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第6章 燃料与燃烧计算
(一)天然气 (二)人造煤气 烷烃 烯烃 环烷烃 芳香烃 1. 烷烃 2. 烯烃 3. 环烷烃 4. 芳香烃 1. 相对密度 2. 粘度 3. 热值 4. 馏程与沸点 5. 闪点与自燃着火温度 6. 贫、富油熄火极限 7. 凝固点 8. 生碳性 1. 相对密度 2. 粘度 有关粘度的一些结论 3. 热值 4. 馏程与沸点 5. 闪点与自燃着火温度 6. 贫、富油熄火极限 7. 凝固点 8. 生碳性 (一)煤的形成与种类 (二)煤的化学组成 组成元素分析 工业分析 1. 煤的组成元素分析 2. 煤的工业分析(实用分析、技术分析) 5. 煤的反应性与可燃性: 焦结性对层燃炉燃烧过程的影响 1)粉状焦炭——堆积紧密,妨碍空气流动 ① 烟气流速过大,易被气流携带,形成火床火口; ② 烟气流速过小,燃烧通风不畅,易从通风孔隙中漏入灰坑 2)强焦结性煤——挥发分逸出后,焦炭呈熔融状态,粘结成片 ① 内部固定碳难于空气接触而燃尽; ② 燃烧层通风不畅 3. 灰分的熔融特性——灰熔点 灰分:焦炭燃烧后的残留物质。 灰分的组成: SiO2、Al2O3、各种氧化铁、CaO、MgO、K2O、 Na2O等,不是单一物质,无固定熔点,采用角锥法测 定特征温度 (1)特性温度 变形温度t1 :测试角锥开始变圆或弯曲时的温度 软化温度t2 :灰锥顶弯曲道平盘上或呈半球形时的 温度 流动温度t3:灰锥熔融倒在平盘上,并开始流动时 的温度 (2)按t2对灰熔性进行分类 难熔性灰:t21425℃ 可熔性灰:1200t21425℃ 易熔性灰:t21200℃ 4. 煤的可磨性——衡量煤的机械强度的特性 可磨性系数: 以空气干燥状态下的硬质标准煤(一般以难磨的无烟煤KVT=1为基准)与待磨煤在相同颗粒度的情况下,磨制成相同细度的煤粉,各自电耗量之比。 KVT 1.6为易磨煤 KVT 1.2 为难磨煤 KVT=1.2~1.6 为中等程度 煤的反应性: 煤的可燃性: 煤水桨是高浓度的煤粉颗粒悬浮在水中的混合物,是以煤代油的技术手段。一般煤的含量为50~70%。 煤水浆 煤与空气、氢气、氧气、蒸汽及二氧化碳中的一种或几种的混合物的化学反应得出的气态产物,即煤气,这一过程称为煤的气化过程。 煤的气化 §5.2.3 燃料的发热量 一、发热量的定义 单位质量液、固燃料/单位容积气体燃料,常压下完全燃烧时放出的热量,kJ/kg kJ/Nm3 水分以蒸汽形式存在在烟气中时燃料的发热量。 按水分在烟气中的存在状态: 高位发热量Qgw 低位发热量Qdw 水分以液体形式存在在燃烧产物中时燃料的发热量。 一、发热量的确定 1. 实验方法确定 2. 理论公式确定 3. 经验公式确定 4. 高、低位发热量的换算 燃气 干燃气高、低位发热量的换算 湿燃气高、低位发热量的换算 干湿燃气高、低位发热量的换算 燃油、燃煤: 不同基间高、低位发热量的换算 5. 实验方法确定固液燃料的发热量 氧弹热量计 实验装置: 实验原理: 在保证燃料完全燃烧的情况下,通过测定周围水浴的吸热量求得燃料的发热量。 氧弹卡计安装示意图 1-氧弹 2-内筒 3-搅拌器 4-绝热胶板 5-温度计 6-温度观测镜 7-温度计固定架 8-马达 9-空气层 10-水保温层 氧弹构造 1-厚壁圆筒 2-弹盖 3-螺帽 4-进气孔 5-排气孔 6-电极 7-燃烧皿 8-另一电极 9-火焰遮板 §5.2.4 燃料的燃烧计算 空气、烟气均为理想气体,每kmol体积等于 22.4Nm3; 2. 空气中只有O2和N2成分,其容积比为: O2N2=21:79 ; 3. 每kg燃料都是在完全燃烧的条件下计算。 计算前提: ==传热计算 计算内容: 助燃物量(空气量) ==选择鼓风机 燃烧产物量(烟气量) ==选择引风机、烟道计算、烟囱计算 空气焓、烟气焓 1. 理论空气量的计算 1)理论空气量 Vok的定义: 空气量 1Kg应用基燃料 完全燃烧,且无过量氧 Nm3/kg 固液燃料:已知质量组成 2)理论空气量 Vok的计算思路: 确定燃料中的可燃成分:C、H、S; 计算可燃成分完全燃烧所需氧量; 确定燃料中的含氧量; 计算燃料燃烧的实际需氧量; 将实际需氧量折算成空气量。 3)理论空
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