液體燃料的組成及特性精

1、k w熱通風(fēng)厲愛演工程扶右*皿粒生資或用Heating Vern 11 lai Ion And q0 CondltgrMng Englmerkugi Technolcsgv Resource Library鍋爐與鍋爐房設(shè)備施工 教案模塊一：鍋爐房設(shè)備的基本知識(shí)單元三：鍋爐燃料1.3.2液體燃料的組成及特性學(xué)院內(nèi)蒙古建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院院（部）機(jī)電與暖通工程學(xué)院教師 王思文內(nèi)蒙古建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院液體燃料的組成及特性教 學(xué) 目 的通過課程教學(xué)，挖掘?qū)W生潛在創(chuàng)造力，激發(fā)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力。以工作任務(wù)形 式組織學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識(shí)，組織協(xié)調(diào)能力、創(chuàng)新思維能力，溝通 交流能力，自我學(xué)習(xí)能力、分

2、析問題和解決問題的能力。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握鍋 爐與鍋爐房的基本知識(shí)，為今后繼續(xù)學(xué)習(xí)鍋爐打卜結(jié)實(shí)的基礎(chǔ)。教學(xué) 目標(biāo)能力（技能）目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)1.具有分析液體燃料基 本特性的能力。.掌握燃料油的兀素分析 成分。.掌握燃料油的基本特性（密度、相對(duì)密度、比熱 容、熱導(dǎo)率、凝固點(diǎn)與沸 點(diǎn)、粘度、閃點(diǎn)、燃點(diǎn)與 自燃點(diǎn)、靜電特性、殘留 碳、穩(wěn)定性、發(fā)熱量）.挖掘?qū)W生潛在創(chuàng)造力， 激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)積極 性；.培養(yǎng)學(xué)生的與人交流、 與人合作的能力，培養(yǎng)學(xué) 生解決問題、自我學(xué)習(xí)能 力。任務(wù) 與 案例任務(wù)：根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，掌握燃料油的成分及基本特性。案例：1.利用教材的內(nèi)容進(jìn)行理論學(xué)習(xí)。重點(diǎn)難點(diǎn) 及解決方

3、法重點(diǎn)：1.燃料油的元素分析及基本特性。難點(diǎn)：無(wú)經(jīng)專 資料鍋爐與鍋爐房設(shè)備 夏喜英主編哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社鍋爐及鍋爐房設(shè)備杜漸主編中國(guó)電力出版社工業(yè)鍋爐設(shè)備 丁崇功主編機(jī)械工業(yè)出版社工具 與 媒體計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、錄像、課件、圖紙、筆、橡皮、專業(yè)相關(guān)資料等。W照逆風(fēng)月配調(diào)工程扶木*皿粒聿資或用Heotlng Vminialkm And Mr QxidbhcNilng Englning Tschnologv Rssqutg9 Ltoror內(nèi)蒙古建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院W照還風(fēng)耳交演工程扶木*皿粒聿資或用Heotlng Venflilallofii And Air Qjndbhonlng Englnfkng

4、 Tschnologv Rmqutg Lfljroy授 課 教 案燃料油的基本概念古代海洋和湖泊的動(dòng)植物遺體與泥沙一起沉入海底或湖底，在缺氧 的條件下，生物有機(jī)體長(zhǎng)期在地?zé)?、地壓和?xì)菌作用下，發(fā)生復(fù)雜的物 理、化學(xué)變化，經(jīng)過幾千萬(wàn)年或更長(zhǎng)的時(shí)間，逐漸形成暗黑色粘稠狀并 具有一定氣味的液體一一石油。鍋爐所用液體燃料通常是指石油制品。燃料油的組成鍋爐燃燒使用的液體燃料都是石油煉制過程中的產(chǎn)品或副產(chǎn)品，主 要有渣油、重油、柴油等。它們都是由各種碳?xì)浠衔锝M成的復(fù)雜的混 合物。燃料油的組成與煤一樣，碳、氫、氧、氮、硫、灰分、水分等七種 成分所組成，對(duì)各組成成分用相應(yīng)的質(zhì)量占總質(zhì)量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示，各 成

