化工原理講稿(上冊(cè))-應(yīng)化第七章管式加熱爐4課件

第七節(jié)燃料的燃燒一、燃料的種類、組成和發(fā)熱值二、理論空氣用量與過?？諝庀禂?shù)三、全爐熱效率、燃料用量及火嘴個(gè)數(shù)的確定四、提高加熱爐熱效率的方法一、燃料的種類、組成和發(fā)熱值1.燃料的種類氣體燃料：氣體燃料的來源多是生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的利用價(jià)值不高或不足利用的輕烴催化干氣、焦化干氣、不凝氣（烴類）等主要組成是甲烷、乙烷和少量的C3、C4第七節(jié)燃料的燃燒液體燃料大都是在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的重質(zhì)油品常壓重油、減壓渣油以及原油在使用液體燃料時(shí)，要注意的問題：①霧化效果要好②燃料粘度適中液體燃料：第七節(jié)燃料的燃燒3.燃料的發(fā)熱值定義：指1kg燃料完全燃燒時(shí)所放出的熱量(1)發(fā)熱值基準(zhǔn)：氣體燃料：kJ/nm3Fuel(0℃、1atm)液體燃料：kJ/kgFuel(2)分類：低發(fā)熱值Ql：生成的水呈氣態(tài)高發(fā)熱值Qh：生成的水呈液態(tài)Qh-Ql=

r水

√第七節(jié)燃料的燃燒(3)發(fā)熱值的計(jì)算：氣體燃料Qh=Σqhi·yi，kJ/nm3Fuel

Ql=Σqli·yi，kJ/nm3Fuel

第七節(jié)燃料的燃燒液體燃料-門捷列夫公式Qh=[81C+300H+26(S-O)]×4.187，kJ/kgFuelQl=[81C+246H+26(S-O)-6W]×4.187，kJ/kgFuel

說明：各元素放熱：C：8100kcal/kg；H：30000kcal/kg；S：2600kcal/kg；H2O：600kcal/kg；故C、H、S、O為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，如C=24，H=70，O=6?！痰谄吖?jié)燃料的燃燒氣體燃料：nm3air/nm3Fuel

V0=ΣV0i.yi第七節(jié)燃料的燃燒2.燃燒機(jī)理烴類：鍵式反應(yīng)－脫氫、斷鏈Ⅰ．烴類一般在200-300℃時(shí)開始氧化；Ⅱ．T＞400℃時(shí)供氧不足，可能發(fā)生析碳反應(yīng)(結(jié)焦)析碳能力：渣油＞重油＞重柴＞輕柴＞汽油＞液化氣＞天然氣Ⅲ．燃燒過程：物理擴(kuò)散－預(yù)混式化學(xué)反應(yīng)－外混式Ⅳ．實(shí)現(xiàn)完全燃燒，必須供給過剩的空氣第七節(jié)燃料的燃燒3.過?？諝庀禂?shù)(1)定義：管式爐中實(shí)際入爐空氣量與理論空氣量之比α對(duì)η的影響：α太小→O2供應(yīng)不足→燃料燃燒不充分→熱效率η↓α太大→煙氣量↑→煙氣帶走的熱量↑→熱損失↑→η↓→煙氣中含氧量↑→爐管表面氧化↑→使用壽命↓(α每增加0.1，η降低1.5%左右)所以加熱爐操作時(shí)應(yīng)在確保燃料完全燃燒的前提下，盡量降低過?？諝庀禂?shù)。第七節(jié)燃料的燃燒奧氏分析儀：將煙氣中的水蒸氣冷凝；用KOH、C6H3O3(焦性食子酸)測(cè)定CO2、O2含量計(jì)算公式：⒊過剩空氣系數(shù)的測(cè)定：第七節(jié)燃料的燃燒三、全爐熱效率、燃料用量及火嘴個(gè)數(shù)的確定1.熱平衡確定全爐熱效率η1kg燃料：第七節(jié)燃料的燃燒說明：各項(xiàng)熱能的確定：①熱負(fù)荷Q：a.若有過熱蒸汽管：Q包括過熱蒸汽吸收的熱量；b.反應(yīng)爐：Q=油品吸熱＋反應(yīng)熱；c.純加熱爐：②q1/Ql：a.自然通風(fēng)系統(tǒng)：忽略；

b.空氣已被預(yù)熱：第七節(jié)燃料的燃燒2.燃料用量B的確定3.火嘴數(shù)量的確定說明：①總額定噴油能力/實(shí)際噴油能力＝1.2～1.35；②圓筒爐：不采用2個(gè)火嘴，火嘴間距＞1m；

③必須由燃料的性質(zhì)選用合適的火嘴B=Q/QlNF=B/B額第七節(jié)燃料的燃燒說明：0.5-霧化蒸汽量，kgSteam/kgFuel；若為機(jī)械霧化或用氣體燃料，則不計(jì)。4.燃燒產(chǎn)物-煙道氣流量的確定mg=(L+1+0.5)B=B(1.5+ΑL0)第七節(jié)燃料的燃燒四、提高加熱爐熱效率η的方法1.加熱爐熱效率降低的原因爐墻散熱；煙氣帶熱；燃料燃燒不完全

第七節(jié)燃料的燃燒3.提高管式加熱爐的熱效率的途徑q1/Ql－燃料、空氣、水蒸汽的顯熱，q1/Ql↑→η↑；q2/Ql－煙氣帶走的熱量，q2/Ql↓→η↑；qL/Ql－爐墻散熱損失，qL/Ql↓→η↑。第七節(jié)燃料的燃燒

原油入爐溫度越高，相應(yīng)的煙氣出口溫度也越高，爐子的熱效率就要下降。因此，應(yīng)該通過綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇一個(gè)適合的原料入爐溫度。通常，這個(gè)溫度在200～250℃之間，即煙氣排出溫度在400℃以下較為合理。

(1)盡量降低油品的入爐溫度第七節(jié)燃料的燃燒

預(yù)熱入爐空氣，是目前提高加熱爐熱效率的主要手段。有些加熱爐受到工藝條件的限制，排煙溫度超過了400℃，這時(shí)，可考慮在對(duì)流室和煙囪之間裝設(shè)空氣預(yù)熱器來回收煙氣余熱。當(dāng)加熱爐排煙溫度＞500℃時(shí)，可考慮裝設(shè)廢熱鍋爐，利用煙氣余熱產(chǎn)生蒸汽以提高爐子熱效率。

(2)提高空氣的入爐溫度第七節(jié)燃料的