判斷煤在氣化、燃燒過程中是否容易結(jié)渣的一個(gè)重要指標(biāo)。相對(duì)于灰熔點(diǎn)，用結(jié)渣性來判斷煤是否容易結(jié)渣更加指標(biāo)。相對(duì)于灰熔點(diǎn)，用結(jié)渣性來判斷煤是否容易結(jié)渣更加適宜。適宜。 灰熔點(diǎn)越低，結(jié)渣率越高；灰熔點(diǎn)越低，結(jié)渣率越高； 灰分含量越高，結(jié)渣率越高；灰分含量

5、越高，結(jié)渣率越高； 無機(jī)硫含量越高，結(jié)渣性越強(qiáng)；無機(jī)硫含量越高，結(jié)渣性越強(qiáng)； 還原性氣氛中結(jié)渣率高。還原性氣氛中結(jié)渣率高。6、 液態(tài)燃料的組成液態(tài)燃料的組成 液態(tài)燃料的主要成分與固態(tài)燃料相似；液態(tài)燃料的主要成分與固態(tài)燃料相似； 包括碳包括碳C）、氫）、氫H）、氧）、氧O）、氮）、氮N）、）、 硫硫S）、灰分）、灰分(A)和水分和水分M等。等。 作為燃料使用的液態(tài)石油產(chǎn)品主要為：作為燃料使用的液態(tài)石油產(chǎn)品主要為： 汽油、煤油、柴油和重油四類。汽油、煤油、柴油和重油四類。 工業(yè)燃燒設(shè)備中使用的燃油主要是重油。工業(yè)燃燒設(shè)備中使用的燃油主要是重油。7、液態(tài)燃料的主要性能和參數(shù)、液態(tài)燃料的主要性能和參數(shù)

6、（1閃點(diǎn)和燃點(diǎn)閃點(diǎn)和燃點(diǎn) 閃點(diǎn)：燃油由常溫加熱到適當(dāng)溫度后，其中沸點(diǎn)閃點(diǎn)：燃油由常溫加熱到適當(dāng)溫度后，其中沸點(diǎn) 較低的成分先蒸發(fā)較低的成分先蒸發(fā),燃油表面將出現(xiàn)油蒸汽，燃油表面將出現(xiàn)油蒸汽， 火源掠過油面時(shí)，油面出現(xiàn)短促藍(lán)色閃光，火源掠過油面時(shí)，油面出現(xiàn)短促藍(lán)色閃光， 此時(shí)的溫度稱為該燃油的閃點(diǎn)。此時(shí)的溫度稱為該燃油的閃點(diǎn)。 閃點(diǎn)分為開口閃點(diǎn)和閉口閃點(diǎn)。閃點(diǎn)分為開口閃點(diǎn)和閉口閃點(diǎn)。 燃點(diǎn)：是指油溫超過閃點(diǎn)，蒸發(fā)速度加快，閃火后燃點(diǎn)：是指油溫超過閃點(diǎn)，蒸發(fā)速度加快，閃火后能使燃油能使燃油 燃燒維持在燃燒維持在5秒以上的最低溫度。秒以上的最低溫度。 燃點(diǎn)一般高于閃點(diǎn)燃點(diǎn)一般高于閃點(diǎn)1030 左右。

7、左右。（2凝固點(diǎn)凝固點(diǎn) 凝固點(diǎn)是燃油剛剛失去流動(dòng)性態(tài)的溫度。凝固點(diǎn)是燃油剛剛失去流動(dòng)性態(tài)的溫度。 燃油的凝固點(diǎn)越高，其低溫流動(dòng)性就越差。燃油的凝固點(diǎn)越高，其低溫流動(dòng)性就越差。 凝固點(diǎn)是確定燃油輸送的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)。凝固點(diǎn)是確定燃油輸送的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)。（3粘度恩氏粘度）粘度恩氏粘度） 恩氏粘度采用恩格勒粘度計(jì)在規(guī)定條件下測(cè)定。恩氏粘度采用恩格勒粘度計(jì)在規(guī)定條件下測(cè)定。 定義：把定義：把200 ml待測(cè)燃油倒入恩格勒粘度計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)容器待測(cè)燃油倒入恩格勒粘度計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)容器 內(nèi)，加熱到指定溫度，然后令其從規(guī)定小孔中流內(nèi)，加熱到指定溫度，然后令其從規(guī)定小孔中流 出，測(cè)量燃油全部流出所需要的時(shí)間，所測(cè)時(shí)

8、間出，測(cè)量燃油全部流出所需要的時(shí)間，所測(cè)時(shí)間 與與20 、200 ml的蒸餾水從相同容器中流出的時(shí)的蒸餾水從相同容器中流出的時(shí) 間之比，稱為該燃油的恩氏粘度，用符號(hào)間之比，稱為該燃油的恩氏粘度，用符號(hào)oE表示：表示：200=,20200ooToT CmLEECmL時(shí)油的流出時(shí)間時(shí)水的流出時(shí)間二、燃料組成的表示方法二、燃料組成的表示方法 1、 燃料組成有三種：燃料組成有三種： 工業(yè)分析組成、工業(yè)分析組成、 元素分析組成元素分析組成 成分分析組成成分分析組成 固態(tài)燃料和液態(tài)燃料：固態(tài)燃料和液態(tài)燃料： 工業(yè)分析組成和元素分析組成表示；工業(yè)分析組成和元素分析組成表示； 氣態(tài)燃料：成分分析組成表示；氣態(tài)

