燃料与燃烧- 作业.pdf

燃料及燃烧学 例题及作业 授课教师：王淅芬 第一章 • 1—8. 说明煤的工业分析的内容、分析方法及其实际意义。 • 工业分析成分构成(Proximate analysis)：水分、灰分、挥发分和固定 碳；其中灰分和固定碳合称为焦炭。 • 全水分的测定方法是将原煤样置于105～110℃ （褐煤相应温度稍高） 的烘箱内约2小时，使之干燥至恒重，采用质量差减法即可得到。水 分测定使用的仪器设备有分析天平、干燥箱、称量瓶等。 • 称1g煤放入坩埚 在900℃的马弗炉内隔绝空气加热7min取出，冷却后 称量并根据质量损失得到挥发分含量。 • 煤脱除挥发分后的剩余的固体物即为焦炭 ,它是由固定碳和灰分构成 的。将焦炭加热至850±10℃，待完全燃烧后失去的重量为固定碳(FC) 。 • TGA2000工业分析仪原理及主要技术指标： 利用热失重原理分析煤 的工业分析。将分析试样放入样盘坩埚中，通过机械传动送入低温炉， 氮气干燥到恒重，再将干燥后的样送入预先通入氮气的高温炉中，加 热7分钟，后改输氧气，灰化至恒重，分别通过电子天平测得失重， 得出样品中水分、挥发分、灰分和固定碳含量。 • 煤的元素分析，工作量大，复杂，工程上多应用工业分析成分。 • 1—10. 我国的煤炭资源情况如何？煤炭在我国能源构成中所占比例如 何？我国现行的能源政策是什么？ • 我国煤储量为世界第三，开采量为世界第一，在能源结构中一直以煤为 主。60~70%的一次能源来自煤，是世界上为数不多的几个以煤为主要能 源国家之一；2005年煤炭在一次能源生产总量和消费总量中的比重，分 别为76.3%和68.7%；远远高于全球平均27%和27.8% ；一次能源分布： 绝大部分化石燃料的储藏量和一次能源产量在干旱的三北，华北，西北 和东北，而使用主要在东南沿海，需要大量的远距离输送。 • 能源发展的方向，总体要求：坚持节约优先，立足国内，煤为基础，多 元发展，优化生产和消费结构，构筑稳定、经济、清洁、安全的能源供 应体系。 • 解決中国能源生产地与消耗中心区位错配的问题： • 解決中国能源生产地与消耗中心区位错配的问题： • 方法 1 把工业迁往中部和西部 • 好处： 1 降低生产成本；2 鼓励发展当地经济和增加人民收入； 3 保 持政治穩定。 • 问题：1 市场潜力小和运输出現樽頸问题； 2 污染问题； 3 过度开发 资源。 • 方法 2 增加东部的能源供应 • 开发新能源 （开发和利用离岸的石油和天然气）；从内陆地区输入能源 (西气东送，西电东送，800千伏特高压输电线路) • 好处： 1 东部拥有有利的区位条件； 2 避免过度依赖煤。 • 问题： 1 投资巨大；2 环境问题 • 1—11. 煤炭的主要用途有哪些？在冶金工业中煤炭主要用于哪些方 面？煤炭利用技术的现状如何？煤炭的合理利用途径是什么？ • 煤炭的用途十分广泛，分为 (1)动力煤， (2)炼焦煤。 我国动力煤的主要用途有：1) 发电用煤：我国约1/3 以上的煤用来 发电；2) 蒸汽机车用煤：占动力用煤2%左右，3) 建材用煤：约占动 力用煤的l0%以上，以水泥用煤量最大，其次为玻璃、砖、瓦等。4) 一般工业锅炉用煤：除热电厂及大型供热锅炉外，一般企业及取暖用 的工业锅炉用煤量约占动力煤的30%。5) 生活用煤：约占燃料用煤的 20%。6) 冶金用动力煤：冶金用动力煤主要为烧结和高炉喷吹用无烟 煤，其用量不到动力用煤量的1%。 (2)炼焦煤：炼焦煤的主要用途是炼焦炭，焦炭由焦煤或混合煤高温 冶炼而成，一般1.3 吨左右的焦煤才能炼一吨焦炭。焦炭多用于炼钢， 是目前钢铁等行业的主要生产原料，被喻为钢铁工业的 “基本食粮”， 是各国在世界原料市场上必争的原料之一。 • 冶金工业中开采出来的原煤用处并不大，煤主要是经过处理后才能用 于冶金，主要是炼铁厂。 炼焦煤经过焦化后生成的焦炭才是冶金工业中所大量需要的，主要用 于高炉炼铁中的入炉原料，主要起到骨架、还原剂、发热剂的作用。 普通的煤经过粉化后形成的煤粉，也会用于高炉，主要是经过风口被 热风鼓入高炉