材料熱工基礎(chǔ)燃燒

1、3.3.燃燒學(xué)燃燒學(xué)研究燃燒基本理論與燃燒技術(shù)的一門(mén)科學(xué)。研究燃燒基本理論與燃燒技術(shù)的一門(mén)科學(xué)。通過(guò)學(xué)習(xí)，達(dá)到最合理地、最有效的組織燃燒過(guò)程通過(guò)學(xué)習(xí)，達(dá)到最合理地、最有效的組織燃燒過(guò)程和控制燃燒過(guò)程。和控制燃燒過(guò)程。內(nèi)容內(nèi)容3.1 3.1 燃料的種類(lèi)和組成燃料的種類(lèi)和組成3.2 3.2 燃料的熱工特性燃料的熱工特性3.3 3.3 燃燒計(jì)算燃燒計(jì)算3.4 3.4 燃燒過(guò)程的基本理論燃燒過(guò)程的基本理論3.1 3.1 燃料的種類(lèi)和組成燃料的種類(lèi)和組成主要介紹燃料的主要介紹燃料的分類(lèi)分類(lèi)及及化學(xué)組成化學(xué)組成的表示方法。的表示方法。燃料：指通過(guò)燃燒能獲得大量熱能，且這些燃料：指通過(guò)燃燒能獲得大量熱能，且

2、這些熱能能為人們以各種方式所利用的可熱能能為人們以各種方式所利用的可燃物質(zhì)。燃物質(zhì)。 工業(yè)上選作為燃料的僅是指燃燒過(guò)程中以氧工業(yè)上選作為燃料的僅是指燃燒過(guò)程中以氧氣氣( (空氣空氣) )作氧化劑的物質(zhì)，故這些物質(zhì)應(yīng)當(dāng)作氧化劑的物質(zhì)，故這些物質(zhì)應(yīng)當(dāng)是由那些是由那些能與氧化合能與氧化合的元素所組成。的元素所組成。熱量的獲得形式熱量的獲得形式燃料燃燒燃料燃燒電為熱源電為熱源按狀態(tài)分按狀態(tài)分固體固體：木柴、煤和可燃頁(yè)巖。最常用是煤，有泥煤、：木柴、煤和可燃頁(yè)巖。最常用是煤，有泥煤、褐煤、煙煤和無(wú)煙煤。褐煤、煙煤和無(wú)煙煤。液體液體：石油及石油加工產(chǎn)品。常用加工產(chǎn)品重油。：石油及石油加工產(chǎn)品。常用加工產(chǎn)品

3、重油。氣體氣體：天然氣及人造煤氣。常用天然氣、液化石：天然氣及人造煤氣。常用天然氣、液化石 油氣及發(fā)生爐煤氣。油氣及發(fā)生爐煤氣。按來(lái)源分按來(lái)源分天然燃料天然燃料：自然界的原煤、石油、天然氣、木柴等：自然界的原煤、石油、天然氣、木柴等人工燃料人工燃料：由天然原料加工而成，如煤粉、重油、：由天然原料加工而成，如煤粉、重油、發(fā)生爐煤氣等。發(fā)生爐煤氣等。1 1、燃料的種類(lèi)、燃料的種類(lèi)( (依狀態(tài)、來(lái)源分依狀態(tài)、來(lái)源分)()(理解理解) )3.1 3.1 燃料的種類(lèi)和組成燃料的種類(lèi)和組成2 2、燃料的化學(xué)組成及表示方法、燃料的化學(xué)組成及表示方法( (掌握掌握) )( (固液體，氣體固液體，氣體) )(1

4、)(1)、固體和液體、固體和液體( (元素分析法，工業(yè)分析法元素分析法，工業(yè)分析法) )元素分析法元素分析法固體和液體燃料組成可由化學(xué)分析獲得，它們固體和液體燃料組成可由化學(xué)分析獲得，它們是是碳碳(C)(C)、氫、氫(H)(H)、氧、氧(O)(O)、氮、氮(N)(N)、硫、硫(S)(S)五種五種元素和部分的礦物雜質(zhì)元素和部分的礦物雜質(zhì) 灰分灰分(A)(A)、水分、水分(M)(M)根據(jù)不同的條件，固體和液體燃料的元素組根據(jù)不同的條件，固體和液體燃料的元素組成表示方法可分為下列四種：成表示方法可分為下列四種：收到基：收到基：使用單位收到煤的組成，即實(shí)際使使用單位收到煤的組成，即實(shí)際使用煤的組成，在