9、燃料：成分分析組成表示；（1工業(yè)分析組成：工業(yè)分析組成： 燃料中水分燃料中水分M）、揮發(fā)分）、揮發(fā)分V）、灰分）、灰分A和和 固定碳固定碳FC4種組分的質(zhì)量百分比。種組分的質(zhì)量百分比。 M + A + V + FC = 100 2、元素分析組成和工業(yè)分析組成、元素分析組成和工業(yè)分析組成固、液體燃料固、液體燃料 水分代表固態(tài)燃料水分的總量；水分代表固態(tài)燃料水分的總量； 灰分代表無機(jī)礦物質(zhì)的含量；這兩項(xiàng)為非可燃組成；灰分代表無機(jī)礦物質(zhì)的含量；這兩項(xiàng)為非可燃組成； 揮發(fā)分和固定碳為燃料的可燃組分；揮發(fā)分和固定碳為燃料的可燃組分； 揮發(fā)分代表煤中易揮發(fā)可燃物的含量；揮發(fā)分代表煤中易揮發(fā)可燃物的含量；

10、固定碳代表燃料中不揮發(fā)性可燃物的含量。固定碳代表燃料中不揮發(fā)性可燃物的含量。（2元素分析組成：元素分析組成： 燃料中主要化學(xué)元素組分碳燃料中主要化學(xué)元素組分碳C）、氫）、氫H）、氮）、氮N）、）、 硫硫S和氧和氧O以及灰分以及灰分A和水分和水分M的質(zhì)量的質(zhì)量 百分比。百分比。100CHONSAM M是燃料全水分的質(zhì)量百分比，是燃料全水分的質(zhì)量百分比， 包括內(nèi)在水分和外在水分；包括內(nèi)在水分和外在水分； 水分水分M及灰分及灰分A與工業(yè)分析相同；與工業(yè)分析相同；燃料中的灰分和水分會(huì)隨著燃料的開采、運(yùn)輸和儲(chǔ)存過程而燃料中的灰分和水分會(huì)隨著燃料的開采、運(yùn)輸和儲(chǔ)存過程而發(fā)生變化。而燃料成分表示的是各成分的

11、相對(duì)百分含量，發(fā)生變化。而燃料成分表示的是各成分的相對(duì)百分含量，為此必須規(guī)定燃料成分表示的分母基準(zhǔn)。為此必須規(guī)定燃料成分表示的分母基準(zhǔn)。根據(jù)燃料中灰分和水分的變化情況，分為根據(jù)燃料中灰分和水分的變化情況，分為4種表示基準(zhǔn)：種表示基準(zhǔn)： 收到基應(yīng)用基）收到基應(yīng)用基） 空氣干燥基分析基）空氣干燥基分析基） 干燥基干燥基 干燥無灰基可燃基）干燥無灰基可燃基）將全部水分和灰分都包括在內(nèi)的燃料作為將全部水分和灰分都包括在內(nèi)的燃料作為100%的成分的成分 Mar是燃料的全水分；是燃料的全水分； 由于燃料全水分中的外在水分很容易受氣候、輸送、儲(chǔ)由于燃料全水分中的外在水分很容易受氣候、輸送、儲(chǔ)存等外在因素影響

12、，收到基組分常常因水分的變化無法準(zhǔn)存等外在因素影響，收到基組分常常因水分的變化無法準(zhǔn)確反映燃料化學(xué)組成。確反映燃料化學(xué)組成。ararararararar100CHONSAM以去掉外部水分的燃料成分總量作為以去掉外部水分的燃料成分總量作為100%的計(jì)算基準(zhǔn)。的計(jì)算基準(zhǔn)。即在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行燃料分析時(shí)的試樣成分，又稱分析基。即在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行燃料分析時(shí)的試樣成分，又稱分析基。（3干燥基干燥基d下標(biāo)）下標(biāo)） 以去掉全部水分的燃料作為以去掉全部水分的燃料作為100%的計(jì)算基的計(jì)算基準(zhǔn)，準(zhǔn)，adadadadadadad+100CHONSAMdddddd100CHONSA 干燥無灰基沒有不穩(wěn)定成分灰分和水分變化

13、的影響，干燥無灰基沒有不穩(wěn)定成分灰分和水分變化的影響， 比較準(zhǔn)確地反映了燃料的實(shí)質(zhì)，便于區(qū)別不同種類的燃料。比較準(zhǔn)確地反映了燃料的實(shí)質(zhì)，便于區(qū)別不同種類的燃料。dafdafdafdafdaf100CHONS考慮：同一燃料的元素成分哪一種基準(zhǔn)的成分最高？考慮：同一燃料的元素成分哪一種基準(zhǔn)的成分最高？上述各個(gè)基準(zhǔn)之間存在換算關(guān)系，可以通過通分運(yùn)算進(jìn)行上述各個(gè)基準(zhǔn)之間存在換算關(guān)系，可以通過通分運(yùn)算進(jìn)行相互換算相互換算100(27)100wqwnMMMM100(28)100warwadMMMMMq：燃料的全水分；Mw：燃料的外在水分；Mn：燃料的內(nèi)在水分；Mad：燃料的收到基水分；4 氣態(tài)燃料成分組成