5、分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的總和為100%,即C+H+O+N+S+A+M=100%.碳（C）碳是燃料油的主要可燃成分，在燃料油中，碳的干燥無(wú)灰基的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為85%88%,它和氫結(jié)合成各種碳?xì)浠衔铩?氫（H）氫是燃料油中另一種主要可燃成分，在燃料油中，氫的干燥無(wú)灰基 質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為10%-13%,燃燒時(shí)放出大量的熱。氫的發(fā)熱量約為碳的發(fā) 熱量的3.7倍。.氧（O）氧本身不能燃燒，所以是一種不可燃成分。由于它的存在，使燃料 油的可燃成分含量減少，發(fā)熱量降低。石油中的氧絕大部分存在于膠狀物質(zhì)中， 氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為0.1%-1%內(nèi)蒙古建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院W照還風(fēng)耳交演工程扶木*皿粒聿資或用Heotlng Venfli

6、lallofii And Air Qjndbhonlng Englnfkng Tschnologv Rmqutg Lfljroy.氮（N）氮是燃料油中的有害成分。在燃燒過程中，燃料油中的氮和氧化合 生成NOx,隨煙氣排入大氣中，危害人體健康，污染環(huán)境。燃料油中氮的 質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般小于0.5%。.硫（S）硫是燃料油中的有害成分，它常以元素硫、硫化氫、硫醴、嚷吩等 形式存在。硫也能燃燒，產(chǎn)生一些熱量，但燃燒后生成SO2和SO3,與煙氣中的水蒸氣反應(yīng)生成亞硫酸和硫酸，腐蝕金屬受熱面，并隨煙氣排入大氣，污染環(huán)境。.灰分（A）灰分是燃料油中的有害成分，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)通常不到0.05%,絕大部分 灰分存在于溶解

7、在油中的金屬鹽類礦物質(zhì)內(nèi)。油中的灰分含量雖然很少，但對(duì)鍋爐燃燒影響卻很大，它引起受熱面 積灰，使受熱面?zhèn)鳠嵯禂?shù)降低、鍋爐出力和熱效率降低，并產(chǎn)生高溫腐蝕， 使受熱面遭到損壞，影響鍋爐使用壽命。除了灰分外，油中還有一些機(jī)械 雜質(zhì)，呈沉淀狀態(tài)或懸浮狀態(tài)，磨損設(shè)備，堵塞燃燒器噴嘴，影響鍋爐正 常運(yùn)行。.水分（M）燃料油中的水分屬有害成分。水分會(huì)加速管道和設(shè)備腐蝕，燃燒時(shí)增 加煙氣量，使排煙熱損失增加；當(dāng)液體燃料中出現(xiàn)油水分層時(shí)，會(huì)使?fàn)t內(nèi) 火焰脈動(dòng)，造成鍋爐滅火。一般情況下，燃料油的水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)不應(yīng)超過 0.6%。燃料油的元素成分“基”的表示方法和煤一樣，分為四種：收到基、 空氣干燥基、干燥基與干燥無(wú)

8、灰基，實(shí)際應(yīng)用較多的是收到基基準(zhǔn)。三.燃料油的基本特性.燃料油的密度：?jiǎn)挝惑w積物質(zhì)的質(zhì)量稱為密度，用符號(hào) p表示，單位為 kg/m3。內(nèi)蒙古建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院W照還風(fēng)耳交演工程扶木*皿粒聿資或用Heotlng Venflilallofii And Air Qjndbhonlng Englnfkng Tschnologv Rmqutg Lfljroy.燃料油的相對(duì)密度：相對(duì)密度系指 tC時(shí)油的密度和4c時(shí)純水密度之比 值。石油工業(yè)中規(guī)定：以20c時(shí)的相對(duì)密度作為油的標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)密度。燃 料油的標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)密度在0.80.98之間。.比熱容：1kg質(zhì)量的燃料油溫度升高1K所需要的熱量，稱為該燃料油的 比熱容

9、，用符號(hào)C表示，單位為kJ/(kg?K)。燃料油的C=2.14 kJ/(kg? K)o.熱導(dǎo)率：熱導(dǎo)率是表示燃料油導(dǎo)熱能力的特性指標(biāo)，用符號(hào)人表示，單 位為 W/(m?K)。.凝固點(diǎn)與沸點(diǎn)：凝固點(diǎn)：物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的現(xiàn)象叫凝固，發(fā)生凝 固的溫度叫凝固點(diǎn)。燃料油：各種姓的復(fù)雜混合物，無(wú)一定的凝固點(diǎn)。 隨著溫度燃料油粘度T,直到失去流動(dòng)性。沸點(diǎn)：物質(zhì)由液態(tài)變 為氣態(tài)的現(xiàn)象叫汽化，液體的汽化分為蒸發(fā)和沸騰。液體表面發(fā)生汽化 的現(xiàn)象叫蒸發(fā)；液體內(nèi)部產(chǎn)生氣泡的汽化現(xiàn)象叫沸騰，沸騰時(shí)液體的溫 度叫沸點(diǎn)。燃料油的沸點(diǎn)沒有一個(gè)恒定值，是一個(gè)溫度范圍。.粘度：粘度是流體流動(dòng)時(shí)的內(nèi)部阻力，表征流體流動(dòng)性能的指標(biāo)