5、各組成的右下角用煤的組成，在各組成的右下角“arar”Car%+Har%+Oar%+Nar%+Sar%+Aar%+Mar%=100%3.1 3.1 燃料的種類(lèi)和組成燃料的種類(lèi)和組成空氣干燥基空氣干燥基：指分析實(shí)驗(yàn)室里所用的煤樣組成，在指分析實(shí)驗(yàn)室里所用的煤樣組成，在各組成的右下角各組成的右下角“adad”表示。表示。Cad%+Had%+Oad%+Nad%+Sad%+Aad%+Mad%=100%空氣干燥空氣干燥基準(zhǔn)煤中的水分為兩部分組成：基準(zhǔn)煤中的水分為兩部分組成：Mar=Mar,f+Mar,inh空氣干燥過(guò)程逸出的水分空氣干燥過(guò)程逸出的水分空氣干燥狀態(tài)殘留的水分空氣干燥狀態(tài)殘留的水分或表示如下

6、：或表示如下：100-Mar,fMar=Mar,f+Mad1003.1 3.1 燃料的種類(lèi)和組成燃料的種類(lèi)和組成干燥基：干燥基：指絕對(duì)干燥的煤的組成。指絕對(duì)干燥的煤的組成?！癲 d”Cd%+Hd%+Od%+Nd%+Sd%+Ad%=100%干燥無(wú)灰基干燥無(wú)灰基：指假想的無(wú)水無(wú)灰的煤的組成。指假想的無(wú)水無(wú)灰的煤的組成。在各組成的右下角在各組成的右下角“dafdaf”Cdaf%+Hdaf%+Odaf%+Ndaf%+Sdaf%=100%說(shuō)明說(shuō)明根據(jù)質(zhì)量平衡原理，上述四種組成表示方根據(jù)質(zhì)量平衡原理，上述四種組成表示方法，可以相互進(jìn)行換算。表法，可以相互進(jìn)行換算。表4-14-13.1 3.1 燃料的種類(lèi)和

7、組成燃料的種類(lèi)和組成工業(yè)分析法工業(yè)分析法主要是確定煤中的主要是確定煤中的灰發(fā)分灰發(fā)分(V)(V)、固定碳、固定碳(FC)(FC)、灰分、灰分(A)(A)和水分和水分(M)(M)的含量作為控制煤的質(zhì)量指標(biāo)。的含量作為控制煤的質(zhì)量指標(biāo)。同樣可用上述四種標(biāo)準(zhǔn)：同樣可用上述四種標(biāo)準(zhǔn)：Var+FCar+Aar+Mar=100%Vad+FCad+Aad+Mad=100%Vd+FCd+Ad=100%Vdaf+FCdaf=100%收到基收到基空氣干燥基空氣干燥基干燥基干燥基干燥無(wú)灰基干燥無(wú)灰基3.1 3.1 燃料的種類(lèi)和組成燃料的種類(lèi)和組成(2)(2)、氣體燃料、氣體燃料( (濕成分，干成分濕成分，干成分)

8、)氣體燃料是由氣體燃料是由可燃成分可燃成分COCO、H2H2、CH4CH4、H2SH2S、CmHnCmHn等等和和不可燃成分不可燃成分CO2CO2、H2OH2O、N2N2、SO2SO2、O2O2等組成的混等組成的混合氣體。其中合氣體。其中SO2SO2和和H2SH2S是有害氣體成分。是有害氣體成分。組成用體積百分含量表示，有組成用體積百分含量表示，有干成分和濕成分干成分和濕成分二種：二種：濕成分上標(biāo)用濕成分上標(biāo)用“ ”“ ”, ,干成分上標(biāo)用干成分上標(biāo)用“d d”。區(qū)別是否包括區(qū)別是否包括水蒸汽水蒸汽。24mn22222CO %+H%+CH%+C H%+H S %+CO %+N%+O %+H O