14、的表示方法氣態(tài)燃料成分組成的表示方法成分分析組成：成分分析組成： 化學(xué)分析方法測(cè)定氣體燃料各組分的體積百分化學(xué)分析方法測(cè)定氣體燃料各組分的體積百分比。比。424262222100CHC HC HCOHONCO（1） 氣態(tài)燃料成分分析的兩種表示基準(zhǔn)氣態(tài)燃料成分分析的兩種表示基準(zhǔn) 濕成分基準(zhǔn)濕成分基準(zhǔn) 干成分基準(zhǔn)干成分基準(zhǔn) 濕成分基準(zhǔn)為包括燃料中水蒸汽組分的表示基準(zhǔn)；濕成分基準(zhǔn)為包括燃料中水蒸汽組分的表示基準(zhǔn)； 干成分基準(zhǔn)為不包括燃料中水蒸汽組分的表示基準(zhǔn)。干成分基準(zhǔn)為不包括燃料中水蒸汽組分的表示基準(zhǔn)。（2干氣體成分：以去除水蒸氣后的燃料成分作為干氣體成分：以去除水蒸氣后的燃料成分作為100%。（

15、3濕氣體成分：包括水蒸氣在內(nèi)的燃料成分作為濕氣體成分：包括水蒸氣在內(nèi)的燃料成分作為100%， 用上標(biāo)用上標(biāo)w表示。表示。424262222100CHC HC HCOHONCO222wwwwwwww42422100CHC HCOHONCOH O（4氣態(tài)燃料干成分和濕成分的換算氣態(tài)燃料干成分和濕成分的換算干、濕氣體的體積分?jǐn)?shù)之間的換算按式干、濕氣體的體積分?jǐn)?shù)之間的換算按式4.1-14計(jì)算：計(jì)算：w2ii100100wH OZZwiZ濕氣體中某種氣體組分的體積分?jǐn)?shù)，濕氣體中某種氣體組分的體積分?jǐn)?shù)，%；iZ干氣體中某種氣體組分的體積分?jǐn)?shù)，干氣體中某種氣體組分的體積分?jǐn)?shù)，%；w2H O濕氣體中水蒸氣的體

16、積分?jǐn)?shù)，濕氣體中水蒸氣的體積分?jǐn)?shù)，%。 水蒸氣含量一般為對(duì)應(yīng)溫度下的飽和水蒸氣量；水蒸氣含量一般為對(duì)應(yīng)溫度下的飽和水蒸氣量； 由式由式4.1-15和和4.1-16計(jì)算。計(jì)算。1 定義定義 燃料熱值是指單位質(zhì)量或者單位體積的燃料燃料熱值是指單位質(zhì)量或者單位體積的燃料 完全燃燒時(shí)所能釋放的最大熱量。完全燃燒時(shí)所能釋放的最大熱量。 固體、液態(tài)燃料熱值單位：固體、液態(tài)燃料熱值單位：kJ/kg 氣態(tài)燃料熱值單位：氣態(tài)燃料熱值單位：kJ/Nm3 高位熱值和低位熱值之分高位熱值和低位熱值之分（1高位熱值高位熱值 Qgr高位發(fā)熱量）：?jiǎn)挝毁|(zhì)量或單位體積）高位發(fā)熱量）：?jiǎn)挝毁|(zhì)量或單位體積） 常溫常溫25 ）下燃

17、料完全燃燒后，燃燒產(chǎn)物冷卻到）下燃料完全燃燒后，燃燒產(chǎn)物冷卻到 初始溫度使其中水蒸汽凝結(jié)成水所放出的熱量。初始溫度使其中水蒸汽凝結(jié)成水所放出的熱量。（2低位熱值低位熱值 Qnet低位發(fā)熱量）：?jiǎn)挝毁|(zhì)量或單位體積低位發(fā)熱量）：?jiǎn)挝毁|(zhì)量或單位體積） 常溫下燃料完全燃燒后，將燃燒產(chǎn)物冷卻到初始溫度常溫下燃料完全燃燒后，將燃燒產(chǎn)物冷卻到初始溫度 ，但水分仍以水蒸汽形式存在時(shí)所放出的熱量。，但水分仍以水蒸汽形式存在時(shí)所放出的熱量。注意點(diǎn)：注意點(diǎn)： 高位熱值和低位熱值兩者之間差別為燃燒產(chǎn)高位熱值和低位熱值兩者之間差別為燃燒產(chǎn) 物中水分的汽化熱。物中水分的汽化熱。 實(shí)際上燃料燃燒后，其產(chǎn)物中的水分基本上實(shí)際