10、。粘度 愈大，流體的流動(dòng)性能愈差。燃料油的粘度：常用條件粘度來(lái)表示，如 恩格勒粘度。隨壓力T,燃料油的粘度T,壓力較低時(shí) (1MPa以下)，壓 力對(duì)粘度的影響可不考慮。隨溫度T,燃料油的粘度J ,但油溫對(duì)粘度 影響不是均衡的。一般情況，tl00 C 時(shí)，對(duì)燃料油的粘度影響較小。.閃點(diǎn)：油溫升高時(shí)油面上的油蒸氣增多，其與空氣的混合氣和明火接觸 后發(fā)生一閃就滅的短暫閃光，這時(shí)的油溫就稱為該種燃料油的閃點(diǎn)。閃點(diǎn)的測(cè)定方法有開口杯法和閉口杯法兩種。對(duì)于高閃點(diǎn)的油品(如重油 等)都采用開口杯法，而對(duì)于低閃點(diǎn)的油品(如汽油等)則采用閉口杯 法。內(nèi)蒙古建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院W照還風(fēng)耳交演工程扶木*皿粒聿資或用He

11、otlng Venflilallofii And Air Qjndbhonlng Englnfkng Tschnologv Rmqutg Lfljroy.燃點(diǎn)與自燃點(diǎn)：在常壓下對(duì)燃料油加熱，液體表面的油蒸氣與空氣的混 合物遇火源點(diǎn)燃，并連續(xù)燃燒5s以上，這時(shí)油的最低溫度稱為該種燃料 油的燃點(diǎn)；在常壓下對(duì)燃料油加熱，液體表面的油蒸氣與空氣的混合物， 在沒有外界火源的情況下，能自行著火燃燒的最低溫度稱為該燃料油的 自燃點(diǎn)。燃油的閃點(diǎn)一般為80-130 C,燃點(diǎn)比閃點(diǎn)高出20-30 C。油的閃點(diǎn)和 燃點(diǎn)是油安全性的重要指標(biāo)，閃點(diǎn)和燃點(diǎn)提高，儲(chǔ)存時(shí)起火的危險(xiǎn)性減 ?。挥偷募訜釡囟缺仨毜陀谟偷拈W點(diǎn)。按質(zhì)

12、量標(biāo)準(zhǔn)，100號(hào)重油的閃點(diǎn)（開口）不低于120C, 200號(hào)重油不低于130C, 0號(hào)輕柴油的閃點(diǎn)（閉 口）不低于65Co.靜電特性：燃料油屬不良導(dǎo)體，由于摩擦而產(chǎn)生靜電，電荷在油面上積 聚，能產(chǎn)生很高的電壓。1）危害：一旦放電，產(chǎn)生火花，使油品發(fā)生燃燒和爆炸。2）防止產(chǎn)生靜電的方法：輸油管道和貯油設(shè)備：必須有良好的接地；金屬管道內(nèi)的油品流速：控制在 4m/s以內(nèi)。.殘留碳：當(dāng)重油加熱到很高的溫度時(shí)聚合形成的堅(jiān)固油垢沉淀物，稱為 殘留碳。危害：燃燒器噴口堵塞和磨損。在燃燒器噴口堆積碳化物，使重油霧化質(zhì) 量降低，燃燒狀況惡化。.穩(wěn)定性：重油在貯藏和加熱過程中，形成重質(zhì)粘稠狀物質(zhì)和難溶解性物 質(zhì)。危害：油垢油渣物會(huì)引起貯油箱、油管路系統(tǒng)、過濾器、加熱器、燃燒 器等堵塞，導(dǎo)致燃燒惡化。內(nèi)蒙古建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院W照還風(fēng)耳交演工程扶木*皿粒聿資或用Heotlng Venflilallofii And Air Qjndbhonlng Englnfkng Tschn