9、 %=100%濕成分濕成分3.1 3.1 燃料的種類(lèi)和組成燃料的種類(lèi)和組成干成分干成分ddddd24mn2ddd222CO %+H %+CH %+C H%+H S %+CO %+N %+O %=100%干、濕成分的換算干、濕成分的換算：2100%100dH Oxx100m100m3 3濕氣體燃料中所含水蒸汽的體積。濕氣體燃料中所含水蒸汽的體積。3.1 3.1 燃料的種類(lèi)和組成燃料的種類(lèi)和組成3.2 3.2 燃料的熱工性質(zhì)及選用原則燃料的熱工性質(zhì)及選用原則1 1、發(fā)熱量、發(fā)熱量( (概念，種類(lèi)，測(cè)定，標(biāo)準(zhǔn)燃料概念，種類(lèi)，測(cè)定，標(biāo)準(zhǔn)燃料) )概念概念單位體積或單位質(zhì)量的燃料單位體積或單位質(zhì)量的燃料

10、完全燃燒完全燃燒，當(dāng)當(dāng)燃燒產(chǎn)物冷卻燃燒產(chǎn)物冷卻到燃燒前的到燃燒前的溫度溫度時(shí)所放時(shí)所放出的出的熱量熱量稱(chēng)燃料的發(fā)熱量或熱值。稱(chēng)燃料的發(fā)熱量或熱值。種類(lèi)種類(lèi)高位發(fā)熱量高位發(fā)熱量：燃料完全燃燒，產(chǎn)物中的水：燃料完全燃燒，產(chǎn)物中的水蒸汽全部凝結(jié)為水時(shí)所放出的熱量；蒸汽全部凝結(jié)為水時(shí)所放出的熱量；低位發(fā)熱量低位發(fā)熱量：燃料完全燃燒，產(chǎn)物中的水：燃料完全燃燒，產(chǎn)物中的水蒸汽仍以氣態(tài)存在時(shí)所放出的熱量。蒸汽仍以氣態(tài)存在時(shí)所放出的熱量。內(nèi)容內(nèi)容 發(fā)熱量發(fā)熱量( (掌握掌握) ) 燃料的其它熱工特性燃料的其它熱工特性( (理解理解) ) 燃料的選用原則燃料的選用原則( (理解理解) ),92500259100

11、100arargr arnet arararMHQQMH則收到基高、低位熱值之差為：則收到基高、低位熱值之差為：其它基準(zhǔn)為：其它基準(zhǔn)為：,22525225225gr adnet adadadgr dnet ddgr dafgr dafdafQQHMQQHQQH181001002MarHarkg1kg1kg固體或液體燃料燃固體或液體燃料燃燒后生成水量為：燒后生成水量為：差別差別3.2 3.2 燃料的熱工性質(zhì)及選用原則燃料的熱工性質(zhì)及選用原則測(cè)定和計(jì)算測(cè)定和計(jì)算專(zhuān)門(mén)的量熱計(jì)測(cè)定：固體用氧彈量熱專(zhuān)門(mén)的量熱計(jì)測(cè)定：固體用氧彈量熱計(jì)；氣體用氣體量熱計(jì)。計(jì)；氣體用氣體量熱計(jì)。計(jì)算采用經(jīng)驗(yàn)公式，見(jiàn)教材計(jì)算采

12、用經(jīng)驗(yàn)公式，見(jiàn)教材4-84-84-114-11公式公式標(biāo)準(zhǔn)燃料標(biāo)準(zhǔn)燃料標(biāo)準(zhǔn)煤的收到基低位發(fā)熱量為標(biāo)準(zhǔn)煤的收到基低位發(fā)熱量為29270kj/kg(7000kCal/kg);29270kj/kg(7000kCal/kg);標(biāo)準(zhǔn)油或標(biāo)準(zhǔn)氣的低位發(fā)熱量為標(biāo)準(zhǔn)油或標(biāo)準(zhǔn)氣的低位發(fā)熱量為41820kj/kg41820kj/kg或或kj/Nmkj/Nm3 3(10000kCal/kg,Nm(10000kCal/kg,Nm3 3) )2422421250020.804100220.122grnetnmnmnQQHCHH SC HnHCHH SC H1NM1NM3 3氣體燃料，高、低位熱值的差別為：氣體燃料，高、