18、上燃料燃燒后，其產(chǎn)物中的水分基本上 以以水蒸氣形式排出，因而低位熱值是燃料能夠利水蒸氣形式排出，因而低位熱值是燃料能夠利用的熱值。用的熱值。 工程燃燒計(jì)算中采用低位熱值。工程燃燒計(jì)算中采用低位熱值。（1高位熱值和低位熱值之間的換算關(guān)系高位熱值和低位熱值之間的換算關(guān)系 固、液體燃料：公式固、液體燃料：公式4.1-17） 氣體燃料：氣體燃料： 公式公式4.1-18）（2固、液態(tài)燃料不同基準(zhǔn)熱值間的換算關(guān)系固、液態(tài)燃料不同基準(zhǔn)熱值間的換算關(guān)系 直接乘以表直接乘以表4.1-12中相應(yīng)的換算系數(shù)即可；中相應(yīng)的換算系數(shù)即可； 各種基準(zhǔn)低位熱值之間的換算，必須考慮各種基準(zhǔn)低位熱值之間的換算，必須考慮 水分氣

19、化潛熱。（表水分氣化潛熱。（表4.1-13） 各種基準(zhǔn)之間的低位熱值換算，必須先將低位熱值各種基準(zhǔn)之間的低位熱值換算，必須先將低位熱值 換算成高位熱值，再進(jìn)行換算。換算成高位熱值，再進(jìn)行換算。 比較復(fù)雜，一般知道到時(shí)查表計(jì)算即可。比較復(fù)雜，一般知道到時(shí)查表計(jì)算即可。（3） 干、濕氣態(tài)燃料高位熱值換算關(guān)系2100100wwgrgrH OQQ 注：氣體燃料換算希望知道。注：氣體燃料換算希望知道。一般了解即可，不做為重點(diǎn)。一般了解即可，不做為重點(diǎn)。重點(diǎn)：計(jì)算題可能出在此部分重點(diǎn)：計(jì)算題可能出在此部分完全燃燒：燃料中所有的碳全部氧化為二氧化碳、所有的硫完全燃燒：燃料中所有的碳全部氧化為二氧化碳、所有的

20、硫 都氧化為氧化硫、所有的氫都氧化為水蒸氣，這種都氧化為氧化硫、所有的氫都氧化為水蒸氣，這種 燃燒稱為完全燃燒；燃燒稱為完全燃燒；不完全燃燒：燃料中有一些可燃物分子不能被充分氧化而生成不完全燃燒：燃料中有一些可燃物分子不能被充分氧化而生成 H2、CO等；等； 燃燒產(chǎn)物的組成燃燒產(chǎn)物的組成 完全燃燒反應(yīng)：完全燃燒反應(yīng)：CO2、H2O、SO2、N2及少許的氧；及少許的氧； 不完全燃燒反應(yīng)：除不完全燃燒反應(yīng)：除CO2、H2O、SO2、N2及少許的氧，及少許的氧， 尚有尚有CO、H2、CH4等。等。1 1、在燃燒反應(yīng)計(jì)算的過程中，氧化劑多數(shù)是空氣，、在燃燒反應(yīng)計(jì)算的過程中，氧化劑多數(shù)是空氣， 少數(shù)是氧

21、氣或富氧。少數(shù)是氧氣或富氧。 空氣的主要成分：氧氣、氮?dú)?、水蒸汽。空氣的主要成分：氧氣、氮?dú)狻⑺羝?干空氣的成分：按質(zhì)量：氧占干空氣的成分：按質(zhì)量：氧占23.223.2，氮占，氮占76.876.8； 按體積：氧占按體積：氧占2121，氮占，氮占7979. . 空氣中水蒸氣的含量：通常按某溫度下的飽和水蒸空氣中水蒸氣的含量：通常按某溫度下的飽和水蒸 汽含量計(jì)算。汽含量計(jì)算。2 2、在燃燒反應(yīng)計(jì)算時(shí)，對(duì)于固、液體燃料用收到基、在燃燒反應(yīng)計(jì)算時(shí)，對(duì)于固、液體燃料用收到基 成分計(jì)算；氣體燃料用濕成分計(jì)算。成分計(jì)算；氣體燃料用濕成分計(jì)算。3 3、在燃燒反應(yīng)計(jì)算的過程中，氧化劑空氣或氧氣）、在燃燒反應(yīng)

22、計(jì)算的過程中，氧化劑空氣或氧氣） 和燃燒產(chǎn)物應(yīng)當(dāng)成理想氣體來進(jìn)行計(jì)算。和燃燒產(chǎn)物應(yīng)當(dāng)成理想氣體來進(jìn)行計(jì)算。1、理論空氣量、理論空氣量（1定義：使單位量定義：使單位量1kg 或或1m3的燃料完全燃的燃料完全燃 燒所需的最少的空氣量燃燒產(chǎn)物煙氣燒所需的最少的空氣量燃燒產(chǎn)物煙氣 中氧氣為零，可燃物質(zhì)或元素為零）。中氧氣為零，可燃物質(zhì)或元素為零）。 用用V0表示。表示。（2通常是先求出通常是先求出1kg或或1m3燃料所需理論氧氣量，燃料所需理論氧氣量， 然后折算成空氣量。然后折算成空氣量。（3 3固體、液體燃料的理論空氣需要量計(jì)算固體、液體燃料的理論空氣需要量計(jì)算 已知燃料收到基成分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：已

