燃烧学总结选编.docx

 PAGE \* MERGEFORMAT 41 燃烧学总结 绪 论 1.燃烧的定义：燃料和氧化剂两种组分在空间发生强烈放热化学反应的过程叫做燃烧。 燃 料 1.成煤作用可划分为两个阶段：即泥炭化作用过程和煤化作用。 煤的这种转化阶段称为煤化程度，有时称为变质程度，或煤级。 燃料的元素分析： ?固体、液体燃料的成分：元素分析成分的构成：碳、氢、氧、氮、硫、灰分和水分。 ?气体燃料的成分：气体的分子式 煤中碳、氢、氧主要以芳香族结构，脂肪族结构以及脂环族结构存在。 碳是燃料中主要的可燃元素，含碳量高的煤难以着火、燃尽，但其发热量都较高。 氢是热值最高且最有利于燃烧的元素，随着碳化程度的加深，煤中的氢元素含量减少。 氧是不可燃元素，含氧量随碳化程度的加深会较少。 氮通常情况下不可燃，煤中的氮主要以有机氮的形式存在。 硫是可燃元素，但热值很低，存在形式包括有机硫、黄铁矿硫和硫酸盐硫。 灰分不可燃，属于矿物杂质。 影响：使燃料发热量少；着火、燃烧困难；积灰、结渣；影响传热磨损受热面；污染 环境。 按灰分的来源可分为：内部灰分：生成煤时混入，混合均匀；外部灰分：开采、运输 时混入，分布不均匀。 水分不可燃，属于杂质。 影响：燃料的发热量；着火、燃烧过程吸热，降低燃烧温度；排烟热损失；受热面腐 蚀；制粉、干燥和运输。 水分构成：外部水分（表面水分）、内部水分（固有水分）、化合水分（结晶水）。 燃料的成分分析 根据水分及灰分变化分为四个计算基准： 各基准之间换算： 水分的换算公式为：Mt=Mout+Mad（100-Mout）/100 其中 Mt、Mout、Mad—燃料中的全水分、外在水分和内在水分，%。 煤的工业分析 工业分析构成：成分（水分、灰分、挥发分和固定碳）、发热量、灰熔点 挥发分：在高温条件下煤有机质分解的产物，不是自然存在于煤中的。析出温度和析 出量对燃烧过程影响很大，成为判别煤着火特性的重要指标之一 焦炭：煤析出挥发分、水分后得到的固态物质称为焦炭=灰分+固定碳 煤的焦结性：焦炭粘接程度称为煤的焦结性 灰熔点：测定方法：角锥法；根据融化状态不同，分为变形温度、软化温度和熔化温度 发热量：单位质量或者单位体积的燃料，在完全燃烧情况下所释放出的热量。 高位发热量Qgr包括烟气中水蒸汽凝结时放出的热量。 低位发热量Qnet扣除烟气中水蒸汽凝结时放出的热量。 可磨性：可磨性系数-标准煤与试样煤由相同粒度磨制到相同细度所消耗的电量之比 磨损指数 6.按干燥无灰基挥发分含量的简单分类 液体燃料特性 ?恩氏粘度：表征油的输送和雾化难易程度； ?闪点：在大气压力下，用火焰在油面上掠过，油面出现短促的蓝色闪光的最低温度，称为闪点。储油罐内的油温应低于闪点温度。 ?燃点：燃油被加热到用外来火焰能点着，且能使燃烧时间持续5s以上的最低油温。燃点一般比闪点高10~30 ℃。 ?凝固点：燃油失去流动状态时的温度。以试管中的油倾斜45o，发生流动的温度来确定。 ?相对密度：指20℃时单位体积内油的质量与4℃的单位体积水的质量之比，用符号d204来表示。 例题 1. 2. 3. 燃烧化学基础 化合物的生成焓和反应焓 化合物的生成焓：当化学元素在化学反应中构成一种化合物时转变中生成的能称之为化合 物的生成焓kJ/mol 标准摩尔生成焓：各化学元素在恒压条件下形成1mol的化合物所产生的焓的增量,选择温 度是298.15K，压力是101.325kPa；；放热为负，吸热为正 反应焓：在几种化合物（或元素）相互反应形成生成物时，放出或者吸收的热量 标准摩尔反应焓：在标准压力、任何温度下，几种单质或化合物的相互反应生成产物时， 放出或者吸收的热量。；kJ/mol 拉瓦锡-拉普拉斯定律：化合物分解成为组成它的元素所要求供给的热量和由元素生成化合物产生的热量相等，即化合物的分解热等于它的生成焓。 盖斯求和定律：化学反应中不管过程是一步或多步进行，其产生或吸收的净热量是相等的。 基尔霍夫定律：定压下反应焓随温度的变化率等于生成物和反应物的比热差。 燃烧热（燃烧焓）：1mol的燃料完全燃烧释放的热量称为化合物的燃烧热。 绝热燃烧温度：燃料