13、低位熱值的差別為：3.2 3.2 燃料的熱工性質(zhì)及選用原則燃料的熱工性質(zhì)及選用原則揮發(fā)粉；結(jié)渣性；水分；可燃硫含量。揮發(fā)粉；結(jié)渣性；水分；可燃硫含量。固體燃料有：固體燃料有：液體燃料有：液體燃料有：粘度；閃點(diǎn)、燃點(diǎn)、著火點(diǎn)；凝固點(diǎn)；密度；比熱粘度；閃點(diǎn)、燃點(diǎn)、著火點(diǎn)；凝固點(diǎn)；密度；比熱和導(dǎo)熱系數(shù)；水分；機(jī)械雜質(zhì)。和導(dǎo)熱系數(shù)；水分；機(jī)械雜質(zhì)。氣體燃料有：氣體燃料有：煤氣的分子量和密度；煤氣的平均比熱。煤氣的分子量和密度；煤氣的平均比熱。3 3、燃料的選用原則：、燃料的選用原則：教材教材P241P241隨燃料的種類(lèi)不同而不同。有以下幾種：隨燃料的種類(lèi)不同而不同。有以下幾種：2 2、燃料的其它熱工特

14、性：、燃料的其它熱工特性：3.2 3.2 燃料的熱工性質(zhì)及選用原則燃料的熱工性質(zhì)及選用原則3.3 3.3 燃燒計(jì)算燃燒計(jì)算本節(jié)主要介紹燃燒計(jì)算的目的、內(nèi)容、計(jì)算方法本節(jié)主要介紹燃燒計(jì)算的目的、內(nèi)容、計(jì)算方法。內(nèi)容內(nèi)容 燃燒計(jì)算的目的、內(nèi)容和基本概念燃燒計(jì)算的目的、內(nèi)容和基本概念( (掌握掌握) ) 燃燒的分析計(jì)算法燃燒的分析計(jì)算法( (掌握掌握) ) 燃料的近似計(jì)算法燃料的近似計(jì)算法( (了解了解) ) 估計(jì)空氣量及煙氣量估計(jì)空氣量及煙氣量( (理解理解) ) 操作計(jì)算操作計(jì)算( (掌握掌握) ) 燃燒溫度的計(jì)算燃燒溫度的計(jì)算( (理解理解) )1 1、燃燒計(jì)算的目的、內(nèi)容和基本概念、燃燒計(jì)算

15、的目的、內(nèi)容和基本概念( (掌握掌握) )目的是在目的是在給定的條件下給定的條件下求出燃料燃燒需求出燃料燃燒需用的用的空氣量空氣量，燃燒產(chǎn)物生成量燃燒產(chǎn)物生成量和和成分成分，以及燃燒可能達(dá)到的以及燃燒可能達(dá)到的溫度溫度；為設(shè)計(jì)工業(yè)窯爐和設(shè)備選型提供原始數(shù)為設(shè)計(jì)工業(yè)窯爐和設(shè)備選型提供原始數(shù)據(jù)或?qū)φ谶\(yùn)行的熱工設(shè)備進(jìn)行熱工標(biāo)據(jù)或?qū)φ谶\(yùn)行的熱工設(shè)備進(jìn)行熱工標(biāo)定，確定工作效率。定，確定工作效率。(1)(1)目的和內(nèi)容目的和內(nèi)容3.3 3.3 燃燒計(jì)算燃燒計(jì)算 氣體的體積都用標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)氣體的體積都用標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(0,101325Pa)(0,101325Pa)； 氣體看作理想氣體，即氣體看作理想氣體，即1km