23、知燃料收到基成分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：arararararar100arCHONSAM空氣中的氧氣含量為空氣中的氧氣含量為21%21%時(shí)，時(shí)，1kg1kg燃料完全燃燒所需的理論空氣量為：燃料完全燃燒所需的理論空氣量為：0arararar1(1.8665.550.70.7)0.21100100100100CHSOV （4.2-6） 重點(diǎn)：要會(huì)計(jì)算，記住公式；重點(diǎn)：要會(huì)計(jì)算，記住公式； 考慮：如果不是空氣，比如富氧燃燒，如何計(jì)算？考慮：如果不是空氣，比如富氧燃燒，如何計(jì)算？（4 4氣體燃料的理論空氣量的計(jì)算氣體燃料的理論空氣量的計(jì)算已知?dú)怏w燃料濕成分體積百分?jǐn)?shù)為：已知?dú)怏w燃料濕成分體積百分?jǐn)?shù)為：ssss

24、sss2nm222222COHC HH SCOONH O100s 1m3氣態(tài)燃料完全燃燒時(shí)所需的理論空氣量為：022221113() 100.21 2242wwwwwnmmVCOHnC HH SO（4.2-10） 重點(diǎn)中的重點(diǎn)：一定要會(huì)計(jì)算，記住公式；重點(diǎn)中的重點(diǎn)：一定要會(huì)計(jì)算，記住公式； 注意點(diǎn)：給定的一般是氣體燃料的干成份，要先換算成濕注意點(diǎn)：給定的一般是氣體燃料的干成份，要先換算成濕 成分；換算由公式成分；換算由公式4.1-14）；）； 如果沒有告訴氣體燃料中水分含量，要根據(jù)其飽和水蒸氣如果沒有告訴氣體燃料中水分含量，要根據(jù)其飽和水蒸氣 含量先計(jì)算出氣體燃料水分含量；含量先計(jì)算出氣體燃料

25、水分含量；問題：嚴(yán)格來講，上述所有計(jì)算所得理論空氣量問題：嚴(yán)格來講，上述所有計(jì)算所得理論空氣量 是否是真正的理論空氣量？是否是真正的理論空氣量？以上計(jì)算中均未計(jì)入空氣中的水分，即使常溫下空氣中也含有以上計(jì)算中均未計(jì)入空氣中的水分，即使常溫下空氣中也含有水蒸氣，當(dāng)需要精確計(jì)算或空氣含水分較多時(shí)，要把水分計(jì)算水蒸氣，當(dāng)需要精確計(jì)算或空氣含水分較多時(shí)，要把水分計(jì)算在內(nèi)；在內(nèi)；（5 5考慮空氣中水分的理論空氣量計(jì)算考慮空氣中水分的理論空氣量計(jì)算空氣中的水分含量空氣中的水分含量d通常為通常為1m3干空氣中的水分含量，干空氣中的水分含量， （一般采空氣溫度下的飽和水蒸氣含量）（一般采空氣溫度下的飽和水蒸氣

26、含量）空氣中水蒸氣體積：空氣中水蒸氣體積：濕空氣理論空氣量濕空氣理論空氣量222.410.00124181000H OVdd00000.00124(1 0.00124)wggVVdVdV（4.2-15)（6燃燒所需的實(shí)際空氣量與空氣系數(shù)燃燒所需的實(shí)際空氣量與空氣系數(shù) 實(shí)際空氣量實(shí)際空氣量 空氣系數(shù)：實(shí)際空氣量與理論空氣量的比值稱為空氣系數(shù)空氣系數(shù)：實(shí)際空氣量與理論空氣量的比值稱為空氣系數(shù)實(shí)際空氣量實(shí)際空氣量= =理論空氣量理論空氣量+ +過量空氣量過量空氣量0nVV 實(shí)際空氣量的計(jì)算：實(shí)際空氣量的計(jì)算：0nVV值的高低對(duì)燃燒設(shè)備的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性有很大影響。值的高低對(duì)燃燒設(shè)備的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性有很大影響。

27、偏低，供給燃料燃燒的空氣量不足，不完全燃燒熱損失偏低，供給燃料燃燒的空氣量不足，不完全燃燒熱損失將增加；將增加；偏高，會(huì)導(dǎo)致排煙量增加，排煙熱損失也會(huì)增加。偏高，會(huì)導(dǎo)致排煙量增加，排煙熱損失也會(huì)增加。使這兩種熱損失之和降到最低的空氣系數(shù)稱最佳空氣系使這兩種熱損失之和降到最低的空氣系數(shù)稱最佳空氣系數(shù)，燃燒設(shè)備效率達(dá)到最高。數(shù)，燃燒設(shè)備效率達(dá)到最高。（一理論煙氣量的計(jì)算（一理論煙氣量的計(jì)算定義：理論煙氣量是指定義：理論煙氣量是指1 kg1 m3燃料在供應(yīng)理論空氣量燃料在供應(yīng)理論空氣量 （=1時(shí)完全燃燒所生成的煙氣量，用時(shí)完全燃燒所生成的煙氣量，用 表示。理論表示。理論 煙氣量由煙氣量由CO2、SO

