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第四章 燃料燃烧和燃烧设备;《材料高温设备》;《材料高温设备》;第一节 燃料的特性及各类燃料 一、燃料的组成 1.气体燃料的组成 气体燃料由可燃气体和不可燃气体组成，其中可燃 气体有CO、H2、CH4及其它碳氢化合物(CnHm)； 不可燃气体有CO2、N2和H2O等。 以气体燃料各组份的体积百分含量表示其组成。 由于气体燃料中常含有呈蒸汽状态存在的水分，故其组成又分干基组成和湿基组成。;干基组成不包含水分，即： COd% + H2d% + CH4d% + CnHmd% + CO2d% + N2d% +… = 100% 湿基组成包含水分，故： COw% + H2w% + CH4w% + CnHmw% + CO2w% + N2w% +… + H2Ow% = 100% 湿基中的水分通常即该温度下的饱和水蒸汽量,故与气体燃料所处温度有关，当温度变化时，其含量也将发生变化，从而引起湿组成的变化。;气体燃料的干基组成基本稳定，但湿基组成是实际组成，燃烧计算以湿基组成为依据。 气体燃料(如煤气)干、湿基组成间的换算。 ①已知煤气的湿基组成，求干基组成。 设有100m3的湿煤气，该煤气的湿基组成中水分含 量为H2Ow%，则其中某一组份(如CO)为： COd% = [100 / (100 - H2Ow)]×COw% COd%：煤气干基组成中CO的含量； COw%：煤气湿基组成中CO的含量。;②已知煤气的干基组成，求湿基组成。 如果已知煤气的干基组成和1mn3的干煤气在某温度下的饱和水蒸汽量G(或煤气的温度t，据此可查附录8得G值)，求湿基组成？ a.先按下式求得湿基组成中的水分含量： H2Ow = [0.124G / (100 + 0.124G)]×100% b.再据：COw% = {[(100 - H2Ow)]/100}×COd% 求得煤气的湿基组成。 式中COd%为煤气干基组成中CO的含量。 ;[例题1]已知发生炉煤气的干基组成如下： 气体成份 COd H2d CH4d O2d N2d CO2d (体积%) 29.8 15.4 3.7 0.2 43.2 7.7 煤气的温度为26℃，求煤气的湿基组成。 解：查附录8，当煤气的温度为26℃时，饱和水蒸 汽含量为G = 27.60g/m3。 据此可计算出该煤气的水分含量为： H2Ow = 0.124G /(100 + 0.124G)×100% = 0.124×27.60/(100 + 0.124×27.60)×100% = 3.31%;又据： COw% = {[(100 - H2Ow)]/100}×COd% 可计算出该煤气的湿基组成。 如某一组分CO： COw% = 29.8%×0.967 = 28.82% 其它组分的湿基组成，经计算分别为： H2w = 14.89%，CH4w =3.58%，O2w = 0.19% N2w = 41.77，CO2w = 7.45%，(H2Ow = 3.31%) 作业：P241第9题第二问。;2.固体/液体燃料的组成 固体燃料和液体燃料都是由地下古老的动植物经长期地质与化学作用形成的，基本组成是各种有机物，通常用组成这些有机物的元素来表示其组成，即所谓元素组成法：碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)和硫(S) ，以及一定量的水分(W)和灰分(A)。 显然，这类燃料的组成与选用的基准有关，常用以下4个基准表示固体/液体燃料的组成。;(1)应用基组成，y 以燃料实际的应用状态来表示其组成。 以应用基表示燃料组成时： Cy% + Hy% + Oy% + Ny% + Sy% + Ay% + Wy% = 100% 应用基组成是燃烧计算的依据，当提供的燃料组成不是应用基组成时，要换算成应用基组成，再进行燃烧计算。;(2)分析基组成，f 将燃料在20℃、相对湿度70%的条件下风干，排除外在水分而残留内在水分(又叫分析基水分Wf) 的燃料组成。 以分析基表示的燃料组成时： Cf% + Hf% + Of% + Nf% + Sf% + Af% + Wf% = 100% 实验室提供的煤样组成通常是分析基结果。 (3)干燥基组成，g 绝对干燥的固体/液体燃料的组成。;以干燥基表示燃料组成时： Cg% + Hg% + Og% + Ng% + Sg% + Ag% = 100% 干燥基组成中无水分，用它来表示燃料的组成不会受水分 波动的影响，故同一燃料的组成较稳定。 (4)可燃基组成，r 不考虑燃料中的水分和灰分的组成。 以可燃基表示的燃料组成： Cr% + Hr% + Or% + Nr% + Sr% = 100%