16、ol1kmol的體積都是的體積都是22.422.4升；升； 溫度基準(zhǔn)：溫度基準(zhǔn)：00； 忽略空氣中稀有氣體的含量，將空氣看成是由氮忽略空氣中稀有氣體的含量，將空氣看成是由氮?dú)夂脱鯕舛N所組成，其體積比為氣和氧氣二種所組成，其體積比為79:2179:21。 機(jī)械不完全燃燒機(jī)械不完全燃燒：由于機(jī)械設(shè)備的原因而燃料由于機(jī)械設(shè)備的原因而燃料未能參加燃燒的部分稱(chēng)。未能參加燃燒的部分稱(chēng)。 化學(xué)不完全燃燒化學(xué)不完全燃燒：由于空氣供應(yīng)量不足或燃料由于空氣供應(yīng)量不足或燃料與空氣混合不好而造成部分燃料未參加反應(yīng)稱(chēng)。與空氣混合不好而造成部分燃料未參加反應(yīng)稱(chēng)。(2)(2)幾個(gè)假設(shè)幾個(gè)假設(shè)(3)(3)幾個(gè)基本概幾個(gè)基本

17、概念念3.3 3.3 燃燒計(jì)算燃燒計(jì)算 空氣過(guò)剩系數(shù)空氣過(guò)剩系數(shù)：通常實(shí)際供給的助燃空氣量與按化通常實(shí)際供給的助燃空氣量與按化學(xué)反應(yīng)式計(jì)算出的燃料燃燒所需的空氣量之比稱(chēng)。學(xué)反應(yīng)式計(jì)算出的燃料燃燒所需的空氣量之比稱(chēng)。aoaVV 的經(jīng)驗(yàn)值如下：的經(jīng)驗(yàn)值如下：氣體燃料：氣體燃料：液體燃料：液體燃料：固體燃料：固體燃料：煤粉：煤粉：1.051.151.151.251.31.71.11.3 3.3 3.3 燃燒計(jì)算燃燒計(jì)算火焰的氣氛火焰的氣氛：根據(jù)燃燒產(chǎn)物的氣氛性質(zhì)，其燃：根據(jù)燃燒產(chǎn)物的氣氛性質(zhì)，其燃燒后的火焰有氧化焰、中性焰和還原焰之分。燒后的火焰有氧化焰、中性焰和還原焰之分。氧化焰：氧化焰： 11，

18、燃燒產(chǎn)物中有，燃燒產(chǎn)物中有過(guò)剩的氧氣過(guò)剩的氧氣O O2 2。中性焰：中性焰：1 ，燃燒產(chǎn)物中沒(méi)有過(guò)剩的氧氣，燃燒產(chǎn)物中沒(méi)有過(guò)剩的氧氣，也疫有未燃燒的也疫有未燃燒的COCO、H H2 2和和CHCH4 4等可等可燃?xì)怏w。燃?xì)怏w。還原焰：還原焰：1 ，燃燒產(chǎn)物中含有，燃燒產(chǎn)物中含有COCO、H2H2和和CH4CH4等等可可燃?xì)怏w燃?xì)怏w。說(shuō)明說(shuō)明除特殊工藝需要外除特殊工藝需要外( (如陶瓷制品的燒成如陶瓷制品的燒成) )，燃燒的火焰一般都是氧化焰燃燒的火焰一般都是氧化焰。3.3 3.3 燃燒計(jì)算燃燒計(jì)算2 2、燃燒的分析計(jì)算法、燃燒的分析計(jì)算法( (固液體，氣體固液體，氣體) )( (掌握掌握) )

19、(1)(1)固體和液體燃料固體和液體燃料( (掌握計(jì)算過(guò)程掌握計(jì)算過(guò)程) )已知燃料的收到基組成如下：已知燃料的收到基組成如下：%+%+Oar%+Nar%+%+Aar%+MCarHarSaar%=r100%燃料中可燃成分按下列氧化反應(yīng)進(jìn)行。燃料中可燃成分按下列氧化反應(yīng)進(jìn)行。221222222COCOHOH OSOSO2222 1kmolC1kmolO1 1kmolHkmolO2 1kmolS1kmolO即需即需即需過(guò)程如下過(guò)程如下3.3 3.3 燃燒計(jì)算燃燒計(jì)算理論燃燒需氧量理論燃燒需氧量(V(Vo2o2o o) ) 23%22.4/1243232OOCarHarSarOarVNmkg理論空氣