28、2、H2O及及N2組成。組成。1、了解固、液體燃料的理論煙氣量計(jì)算方法、了解固、液體燃料的理論煙氣量計(jì)算方法2、了解氣體燃料的理論煙氣量計(jì)算方法、了解氣體燃料的理論煙氣量計(jì)算方法0yV1、完全燃燒時(shí)實(shí)際煙氣量的計(jì)算、完全燃燒時(shí)實(shí)際煙氣量的計(jì)算當(dāng)當(dāng)1時(shí)，理論煙氣量為時(shí)，理論煙氣量為 ； 當(dāng)當(dāng)1時(shí)，實(shí)際煙氣量時(shí)，實(shí)際煙氣量 只是比理論煙氣量增只是比理論煙氣量增加了多供入的濕空氣加了多供入的濕空氣0yV0(1)wV2、不完全燃燒時(shí)煙氣燃燒產(chǎn)物量的計(jì)算、不完全燃燒時(shí)煙氣燃燒產(chǎn)物量的計(jì)算問題：當(dāng)發(fā)生不完全燃燒時(shí)，與完全燃燒相比，煙氣量問題：當(dāng)發(fā)生不完全燃燒時(shí)，與完全燃燒相比，煙氣量 是增加了還是減少了是

29、增加了還是減少了?2222N88. 1CON88. 10.5OCO22222N88. 1OHN88. 10.5OH222224N52. 7O2HCON52. 72OCH當(dāng)當(dāng)1時(shí)，和完全燃燒相比煙氣的生成量增加了，煙氣中若有時(shí)，和完全燃燒相比煙氣的生成量增加了，煙氣中若有1m3CO，則煙氣體積增加，則煙氣體積增加0.5m3；煙氣中若有；煙氣中若有1m3H2，使煙氣，使煙氣體積增加體積增加0.5m3，CH4則不引起煙氣體積的變化。則不引起煙氣體積的變化。（一燃燒溫度的概念（一燃燒溫度的概念1、定義：燃料燃燒時(shí)燃燒產(chǎn)物達(dá)到的溫度、定義：燃料燃燒時(shí)燃燒產(chǎn)物達(dá)到的溫度燃燒溫度。燃燒溫度。2、燃燒溫度計(jì)算

30、原理：根據(jù)燃燒前后的能量守恒定律、燃燒溫度計(jì)算原理：根據(jù)燃燒前后的能量守恒定律:;netrkljwrcrywnetrkcrljwrywQQQQQQQAQQQQQQQA燃料低位熱值、：燃料和空氣的入爐顯熱：燃燒過程中向系統(tǒng)外的散熱量：燃燒產(chǎn)物發(fā)生裂解時(shí)的吸熱量：燃燒過程中不完全燃燒損失的熱量：燃燒后燃燒產(chǎn)物所擁有的熱量：系統(tǒng)對(duì)外所做的功（二燃燒溫度的幾種表示方法（二燃燒溫度的幾種表示方法1、實(shí)際燃燒溫度：實(shí)際條件下的燃燒產(chǎn)物的溫度、實(shí)際燃燒溫度：實(shí)際條件下的燃燒產(chǎn)物的溫度rkcrwr1jyyy()()QhhQQQtVc2、理論燃燒溫度、理論燃燒溫度 （重點(diǎn)）（重點(diǎn)） 假設(shè)燃料是在絕熱

31、系統(tǒng)中燃燒無散熱，假設(shè)燃料是在絕熱系統(tǒng)中燃燒無散熱，Qcr=0），）， 并且完全燃燒并且完全燃燒Qwr=0），此時(shí)燃燒產(chǎn)物的溫度），此時(shí)燃燒產(chǎn)物的溫度 稱為稱為“理論燃燒溫度理論燃燒溫度” 。如忽略高溫氣體分解熱如忽略高溫氣體分解熱Qlj高于高于1800才予考慮）才予考慮）理論燃燒溫度簡(jiǎn)化為：理論燃燒溫度簡(jiǎn)化為：netrk1jadyy()QhhQtVcnetrkadyyQhhtVc 理論燃燒溫度又稱絕熱燃燒溫度。它表示某種理論燃燒溫度又稱絕熱燃燒溫度。它表示某種 燃料在某一燃燒條件下所能達(dá)到的最高溫度。燃料在某一燃燒條件下所能達(dá)到的最高溫度。 理論燃燒溫度對(duì)于燃料和燃燒條件的選擇，溫度理論燃燒

32、溫度對(duì)于燃料和燃燒條件的選擇，溫度 水平的估計(jì)和爐內(nèi)換熱計(jì)算都由實(shí)際意義。水平的估計(jì)和爐內(nèi)換熱計(jì)算都由實(shí)際意義。3、理論發(fā)熱溫度、理論發(fā)熱溫度如果燃燒條件規(guī)定為燃料和空氣均不預(yù)熱如果燃燒條件規(guī)定為燃料和空氣均不預(yù)熱hr=0， hk=0），且空氣過剩系數(shù)），且空氣過剩系數(shù)n=1，燃燒溫度只，燃燒溫度只 與燃料性質(zhì)有關(guān)，稱為理論發(fā)熱溫度。與燃料性質(zhì)有關(guān)，稱為理論發(fā)熱溫度。netf0yyQtVc（1燃料種類和發(fā)熱量燃料種類和發(fā)熱量 一般來說，熱值高的燃料理論燃燒溫度亦高；一般來說，熱值高的燃料理論燃燒溫度亦高；（2空氣和燃料的預(yù)熱溫度空氣和燃料的預(yù)熱溫度 預(yù)熱溫度愈高，理論燃燒溫度越高；預(yù)熱溫度愈高

