项目二燃料及燃烧.DOC

教学章节：第二章 2.1 燃料的特性 教学内容：燃烧特性 教学要求：1、了解燃烧的化学组成及其成分换算； 2、掌握燃料的发热量； 重点难点：掌握燃烧的原理和成分换算、发热量的计算 教学过程（板书设计）： 燃料的定义 凡是在燃烧时能够放出大量的热，并且此热量能有效地被利用在工业或其他方面的物质，统称为燃料。 有效地被利用：在技术上是可能的，在经济上是合理的。 2．对燃料的要求 （1）在当前技术条件下，燃料燃烧时所放出的热量能有效地加以利用。 （2）燃烧生成物呈气体状态，燃烧后的热量绝大部分含于其气体生成物之中。 （3）燃烧产物（烟气）对熔炼（加热）设备不起破坏作用，无毒、无腐蚀作用。 （4）燃烧过程易于控制。 （5）资源丰富，便于开采。 有机物为主要组成的物质： 　1）C、H热效应高，产物呈气态（CO2、H2O、…）； 　2）CO2、H2O浓度不太大，一般无害； 　3）资源丰富。 3．燃料的种类 （1）按物态分： 固体燃料 煤、焦炭、粉煤… 液体燃料 汽油、煤油、重油、焦油… 气体燃料 天然气、高炉煤气、焦炉煤气… （2）按来源分： 天然燃料 煤、石油… 人造燃料 焦炭、重油、高炉煤气… 为了保证产品产量、质量、降低燃耗、提高炉子寿命、防止环境污染，必须： 熟悉各种燃料的性质、燃料机理和燃烧计算，会正确选择燃料，并能合理组织燃烧过程 4、燃料的特性包括 1、燃料的化学组成 2、燃料的发热能力 2.1.1 燃料的化学组成及其成分换算 （1）固(液）体燃料的基本组成 组成物：呈各种化合物形式存在的有机物质，组成元素有C、H、O、N、S，由SiO2、Al2O3、Fe2Ο3、CaO、MgO、Na2O等矿物杂质组成的灰分A，一部分水分W。 成分分析方法： 工业分析法：测定燃料中的水分W、灰分A、挥发分产率V及固定碳F的含量及性质，作为评价燃料的指标。测定使用组成 　 元素分析法：测定燃料中C、H、O、N、S的质量百分含量，不能说明燃料由那些化合物组成以及这些化合物的形式，只能进行燃料的近似评价。 燃料燃烧计算的重要原始数据 成分表示方法及成分换算： 质量分数 表示根据需要共有四种表示方法，即供用成分、干燥成分、可燃成分、有机成分。 供用成分 w(C)y+ w( H)y+ w(O)y＋w(N)y＋w(S)y＋w(A)y+ w(W)y =100% 实际应用，不稳定。 干燥成分 w(C)g+ w( H)g+ w(O)g＋w(N)g＋w(S)g＋w(A)g=100% 比较稳定 w(C)r+ w( H)r+ w(O)r＋w(N)r＋w(S)r=100% 有机成分 w(C)o+ w( H)o+ w(O)o＋w(N)o =100% 换算原理：燃料中各成分在任何一种表示方法中，其质量相等。例如对碳而言 换算系数 表 热工计算时：采用供用成分 元素分析法：w(C)r w( H)r w(O)r w(N)r w(S)r 工业分析法：w(W)y w(A)g 干燥成分(g)→供用成分(y) 可燃成分(r) →供用成分(y) （2）气体燃料的基本组成 组成物：简称煤气，它是由各种简单气体组成的混合物。 煤气质量好 CO引起中毒、CH4导致窒息、H2易爆，注意安全！！！ 成分分析方法：吸收法 分析前先将水分吸收掉，故分析结果表示燃料的干成分。 实用煤气中总含有一定量水分，称为湿成分。 水分单独测定，用一标准立方米干煤气中所含水分的质量来表示，符号为查附表16 成分表示方法及成分换算 体积分数表示有干成分和湿成分之分，湿成分即供用成分 干成分 换算：在标准状态下，lkg水蒸气的体积为 =1.24 m3/kg lm3干煤气中水的含量为 g，则100m3干煤气所含水蒸气的体积为m3 湿煤气总体积为100＋0.124 m3 换算原理：燃料中各成分在任何一种表示方法中，其质量相等。 2.1.2 燃料的发热量 1．发热量的定义 单位质量或单位体积燃料完全燃烧时所放出的热量。用Q表示，单位为kJ/kg或kJ/m3。 燃料的发热量与燃烧产物的状态和温度有关。 （1）高发热量QGw 燃烧产物温度→冷却到燃烧反应物的初始温度(20℃）→燃烧产物中的水蒸气→冷凝为0℃的水 实验室内鉴定燃料的指标 （2）低发热量QDw 燃烧产物温度 →冷却到20℃的蒸气状态 工程上，燃料的发热量是指QDw 20℃的水蒸气 →20℃的水 →0℃的水 kJ/kg(水) kJ/kg 2．发热量的计算 （1）气体燃料 各简单可燃气体的发热量之和，即 kJ/m