20、需要量：理論空氣需要量：(V(Va aOO) )21000.0890.2670.03321OaOOVCarVHarSar Oar3/Nmkg燃料實(shí)際空氣需要量：實(shí)際空氣需要量：(V(Va a) )3 Nm /kgOaVaV 燃料3.3 3.3 燃燒計(jì)算燃燒計(jì)算理論煙氣生成量：理論煙氣生成量：(V(VOO) )理論煙氣量中：理論煙氣量中：O3CO2O3H2OO3SO2OO3N2O2Car%CO2V22.4 (Nm /kg)12Har%Mar%H2OV:+22.4 (Nm /kg)218Sar%SO2V:22.4 (Nm /kg)32Nar%79N2V:22.4+V Nm /kg2821含量：含量

21、含量含量3.3 3.3 燃燒計(jì)算燃燒計(jì)算OOOOOCO2H2OSO2N2OO2CarHarMarSarNar22.479=+V12218322810021=0.089Car+0.323Har+0.0124Mar+0.033V =V+Sar+V+0.008Nar-0.0263OVVar+實(shí)際煙氣生成量：實(shí)際煙氣生成量：(V)(V)當(dāng)當(dāng)11時(shí)時(shí)OOaV=V +-1 V 3Nm /kg3.3 3.3 燃燒計(jì)算燃燒計(jì)算3CO23H2O3SO2O3N2O2O3O2O2Car%CO2 V=22.4 Nm /kg12Har%Mar%H2OV=(+)22.4 Nm /kg218Sar%SO2V=22.4 Nm

22、 /kg32Nar%79N2 V=22.4+V Nm /kg2821O2V=-1 V Nm /kg 量：量：量：量：量：煙氣各組成量為：煙氣各組成量為：3.3 3.3 燃燒計(jì)算燃燒計(jì)算當(dāng)當(dāng)11時(shí)時(shí)各煙氣組成量：各煙氣組成量：當(dāng)當(dāng)111時(shí)，計(jì)算方法同前。時(shí)，計(jì)算方法同前。當(dāng)當(dāng)11時(shí)時(shí)CO2CO2、H2OH2O和和SO2SO2與理論煙氣中相同，與理論煙氣中相同，僅僅N2N2量不同，此外還有過(guò)剩的量不同，此外還有過(guò)剩的O2O2。ON2a79V =N2%+V100 各煙氣組成量：各煙氣組成量：33Nm /Nm3.3 3.3 燃燒計(jì)算燃燒計(jì)算O33O2O2V =-1 V Nm/Nm 當(dāng)當(dāng)11600160

23、0）時(shí)燃燒產(chǎn)物中部分時(shí)燃燒產(chǎn)物中部分CO2CO2和和H2OH2O分解反應(yīng)吸收掉的熱分解反應(yīng)吸收掉的熱量后，用于加熱燃燒產(chǎn)物所得的溫度，稱(chēng)。量后，用于加熱燃燒產(chǎn)物所得的溫度，稱(chēng)。netffaa adithQC tV C tQtVCCO2CO2和和H2OH2O分解吸收的熱量分解吸收的熱量kJ/NmkJ/Nm3 3netffaaathQC tV C ttVC在一般硅酸鹽窯爐中，燃燒產(chǎn)物溫度下，在一般硅酸鹽窯爐中，燃燒產(chǎn)物溫度下，CO2CO2和和H2OH2O的的分解量極小，可忽略，故上式或?qū)懗桑悍纸饬繕O小，可忽略，故上式或?qū)懗桑?.3 3.3 燃燒計(jì)算燃燒計(jì)算（3 3）、）、實(shí)際燃燒溫度：（實(shí)際燃燒溫