33、，理論燃燒溫度越高；（3空氣系數(shù)空氣系數(shù) 為保證完全燃燒，空氣系數(shù)應(yīng)大于為保證完全燃燒，空氣系數(shù)應(yīng)大于1，但不宜過大，但不宜過大， 否則會(huì)增加燃燒產(chǎn)物的生成量，從而降低理論燃燒溫度。否則會(huì)增加燃燒產(chǎn)物的生成量，從而降低理論燃燒溫度。 保證完全燃燒條件下，保證完全燃燒條件下，愈小愈好愈小愈好（4空氣的富氧程度富氧燃燒）空氣的富氧程度富氧燃燒） 空氣中的氧含量增加，煙氣量減小，理論燃燒溫度升高。空氣中的氧含量增加，煙氣量減小，理論燃燒溫度升高。煤從進(jìn)入爐膛到燃燼，一般要經(jīng)過三個(gè)階段：煤從進(jìn)入爐膛到燃燼，一般要經(jīng)過三個(gè)階段： 著火前的準(zhǔn)備階段著火前的準(zhǔn)備階段 揮發(fā)分與焦炭著火與燃燒階段揮發(fā)分與焦炭著

34、火與燃燒階段 殘?zhí)既紶a形成灰渣階段殘?zhí)既紶a形成灰渣階段 著火前的準(zhǔn)備階段是一個(gè)吸熱階段，著火前的準(zhǔn)備階段是一個(gè)吸熱階段， 為了使煤能夠及時(shí)著火必須給予足夠的熱量。為了使煤能夠及時(shí)著火必須給予足夠的熱量。 煤的三種燃燒基本方式：煤的三種燃燒基本方式： 層狀燃燒火床）層狀燃燒火床） 沸騰燃燒流化床）沸騰燃燒流化床） 懸浮燃燒煤粉火室燃燒）懸浮燃燒煤粉火室燃燒）要點(diǎn)：要點(diǎn)：1、 煤的層狀燃燒原理煤的層狀燃燒原理理解理解2、煤的層狀燃燒設(shè)備、煤的層狀燃燒設(shè)備 常用的層燃爐主要有哪些常用的層燃爐主要有哪些? 手燒爐、鏈條爐、往復(fù)爐排爐、手燒爐、鏈條爐、往復(fù)爐排爐、 振動(dòng)爐排爐和拋煤機(jī)爐等振動(dòng)爐排爐和拋煤

35、機(jī)爐等1、煤粉懸浮燃燒原理和特點(diǎn)是什么？、煤粉懸浮燃燒原理和特點(diǎn)是什么？2、為使煤粉迅速著火和完全燃燒，需要的四個(gè)、為使煤粉迅速著火和完全燃燒，需要的四個(gè)基本條件是什么基本條件是什么? （1足夠高的爐膛溫度；足夠高的爐膛溫度； （2適當(dāng)?shù)目諝饬?；適當(dāng)?shù)目諝饬浚?（3燃燒氣流良好前期混合和后期擾動(dòng)；燃燒氣流良好前期混合和后期擾動(dòng)； （4煤粉在爐內(nèi)足夠長(zhǎng)的停留時(shí)間煤粉在爐內(nèi)足夠長(zhǎng)的停留時(shí)間;3、旋流煤粉燃燒器主要有哪幾類？、旋流煤粉燃燒器主要有哪幾類？ 蝸殼式、軸向葉片式和切向葉片式三大類。蝸殼式、軸向葉片式和切向葉片式三大類。1、煤的沸騰燃燒流化床燃燒原理是什么？、煤的沸騰燃燒流化床燃燒原理是什

36、么？(理解理解)2、循環(huán)流化床鍋爐的燃燒主要有哪些特點(diǎn)、循環(huán)流化床鍋爐的燃燒主要有哪些特點(diǎn)? （掌握、重要）（掌握、重要） （1燃燒室內(nèi)的流化速度快，燃燒室內(nèi)的顆粒濃度較高。燃燒室內(nèi)的流化速度快，燃燒室內(nèi)的顆粒濃度較高。 （2燃燒室內(nèi)顆粒的橫向混合劇烈，燃料著火穩(wěn)定迅速。燃燒室內(nèi)顆粒的橫向混合劇烈，燃料著火穩(wěn)定迅速。 （3爐膛上部稀相區(qū)存在著強(qiáng)烈的物料返混，燃燒室內(nèi)的爐膛上部稀相區(qū)存在著強(qiáng)烈的物料返混，燃燒室內(nèi)的 氣固兩相混合較好。氣固兩相混合較好。 （4循環(huán)流化床內(nèi)的溫度分布均勻，強(qiáng)化了稀相區(qū)的傳熱循環(huán)流化床內(nèi)的溫度分布均勻，強(qiáng)化了稀相區(qū)的傳熱 與傳質(zhì)。與傳質(zhì)。 2、循環(huán)流化床鍋爐的燃燒主要

