燃料及其燃烧分解.pptx

第一节 燃料的种类和组成一、燃料的种类 1、固体燃料：泥煤、褐煤、烟煤、无烟煤。无烟煤是炭化时间最长的一种，无机材料行业中主要以烟煤、无烟煤为主。石油在常压下蒸馏可分别提炼出汽油、煤油、柴油等高质量的燃料，剩下的残渣为直馏重油（常压重油）直馏重油进行减压蒸馏，其残渣为减压渣油。将直馏重油进行裂化，可得裂化煤气和裂化汽油，其残渣为裂化渣油第1页/共17页从近油田或煤田的地层中逸出，是一种很好的燃料。是炼制石油时的副产品，为便于输送，加压使成液体，叫液化石油气。煤在炼焦炉中炼焦时的副产品高炉炼铁时的副产品水蒸气与炽热的焦炭或无烟煤在煤气发生炉中反应而产生的煤气。空气和少量水蒸气与煤或焦炭在煤气发生炉中反应而产生的煤气常用烟煤干馏或石油裂化等方法制取第2页/共17页二、燃料的组成及其换算（一）固体、液体燃料 1、元素分析法 2、工业分析法3、煤的基准：应用基：指实际使用的煤的组成，在各组成的右上角以“y”表示。Cy%+Hy%+Oy%+Ny%+Sy%+Ay%+Wy%=100%用元素表示燃料的组成。通常包括C、H、O、N、S五种元素及部分矿物质灰分A和水分W。组成由挥发分（V）、固定炭（FC）、灰分（A）及水分（W）表示第3页/共17页 分析基：指分析实验室里所用的风干煤样的组成，以f表示。此时，经过空气（20C，相对湿度70%）风干的煤样，煤中的水分已经与大气达到平衡，故稳定不变了。Cf%+Hf%+Of%+Nf%+Sf%+Af%+Wf%=100%将应用基与分析基比较以下，可以看出煤的水分已被分成两部分：空气风干状态下残留在煤中的水分称为分析基水分Wf或内在水WyNZ。在风干过程中逸出的水分称外在水Wywz。第4页/共17页 应用基水分为总水分，即内在水与外在水之和。干燥基：指绝对干燥的煤的组成，以g表示。Cg%+Hg%+Og%+Ng%+Sg%+Ag%=100%可燃基：是指无水、无灰的煤的组成，以r表示。Cr%+Hr%+Or%+Nr%+Sr%=100%关系图第5页/共17页 4、不同基准的组成换算如表4-1 已知的基 所 要 换 算 的 基 应用基 分析基 干燥基 可燃基应用基 1分析基 1干燥基 1可燃基 1第6页/共17页 应用：已知的基换算系数=所要换算的基。换算系数是由物料平衡关系计算得到的，例如 已知Cf、Wy、Wf，求Cy 计算基准：100燃料应用基燃料折算成分析基燃料时为（100-Wywz），用物料平衡关系：应用基时含碳量=分析基时的含碳量，故有100Cy=(100-Wywz)Cf由式（4-1）得：代入上式得第7页/共17页或者 例4-1 已知煤的可燃基组成（%）为：Cr Hr Or Nr Sr 80.2 6.1 11.6 1.4 0.7又知 应用基时的水分组成为Wy=3.5%,干燥基时灰分组成为Ag=8.2%求 应用基时Cy的百分含量 解 由于三个基准之间不能同时转换，因此第8页/共17页 先由Cr换算成Cg（%）由表4-1得 由表4-1得 表4-2、4-3列举了各种煤和燃料油的组成（二）气体燃料 煤气在不同温度下所含的饱和水蒸气量见表4-4。干、湿煤气换算关系：第9页/共17页 第二节 燃料的热工性质及选用原则一、发热量（热值）1、概念：单位质量或体积的燃料完全燃烧，当燃烧产物冷却到燃烧前的温度（20C）时所放出的热量称为燃料的发热量或热值。高位热值（QGW）：指燃烧产物中的H2O已冷凝为0C的液态水。低位热值（QDW）:指燃烧产物中的H2O成20C水蒸气状态。QGW与QDW两者相差的数值为单位燃料燃烧所生成的水由0C变成20C的水所吸收的热量。第10页/共17页 固体、液体燃料1燃料生成水量为（）20C时1水蒸气的热含量约为2500kJ/不同基准时，高位热值的转换参考表4-1，低位热值的转换参考表4-6。气体燃料：式（4-7）第11页/共17页 2、热值的计算 实验测定：氧弹量热计。计算：固体、液体燃料式（4-8）气体燃料QDW=126CO+108H2+358CH4+590C2H4+637C2H6+806C3H6+912C3H8+1187C4H10 +1460C5H12+232H2S (4-11)标准燃料：1标准燃料的低位热值为29300kJ 即7000kcal.第12页/共17页二、其它热工性质（一）固体燃料 1、挥发分：在加热过程中散失的气体部分。挥发分含量的高低影响到燃烧时火焰的长度及着火温度，一般来说，挥发分含量高，火焰长，着火温度低，易着火。2、结渣性：煤灰的熔融程度。常采用三角锥法测定。4、可燃硫含量3、水分第13页/共17页 1、粘度：在测定温度下油从恩格勒粘度计中流出200ml所需时间（秒）与20C蒸馏水流出200ml所需时间（约52秒）的比值。图4-2。2、闪点：概念：油类加热到一定温度，表面挥发出油蒸汽至空气中，当火焰接近时会闪现短暂的蓝色亮光，这时油的温度叫闪点。使用：使用闪点低的油类应特别注意预热温度不易过高，以确保安全。原油的闪点一般在40-60C，重油的闪点一般为80-300C。（二）液体燃料 第14页/共17页 测定方法：开口法 闭口法 3、凝固点：油类完全失去流动性时的最高温度。重油的凝固点一般为30-40C，原油的凝固点在30C以下。为了安全，原油的卸油温度一般比凝固点高10C左右。4、水分:油中含水量在2%以下。5、机械杂质（三）气体燃料 1、煤气的分子量及密度：平均分子量：M=0.01XiMi,煤气在标准状态下的密度（/Bm3）0=第15页/共17页2、煤气的平均比热：C=0.01XiCi式中Ci各气体成分的平均比热，见表4-12、4-13。三、原料的选用原则 1、从我国燃料资源的实际出发，根据当前的能源政策选用燃料。应坚持就地取材和物尽其用的原则，充分利用地方资源和工业废料，并需设法利用地质、劣质燃料。2、满足工艺要求，确保产品质量，并为机械化、自动化生产提供条件。3、来源充足，保证供应，能满足生产需要第三节第16页/共17页感谢您的观看！第17页/共17页