燃料燃烧(热工基础版)..
A:煤燃烧后的产物,为有害物质,降低煤的发热量,造
成不完全燃烧损失。 主要产物为:SiO2 、AlO3 、FeO3 、CaO、 MgO
M:不可燃物质。水分含量增加即降低可燃物质的含量,
也降低煤的发热量 煤中水分以两种形式存在: 外在水分(表面水分):机械的附在煤表面的水分。 经风干及外界条件变化可出去的水分。
第一节 燃料的种类及组成
燃料:在燃烧过程中能发出热量并能利用的可然物质. 燃料的种类 固体燃料:木碳,煤等。 其中煤又分为泥煤、褐煤、烟煤、无烟煤。 按状态分: 液体燃料:石油及其制品。 气体燃料:天然气、人造煤气。 天然原料: 按来源分: 人工原料:
一、固体燃料:
(一)煤的种类及特点: 按国家标准,分为三类:褐煤、烟煤、无烟煤 1). 褐煤:外观褐色,光泽黯淡。水分含量高,热值低,密度较 小,含氧量高,化学反应强,极易氧化和自然。常作为加压 气化燃料,锅炉燃料 2). 烟煤:挥发份含量高、灰分及水分较少,发热量高。
(2)空气干燥基(分析基 ): 以实验室使用的风干煤样(用温度为20℃,相对湿度为70% 的空气)为基准而测出的煤各元素的质量百分组成。 空气干燥基
Cad % H ad % Oad % Nad % Sad % Aad % M ad% 100%
分析基
C f % H f % O f % N f % S f % A f % W f % 100%
(应用基)
Car % Har % Oar % Nar % Sar % Aar % M ar% 100%
C y % H y % O y % N y % S y % A y % W y % 100%
收到基水分Mar有两种:外在水Mar.f和内在水Mar.in
可划分贫煤、焦煤、气煤
3). 无烟煤:挥发份含量低,燃点较高,燃烧时没有粘结性。 (二)、固体燃料的组成及换算 : 常用两种表示方法: (1)元素分析法:C、H、O、N、S、A (灰分) 、M (2)工业分析法:挥发分(V)、固定碳(FC)、A、M
1、元素分析法: C、H、O、N、S、A、M
C:煤中含量最多的可燃元素,一般含量为15--90%
第三章 燃料及其燃烧过程与设备
硅酸盐制品需要消耗大量的热量。
热量的来源:
1、燃烧燃烧产生,即化学能转化为热能------资源丰富,但价格 低廉。
2 、以电为热源,即电能转化为热能 ------- 效率高,但相对短缺。
目前硅酸盐行业热源以燃烧为主。
本章的主要研究内容:
1 2 3 4 5 燃料的种类及组成 燃料的热工性质及选用原则 燃烧计算 燃烧过程的基本原理 燃料的燃烧方法与设备
内在水分(晶水)
同种煤的组成成分是波动的,在表明煤的组成时,必须 说明选用的基准。
常用煤的基准:
(1)收到基(应用基)(2)空气干燥基(分析基) (3)干燥基 (干燥基)(4)干燥无灰基(可燃基)
(1)收到基(应用基) : 以实际使用的煤为基准而测出的煤各元素的质量百分组成。 收到基
在高温下与氧形成有害物质NOx,污染大气
S:含量小于5%
以三种形式存在: 有机硫:与碳氢化合物结合在一起 硫化物中硫:主要存在于FeS2 硫酸盐中硫:存在于各种硫酸盐中(CaSO4 , FeSO4) 硫为有害物质: S+O2=SO2
、
SO2+O2=SO3
SO2+H2O=H2SO3 、 SO3+H2O=H2SO4
将
(100 M ar . f )Cad 100
代入
M ar M ar . f M ad
(100 M ar . f )Cad 100
100 M ar . f 100
Car
M ar M ad (100 100 )Cad 100 M ad 100
书上表4-1, 例题4-1
100 M ar Cad 100 M ad
2、工业分析法:挥发分(V)+固定碳(FC)+A+M=100% 工业分析规程:
煤在隔绝空气的条件下加热,随温度升高发生的变化:
100—150℃:外部水分蒸发 200—450℃ :碳氢化合物分解释放出可燃气体 ( CH4、H2、CmHn)。矿物结晶水逸出 ---850 ℃ :气体挥发停止
干燥无灰基
(可燃基 )
Cdaf % Hdaf % Odaf % Ndaf % Sdaf % 100%
C r % H r % O r % N r % S r % 100%
C
H
O
干燥无灰基 干燥基
N
S
A
M
Mar.in Mar.f
空气干燥基 收到基
各种基之间的转化
% 干燥基 Cd % H d % Od % Nd % Sd % Ad % 100
(干燥基) C g % H
g
% O g % N g % S g % A g % 100 %
(4)干燥无灰基(可燃基 ):
以无水、无灰的煤为基准而测出的煤各元素的质量百分组成。
以两种形式存在:
碳氢化合物:碳与氢、氮、硫等元素结合成有机化合物 碳呈游离状态:
H、可燃元素,一般含量为 3---6%
以两种形式存在:
化合氢(H2O):与氧化合成结晶水形式(不可燃 ) 自由氢:与化合物组成的有机物,如CnHm(可燃)
O:不可燃元素,一般含量不等。
它可与其它可燃物形成氧化物
N、煤中惰性气体含量为0.5-2%
M ar M ar . f M arin M ar . f M ad 100 M ar . f 100 M ar M ad M ar . f 100 100 M ad
100M arin M ad (100 M arf )
(3)干燥基(干燥基): 以无水的煤为基准而测出的煤各元素的质量百分组成。
例如:收到基与空气干燥基之间的转换。
设:已知Cad、Mar、Mad ,求 (100–Mar.f)(kg)
Car 。
解:取100kg收到基煤为基准,相当于空气干燥基煤为:
二者含碳质量相等:收到基含碳质量=空气干燥基含碳质量 即:
100Car (100 M ar . f )Cad Car