24、度：（t tp p）燃料在燃燒室或窯內(nèi)燃燒時(shí)，由于各種因素，收燃料在燃燒室或窯內(nèi)燃燒時(shí)，由于各種因素，收入的熱量不能全部用來(lái)加熱燃燒產(chǎn)物，則實(shí)際燃入的熱量不能全部用來(lái)加熱燃燒產(chǎn)物，則實(shí)際燃燒溫度較理論燃燒溫度低。燒溫度較理論燃燒溫度低。,netffaa apchmela sMQC tV C tVCtQQQQQ散熱散熱 灰渣帶走熱灰渣帶走熱 燃燒產(chǎn)物吸熱燃燒產(chǎn)物吸熱,()netffaa achmela sMpQC tV C tQQQQQtVC3.3 3.3 燃燒計(jì)算燃燒計(jì)算說(shuō)明說(shuō)明在實(shí)際操作過(guò)程中，在實(shí)際操作過(guò)程中，t tp p較容易測(cè)定，較容易測(cè)定，Q Qchch、Q Qmlml、Q Ql l

25、、Q Qa,sa,s、Q Qm m不易測(cè)定，因此，不易測(cè)定，因此，根據(jù)實(shí)際操作可得出不同窯爐的實(shí)際根據(jù)實(shí)際操作可得出不同窯爐的實(shí)際操作中總結(jié)出實(shí)際燃燒溫度與理論燃操作中總結(jié)出實(shí)際燃燒溫度與理論燃燒溫度的比值燒溫度的比值 高溫系數(shù)高溫系數(shù)。pthtt pthtt 2-17 值見(jiàn)表3.3 3.3 燃燒計(jì)算燃燒計(jì)算計(jì)算計(jì)算在計(jì)算理論燃燒溫度時(shí)，由于煙氣的平均在計(jì)算理論燃燒溫度時(shí)，由于煙氣的平均比熱比熱C C隨溫度的變化而變化，依上述公式隨溫度的變化而變化，依上述公式計(jì)算時(shí)，須采用計(jì)算時(shí)，須采用“試差法試差法”。為了減少計(jì)算次數(shù)，可用為了減少計(jì)算次數(shù)，可用“內(nèi)插法內(nèi)插法”：即設(shè)：即設(shè)t t1 1 C

26、C1 1 Q Q1 1，若，若Q Q1 1QQ，另設(shè)較小的，另設(shè)較小的t t2 2 C C2 2 Q Q2 2, ,使使Q Q2 2QTTTA A或或TTTTA A時(shí)，放熱速率大于散時(shí)，放熱速率大于散熱速度及散熱速率大于放熱速率，則溫度均不穩(wěn)定。熱速度及散熱速率大于放熱速率，則溫度均不穩(wěn)定。此時(shí)氧化反應(yīng)速度低，屬緩慢的氧化反應(yīng)。此時(shí)氧化反應(yīng)速度低，屬緩慢的氧化反應(yīng)。B B點(diǎn)是不穩(wěn)定點(diǎn)，點(diǎn)是不穩(wěn)定點(diǎn)，因?yàn)楫?dāng)混合氣體溫度因?yàn)楫?dāng)混合氣體溫度TTTTTTB B時(shí)，時(shí)，放熱和散熱速率均不相等，氣體溫度均要發(fā)生相應(yīng)的放熱和散熱速率均不相等，氣體溫度均要發(fā)生相應(yīng)的變化。變化。3.5 3.5 燃燒過(guò)程的基本理

27、論燃燒過(guò)程的基本理論 周?chē)橘|(zhì)溫度：周?chē)橘|(zhì)溫度：當(dāng)周?chē)橘|(zhì)溫度當(dāng)周?chē)橘|(zhì)溫度T TO OTTO O/ /時(shí)，時(shí)，曲線右移，當(dāng)?shù)竭_(dá)曲線右移，當(dāng)?shù)竭_(dá)曲線位置時(shí)，放熱與散熱速度曲線位置時(shí)，放熱與散熱速度相切，二者速度相等，相切，二者速度相等，則則C C點(diǎn)是穩(wěn)定情況存在的極點(diǎn)是穩(wěn)定情況存在的極限點(diǎn)。限點(diǎn)。當(dāng)當(dāng)T TO O繼續(xù)升高而且繼續(xù)升高而且TTO O/ /時(shí)，放熱速度總是大時(shí)，放熱速度總是大于散熱速率，溫度升高，反應(yīng)加速，發(fā)生于散熱速率，溫度升高，反應(yīng)加速，發(fā)生自然現(xiàn)象自然現(xiàn)象。C C點(diǎn)叫著火點(diǎn)，點(diǎn)叫著火點(diǎn)，T TC C叫著火溫度。叫著火溫度。結(jié)論結(jié)論著火溫度不是一個(gè)定值；著火溫度不是一個(gè)定值；

