• 煤的基本分类
褐煤
• 最低品味的煤，形成年代最短，热值较低
烟煤
• 形成年代较褐煤长，碳含量75%~90％。成焦性较强，适 宜工业一般应用
无烟煤
• 煤化时间最长，含碳量最高（高于93％），成焦性差,发 热量大
4.煤的分类和组成
• 煤的成分分析
✓ 工业分析（ proximate analysis ）
第一节 燃料的性质
1. 燃料的分类
按获得方法分 按物态分
天然燃料
人工燃料
固体燃料
木柴、煤、油页岩 木炭、焦炭、煤粉等
液体燃料 气体燃料
石油 天然气
汽油、煤油、柴油、 重油
高炉煤气、发生炉煤 气、焦炉煤气
2. 燃料的化学组成
典型气体、液体和固体燃料的化学组成成分
2. 燃料的化学组成
典型气体、液体和固体燃料的化学组成成分（续）
测定煤中水分、挥发分、灰分和固定碳。估测硫含量和热 值，是评价工业用煤的主要指标。
✓ 元素分析（ ultimate analysis ）
用化学分析的方法测定去掉外部水分的煤中主要组分碳、氢、 氮、硫和氧的含量。
4.煤的分类和组成
• 煤的工业分析 ✓ 水分：
• 一定重量13mm以下粒度的煤样，在干燥箱内318～323K温 度下干燥8h，取出冷却，称重 外部水分
煤的计算
1. 试求1kg如下成分燃料燃烧时理论所必需的空气量： Car=37.2%, Har=2.6%, Sar=0.6%, Nar=0.4%, Oar=12%,Mar=40%,Aar=7.2%。还求过量空气系数 为1.2时燃烧产物的容积。
2. 试求40kg煤和60m3发生炉煤气的燃料混合物的燃 烧产物。煤的成分为Car=47.4%, Har=3.2%, Sar=2.5%, Nar=1.3%, Oar=9.7%, Mar=11.0%, Aar=24.9和煤气的成分为H2S=1.2%, CO2=6.5%, CO=25%, H2=14.0%, CH4=2.2%, CmHn=0.3%, O2=0.2%, N2=50.5%
• 将失去外部水分的煤样保持在375～380K下，约2h后，称 重 内部水分
✓ 挥发分：
• 失去水分的试样密封在坩埚内，放在1200K的马弗炉中加 热7min，放入干燥箱中冷却至常温再称重
4.煤的分类和组成
• 煤的工业分析（续）
✓ 固定碳
• 失去水分和挥发分后的剩余部分（焦炭）放在80020C的 环境中灼烧到重量不再变化时，取出冷却。焦炭所失去的 重量为固定碳
• 氢：是燃料中发热量最高的元素。固体燃料中氢的含量为 2%~10%，以碳氢化合物的形式存在，1 kg氢完全燃烧时能放出 120500 kJ的热量。
3. 燃料组成对燃烧的影响
• 氧：氧在燃料中与碳和氢生成化合物，降低了燃料的发热量 • 氮：燃料中含氮量很少，一般为0.5%~1.5%
• 硫：以三种形态存在：有机硫、硫化铁硫和硫酸盐硫。前两 种能放出热量，称之为挥发硫。硫燃烧生成产物为SO2和SO3， 其中SO2占95%以上。
3. 燃料组成对燃烧的影响
• 水分：水分的存在使燃料中可燃成分相对地减少。煤中水 分由表面水分（外部水分）和吸附水分（内部水分）组成。 外部水分可以靠自然干燥方法除去。内部水分要放在干燥 箱中加热到102~105C，保持2h后才能除掉。
• 灰分：是燃料中不可燃矿物质，为燃料中有害成分。
4.煤的分类和组成
3. 燃料组成对燃烧的影响
• 碳：可燃元素。1 kg纯碳完全燃烧时，放出32860 kJ的热量。当 不完全燃烧生成CO时，放出9268kJ的热量。纯碳起燃温度很高， 燃烧缓慢，火焰也短。煤中的碳不是单质状态存在，而是与氢、 氮、硫等组成有机化合物。煤形成的地质年代越长，其挥发性成 分含量越少，而含碳量则相对增加。例如，无烟煤含碳量约 90%~98%，一般煤的含碳量约50%~95%。
3. 试求燃料的收到基成分。若已给出燃料成分为 Cdaf=85%,Hdaf=6%,Sdaf=4%,Odaf=5%,并已知收 到基水分Mar=18.6%,干燥基灰分Ad=30%。还要求 这种燃料的发热量，再求燃烧空气温度为300°C和 过量空气系数为1.25时的理论燃烧温度。
燃料与燃烧（补充）
1. 燃料的性质 2. 燃料的燃烧过程 3. 烟气体积计算 4. 燃烧过程中硫氧化物的形成 5. 颗粒污染物的形成 发分后剩余的部分为固定碳
4.煤的分类和组成
• 煤中灰分的组成：
• 我国煤炭的平均灰分含量为25％ • 灰分的存在降低了煤的热值，也增加了烟尘污染和出渣量
4.煤的分类和组成
• 煤的元素分析
✓ 碳和氢：通过燃烧后分析尾气中CO2和H2O的生成量测定 ✓ 氮：在催化剂作用下使煤中的氮转化为氨，碱液吸收，
毛主席影响中国最为深远的十句话
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