37、有哪些特點(diǎn)、循環(huán)流化床鍋爐的燃燒主要有哪些特點(diǎn)?(續(xù)續(xù)) （5循環(huán)流化床具有較高的燃燒效率；循環(huán)流化床具有較高的燃燒效率； （燃煤循環(huán)流化床燃燒效率可達(dá)到（燃煤循環(huán)流化床燃燒效率可達(dá)到97%99%） （6循環(huán)流化床具有很高的爐內(nèi)脫硫劑利用率。循環(huán)流化床具有很高的爐內(nèi)脫硫劑利用率。 （爐內(nèi)脫硫劑利用率可達(dá)（爐內(nèi)脫硫劑利用率可達(dá)90%以上）以上） （7爐膛截面較小，截面熱負(fù)荷較高；爐膛截面較小，截面熱負(fù)荷較高； （8負(fù)荷調(diào)整范圍大，負(fù)荷調(diào)節(jié)速度快。負(fù)荷調(diào)整范圍大，負(fù)荷調(diào)節(jié)速度快。 要求至少記住要求至少記住5-6條條1、液態(tài)燃料主要燃燒形式有哪些、液態(tài)燃料主要燃燒形式有哪些?（四種）（四種） 液面燃

38、燒、燈芯燃燒、液面燃燒、燈芯燃燒、 蒸發(fā)燃燒、霧化燃燒。蒸發(fā)燃燒、霧化燃燒。2、工業(yè)爐窯上應(yīng)用的液態(tài)燃料主要燃燒形式是什么、工業(yè)爐窯上應(yīng)用的液態(tài)燃料主要燃燒形式是什么? 霧化燃燒霧化燃燒3、何謂霧化燃燒？、何謂霧化燃燒？ 霧化燃燒是利用各種形式的霧化器把液態(tài)燃料霧化燃燒是利用各種形式的霧化器把液態(tài)燃料 破碎成許多直徑從幾十微米到幾百微米的小液破碎成許多直徑從幾十微米到幾百微米的小液 滴，懸浮在空氣中邊蒸發(fā)、邊混合、邊燃燒。滴，懸浮在空氣中邊蒸發(fā)、邊混合、邊燃燒。問題：影響燃油霧化質(zhì)量的主要因素主要有哪些問題：影響燃油霧化質(zhì)量的主要因素主要有哪些? 這些因素對(duì)霧化質(zhì)量有什么影響？這些因素對(duì)霧化質(zhì)

39、量有什么影響？ 影響燃油霧化質(zhì)量的主要因素有：影響燃油霧化質(zhì)量的主要因素有： 燃油溫度、霧化劑的壓力和流量、油壓、油燒燃油溫度、霧化劑的壓力和流量、油壓、油燒 嘴結(jié)構(gòu)等。嘴結(jié)構(gòu)等。 這些因素對(duì)霧化質(zhì)量有什么影響這些因素對(duì)霧化質(zhì)量有什么影響: 燃油溫度越高，粘度越小，霧化質(zhì)量越好；燃油溫度越高，粘度越小，霧化質(zhì)量越好； 霧化劑的壓力和油壓越高，霧化質(zhì)量越好；霧化劑的壓力和油壓越高，霧化質(zhì)量越好； 霧化劑流量越大，霧化質(zhì)量越好；霧化劑流量越大，霧化質(zhì)量越好； 一般霧化噴嘴越小，因油膜薄，霧化質(zhì)量較好。一般霧化噴嘴越小，因油膜薄，霧化質(zhì)量較好。1、氣態(tài)燃料的主要燃燒方式有哪些？、氣態(tài)燃料的主要燃燒方

40、式有哪些？ 氣態(tài)燃料的主要燃燒方式為：氣態(tài)燃料的主要燃燒方式為： 擴(kuò)散式燃燒擴(kuò)散式燃燒 預(yù)混式燃燒預(yù)混式燃燒 部分預(yù)混式燃燒部分預(yù)混式燃燒2、工業(yè)上氣體燃燒的主要方式是：擴(kuò)散燃燒。、工業(yè)上氣體燃燒的主要方式是：擴(kuò)散燃燒。1、擴(kuò)散燃燒種類：、擴(kuò)散燃燒種類： 層流擴(kuò)散燃燒和湍流擴(kuò)散燃燒。層流擴(kuò)散燃燒和湍流擴(kuò)散燃燒。2、湍流擴(kuò)散燃燒與層流燃燒相比的優(yōu)越性：、湍流擴(kuò)散燃燒與層流燃燒相比的優(yōu)越性： 燃燒強(qiáng)度大，燃燒迅速，燃燒效率高。燃燒強(qiáng)度大，燃燒迅速，燃燒效率高。1、預(yù)混燃燒主要有那些特點(diǎn)？、預(yù)混燃燒主要有那些特點(diǎn)？ （1） 熱強(qiáng)度高，容積熱負(fù)荷相當(dāng)于擴(kuò)散式燃燒熱強(qiáng)度高，容積熱負(fù)荷相當(dāng)于擴(kuò)散式燃燒的的1001 000倍。倍。 （2） 燃燒溫度高。燃燒溫度高。 （3） 空氣系數(shù)小，熱效率高?？諝庀禂?shù)小，熱效率高。 （4） 燃燒完全。燃燒完全。 （5） 燃燒速度快。燃燒速度快。 （6） 火焰穩(wěn)定性差?；鹧娣€(wěn)定性差。2、防止預(yù)混燃