28、與燃料的組成及其參數(shù)、散熱條件等有關(guān)。與燃料的組成及其參數(shù)、散熱條件等有關(guān)。教材表教材表4-204-203.5 3.5 燃燒過(guò)程的基本理論燃燒過(guò)程的基本理論3 3、著火濃度范圍、著火濃度范圍氣體燃料與空氣的比例，必須在一定的范圍內(nèi)才能氣體燃料與空氣的比例，必須在一定的范圍內(nèi)才能著火燃燒，這一范圍稱(chēng)著火濃度范圍。著火燃燒，這一范圍稱(chēng)著火濃度范圍。在著火濃度范圍內(nèi)的可燃?xì)怏w與空氣的混合物，遇在著火濃度范圍內(nèi)的可燃?xì)怏w與空氣的混合物，遇到明火時(shí)可能產(chǎn)生爆炸現(xiàn)象，所以著火濃度極限又到明火時(shí)可能產(chǎn)生爆炸現(xiàn)象，所以著火濃度極限又叫爆炸極限?；旌蠚怏w中可燃?xì)怏w的含量低于下限叫爆炸極限?；旌蠚怏w中可燃?xì)怏w的含

29、量低于下限或高于上限時(shí)，在一般情況下不會(huì)著火燃燒或爆炸或高于上限時(shí)，在一般情況下不會(huì)著火燃燒或爆炸。爆炸極限由實(shí)驗(yàn)測(cè)定。教材表爆炸極限由實(shí)驗(yàn)測(cè)定。教材表4-214-214 4、固定炭的燃燒、固定炭的燃燒炭的燃燒是炭的燃燒是氣氣- -固兩相反應(yīng)固兩相反應(yīng)的物理的物理- -化學(xué)過(guò)程。化學(xué)過(guò)程。特點(diǎn)特點(diǎn)3.5 3.5 燃燒過(guò)程的基本理論燃燒過(guò)程的基本理論 氧氣擴(kuò)散至炭粒表面；氧氣擴(kuò)散至炭粒表面； 氧氣與炭粒表面反應(yīng)；氧氣與炭粒表面反應(yīng)； 生成物生成物COCO、CO2CO2從表面炭粒擴(kuò)散出來(lái)。從表面炭粒擴(kuò)散出來(lái)。過(guò)程過(guò)程機(jī)理機(jī)理（幾種說(shuō)法）（幾種說(shuō)法）氧氣擴(kuò)散至炭粒表面先氧化成氧氣擴(kuò)散至炭粒表面先氧化

30、成CO2CO2，當(dāng)炭粒，當(dāng)炭粒表面溫度高時(shí)，則表面溫度高時(shí)，則CO2CO2又可被炭還原面為又可被炭還原面為COCO，其過(guò)程是：其過(guò)程是： CO2+C=2CO22COCO一次反應(yīng)二次反應(yīng)3.5 3.5 燃燒過(guò)程的基本理論燃燒過(guò)程的基本理論氧氣先擴(kuò)散至炭粒表面生成氧氣先擴(kuò)散至炭粒表面生成COCO，COCO在擴(kuò)散過(guò)程中在擴(kuò)散過(guò)程中遇到氧又生成遇到氧又生成CO2CO2，其過(guò)程是：，其過(guò)程是：2222C+O =2CO2CO+O =2CO一次反應(yīng)二次反應(yīng)氧氣擴(kuò)散至炭料表面時(shí)，被炭吸附生成結(jié)構(gòu)不氧氣擴(kuò)散至炭料表面時(shí)，被炭吸附生成結(jié)構(gòu)不確定的吸附絡(luò)合物確定的吸附絡(luò)合物C CX XO OY Y，當(dāng)溫度升高時(shí)或在新的氧，當(dāng)溫度升高時(shí)或在新的氧分子的沖擊下，分解放出分子的沖擊下，分解放出COCO及及COCO2 2，其過(guò)