第四章燃料及其燃烧.ppt

2、热值的计算 二、其它热工性质 * 第四章 燃料及其燃烧 1、燃料燃烧产生，由化学能转化为热能，资源丰富，价格较低。 2、掌握燃料燃烧计算的方法，合理地选用燃料燃烧设备及组织燃料燃烧过程 1、了解各类燃料的热工性质、燃烧过程及燃烧设备的特点。 本章的要求： 2、以电为热源，电能转化为热能，热利用率高，成本高。 热能的来源： 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 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 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： ⑴ 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 ⑵ 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（20oC，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： ① 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。 ② 在风干过程中逸出的水分称外在水Wywz。 应用基水分为总水分，即内在水与外在水之和。 ⑶干燥基：指绝对干燥的煤的组成，以g表示。 Cg%+Hg%+Og%+Ng%+Sg%+Ag%=100% ⑷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 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 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100×Cy=(100- Wywz)×Cf 由式（4-1）得： 代入上式得 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 ① 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（20oC）时所放出的热量称为燃料的发热量或热值。 ① 高位热值（QGW）： 指燃烧产物中的H2O已冷凝为0oC的液态水。 ②低位热值（QDW）:指燃烧产物中的H2O成20oC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0oC变成20oC的水所吸收的热量。 ⑴ 固体、液体燃料 1㎏燃料生成水量为（ ）㎏ 20oC时1㎏水蒸气的热