固液气燃料的异同点讲解.docx

气固液燃料的异同点 一、 燃料的成分异同 燃料广泛应用于工农业生产和人民生活，能通过化学或物理反应释放出能量的物质。燃料有许多种，最常见的如煤炭、焦炭、天然气和沼气等等。随着科技的发展，人类正在更加合理地开发和利用燃料，并尽量追求环保理念。燃料也是物理学中需要学习的一部分内容，其吸放热的公式为q=Q/m。 燃料是一种由有机可燃质、不可燃无机矿物质成分（灰分）和水分等物质组成的复杂混合物，其在燃烧过程中，能够产生大量的热能。按其物态，燃料可分为固体、液体和气体三大类；按其形成机理，燃料又可分为天然矿物质燃料和人造燃料。天然矿物质燃料的固体燃料主要是煤和油页岩，液体燃料主要是石油，气体燃料主要是天然气。人造燃料是由天然燃料加工而成，主要有由木柴、煤制成的木炭、焦炭、石油焦、粉煤、型煤等固体人造燃料，由石油、煤、油页岩提炼制成的汽油、煤油、柴油、重油、渣油、煤焦油等液体人造燃料，以及由煤和石油制成的各种煤气、石油裂化气等气体人造燃料。 根据我国现行燃料政策，锅炉所用的燃料主要是煤，为合理有效利用我国的煤炭资源，尽量使用当地煤、劣质煤。在一些地区锅炉也可燃用重油、渣油，以及天然气等。此外其它行业的副产品，如冶金业的焦炉煤气和高炉煤气、制糖业的甘蔗渣、造纸业的黑液以及生物质等，也可作为锅炉燃料。 燃料的主要成分是碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、硫（S），以及灰分（A）和水分（M）。其中碳、氢、可燃硫为可燃成分，水分和灰分为不可燃成分。 物质是由分子构成的，但由于分子在构成物质时的状态不同，使得物质的存在状态也有所不同，这也会导致固液气燃料的特性产生不同。下表是固态、液态、气态分子结构的比较。 ? 固态 液态 气态 分子排列 十分紧密 没有固定位置 极度散乱 分子间距离 很小 较小 很大 分子间作用力 强大 较大 极小 分子的运动 在平衡位置附近振动 在一定范围内运动 自由运动 一定体积 有 有 无 一定形状 有 无 无 流动性 无 有 有 二、不同燃料的特性 1．固体燃料 固体燃料：能产生热能或动力的固态可燃物质。大都含有碳或碳氢化合物。天然的有木材、泥煤、褐煤、烟煤、无烟煤、油页岩等。经过加工而成的有木炭、焦炭、煤砖、煤球等。此外，还有一些特殊品种，如固体酒精、固体火箭燃料。与液体燃料或气体燃料相比，一般固体燃料燃烧较难控制，效率较低，灰分较多。可直接用作燃料，也可用作制造液体燃料和气体燃料的原料或化工产品的原料。 固体燃料是一种新型燃料，它用一根火柴便可点燃，能加热食品，引燃蜂窝煤，携带方便，很受人们欢迎。随着旅游业的日益发展，人们生活水平的不断提高，固体燃料无疑会有很大的市场。 固体烯料，国内主要以煤为主。下面介绍—煤的特性 采用煤的煤化程度参数来区分无烟煤、烟煤和褐煤，贫煤属于烟煤的一种。无烟煤煤化程度的参数采用干燥无灰基挥发份Vdaf和干燥无灰基氢Hdaf作为指标，以此来区分无烟煤的小类。烟煤采用两个参数来确定类别，一个是烟煤煤化程度的参数，另一个是表征烟煤粘结性的参数。烟煤煤化程度的参数采用干燥无灰基挥发份Vdaf作为指标；烟煤粘结性的参数是根据粘结性的大小不同选用粘结指数、胶质层最大厚度作为指标，以此来区分烟煤中的类别。褐煤煤化程度的参数采用透光率作为指标，用以区分褐煤和烟煤，以及褐煤中划分小类，并采用恒湿无灰基高位发热量为辅来区分烟煤和褐煤。 动力用煤主要考虑其燃烧性能，而不需考虑煤的气化、炼焦和煤化工等工艺性能。我国动力用煤的分类主要根据煤的干燥无灰基挥发份Vdaf多少来确定，并参考煤的水分和灰分的含量，主要有无烟煤、贫煤、烟煤、褐煤等。由于它们的成分和特性不同，在燃烧中的反应也显著不同，只有清楚了解它们的特性，才能设计出优质的锅炉产品，获得最佳的运行性能。 （1） 无烟煤 无烟煤是生成年龄最老、煤化程度最高的煤种。由于其挥发份低（Vdaf≤10％），着火稳燃困难，不易燃尽。因其含碳量高，水分、灰份含量不多（Aar＝6％～25％，Mar＝1％～9％），故发热量一般较高，Qnet,v,ar约为25000～32500kJ/Kg。在无烟煤燃烧方面难度最大的是Vdaf≤6.5的超低挥发份无烟煤；而灰份较大且灰熔融温度较低的无烟煤燃烧时则容易产生结渣。 我国无烟煤储量较多，主要分布于华北、中南、西南及福建省。 （2） 贫煤 贫煤的煤化程度略低于无烟煤，干燥无灰基挥发份Vdaf含量约为10～20％。贫煤的发热量一般低于无烟煤，其着火稳燃、燃尽也比较困难。Vdaf低于15％的贫煤通常和无烟煤一起被称为低挥发份煤。 （3） 烟煤 烟煤干燥无灰基挥发份Vdaf含量约为20～45％，一般含碳量也比较高，着火稳燃、燃尽比较容易。也有一些含灰量与含水量比较多的烟煤，Aar达