材料热工基础 燃烧
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3.1 燃料的种类和组成
1、燃料的种类(依状态、来源分)(理解) 按状态分 固体:木柴、煤和可燃页岩。最常用是煤,有泥煤、 褐煤、烟煤和无烟煤。 液体:石油及石油加工产品。常用加工产品重油。
气体:天然气及人造煤气。常用天然气、液化石 油气及发生炉煤气。
按来源分
天然燃料:自然界的原煤、石油、天然气、木柴等 人工燃料:由天然原料加工而成,如煤粉、重油、 发生炉煤气等。
3.1 燃料的种类和组成
主要介绍燃料的分类及化学组成的表示方法。
燃料:指通过燃烧能获得大量热能,且这些 热能能为人们以各种方式所利用的可 燃物质。
工业上选作为燃料的仅是指燃烧过程中以氧 气(空气)作氧化剂的物质,故这些物质应当 是由那些能与氧化合的元素所组成。
热量的获得形式
燃料燃烧 电为热源
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或表示如下:
Mar=Mar,f+Mad 100-Mar,f 100
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3.1 燃料的种类和组成
☯干燥基:指绝对干燥的煤的组成。“d”
Cd%+Hd%+Od%+Nd%+Sd%+Ad%=100%
☯干燥无灰基:指假想的无水无灰的煤的组成。 在各组成的右下角“daf”
kg
则收到基高、低位热值之差为:
Qgr,ar
Qnet ,ar
2500
Mar 100
9Har 100
25
Mar 9Har
其它基准为: Qgr,ad Qnet,ad 225Had 25Mad
Qgr,d Qnet ,d 225Hd
Qgr ,daf Qgr ,daf 225Hdaf
区别是否包括水蒸汽。
湿 CO %+H2 %+CH4 %+CmHn %+H2S %
成 分
+CO2 %+N2 %+O2 %+H2O %=100%
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干 成
COd
%+H2d
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3.1 燃料的种类和组成
2、燃料的化学组成及表示方法(掌握)(固液体,气体) (1)、固体和液体(元素分析法,工业分析法)
①元素分析法
固体和液体燃料组成可由化学分析获得,它们 是碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)五种 元素和部分的矿物杂质 - 灰分(A)、水分(M)
根据不同的条件,固体和液体燃料的元素组 成表示方法可分为下列四种:
☯收到基:使用单位收到煤的组成,即实际使 用煤的组成,在各组成的右下角“ar”
Car%+Har%+Oar%+Nar%+Sar%+Aar%+Mar%=100%
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低位发热量:燃料完全燃烧,产物中的水 蒸汽仍以气态存在时所放出的热量。
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3.2 燃料的热工性质及选用原则
差别
1kg固体或液体燃料燃 烧后生成水量为:
Mar 100
Har 100
18 2
3.燃烧学
研究燃烧基本理论与燃烧技术的一门科学。
通过学习,达到最合理地、最有效的组织燃烧过程 和控制燃烧过程。
内容
3.1 燃料的种类和组成 3.2 燃料的热工特性 3.3 燃烧计算 3.4 燃烧过程的基本理论
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3.1 燃料的种类和组成
(2)、气体燃料(湿成分,干成分)
气体燃料是由可燃成分CO、H2、CH4、H2S、CmHn等 和不可燃成分CO2、H2O、N2、SO2、O2等组成的混 合气体。其中SO2和H2S是有害气体成分。
组成用体积百分含量表示,有干成分和湿成分二种:
湿成分上标用“ ”,干成分上标用“d”。
Cdaf%+Hdaf%+Odaf%+Ndaf%+Sdaf%=100%
说明
根据质量平衡原理,上述四种组成表示方 法,可以相互进行换算。表4-1
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3.1 燃料的种类和组成
②工业分析法 主要是确定煤中的灰发分(V)、固定碳(FC)、灰分 (A)和水分(M)的含量作为控制煤的质量指标。
%+CH
d 4
%+Cm
HndБайду номын сангаас
%+H2Sd
%
分
+CO2d
%+N
d 2
%+O2d
%=100%
干、湿成分的换算:
x % xd % 100 H2O 100
100m3湿气体燃料中所含水蒸汽的体积。
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3.2 燃料的热工性质及选用原则
内容
• 发热量(掌握) • 燃料的其它热工特性(理解)
• 燃料的选用原则(理解)
1、发热量(概念,种类,测定,标准燃料)
概念
单位体积或单位质量的燃料完全燃烧, 当燃烧产物冷却到燃烧前的温度时所放 出的热量称燃料的发热量或热值。
种类
高位发热量:燃料完全燃烧,产物中的水 蒸汽全部凝结为水时所放出的热量;
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3.1 燃料的种类和组成
☯空气干燥基:指分析实验室里所用的煤样组成,在 各组成的右下角“ad”表示。
Cad%+Had%+Oad%+Nad%+Sad%+Aad%+Mad%=100%
空气干燥基准煤中的水分为两部分组成:
Mar=Mar,f+Mar,inh
空气干燥过程逸出的水分 空气干燥状态残留的水分
同样可用上述四种标准:
收到基 空气干燥基 干燥基 干燥无灰基
Var+FCar+Aar+Mar=100% Vad+FCad+Aad+Mad=100% Vd+FCd+Ad=100% Vdaf+FCdaf=100%
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