1
第 一 讲
§ 4.1 燃料的通性
一、本课的基本要求
1.掌握燃料的化学组成及各种成分之间的相互转换。
2.燃料发热量的计算。
3.标准燃料的概念。
二、本课的重点、难点
1.重点:燃料的化学组成。
2.难点:燃料成分之间的相互转换。
§ 4.2 燃料的燃烧
第四章 燃料及燃烧计算
2
凡是在燃烧时 (剧烈地氧化 )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称为燃料。
所谓有效地利用是指利用这些热源在技术上是可能的、在经济上
是合理的。
1.燃料的定义
第四章 燃料及燃烧计算
3
2.对燃料的要求
( 1)在当今技术条件下,单位质量 (体积 )燃料燃烧时所放出的
热可以有效地利用。
( 2)燃烧生成物是气体状态,燃烧后的热量绝大部分含欲其气
体生成物之中,而且可以在放热地点以外利用生成物中所含的热量。
( 3)燃烧产物的性质时熔炼 (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)有足够多的蕴藏量,便于开采。
第四章 燃料及燃烧计算
4
§ 4.1 燃料的通性
一、燃料的化学组成
1.固 (液 )体燃料的化学组成
( 1)固 (液 )体燃料的基本组成
固液体燃料的基本组成有 C,H,O,N,S,W(水分 )及 A(灰分 ),
其中 C,H,S能燃烧放热构成可燃成分,但 S燃烧后生成的而氧化硫为有毒
气体。所以视硫为有害成分;氧和氮的存在相对降低了可燃成分的含量,
属于有害物质;水分 (W)的存在不仅相对降低了可燃成分含量,而且水分
在蒸发时要吸收大量的热,所以视水为有害物质;灰分的存在不仅降低了
可燃成分的含量,而且影响燃烧过程的进行,在燃烧过程中易溶结成块,
阻碍通讯,造成燃料浪费和增加排灰的困难。
第四章 燃料及燃烧计算
5
( 2)固 (液 )体燃料的成分分析
固 (液 )体燃料的成分分析方法有 元素分析法 和 工业分析法
两种。
元素分析法是确定燃料中 C,H,O,N,S的重量百分含量,
它不能说明燃料由那些化合物组成及这些化合物的形式。只能
进行燃料的近似评价,但元素分析法的结果是燃料计算的重要
原始数据。
工业分析法可测定水分、灰分、挥发分产率及固定碳的含
量,并能估计燃料的结焦性能以作为评价燃料的指标。
第四章 燃料及燃烧计算
6
( 3)固 (液 )体燃料成分的表示方法及其相互转换
成分表示方法有四种,即:
供用成分:
干燥成分:
可燃成分:
有机成分:
以上四种表示方法可以进行互相转换,换算的基本原理
是:燃料中各种成分子任何一种表示方法中,其质量相等。
其换算关系具表 4-1-1。
00100=+++
oooo NOHC
00100=++++
rrrrr SNOHC
00100=+++++
gggggg ASNOHC
0
0100=++++++ yyyyyyy WASNOHC
第四章 燃料及燃烧计算
7
2.气体燃料的化学组成
(1) 气体燃料的化学主分
气体燃料是由简单气体化合物与气体单质所组成的机械混合物。
一般含有以下成分,CO,等,其
中为可燃气体,为有害物质。
(2) 气体燃料的分析
气体燃料的分析通常用吸收法,气体燃料中的水分是单独测定
的,而且用一标准立方米干气体中所含水分的质量表示,为 。
空气在各种温度下的饱和水含量的大小见附表 18,各种气体燃料的
饱和含水量借用该表确定。
.......,2222242 OHNOSOSHHCCHH mn
g
OHg 2
第四章 燃料及燃烧计算
8
(3)气体燃料成分的表示方法及其换算
气体燃料成分的表示方法有两种:即 湿成分 和 干成分 。
湿成分:
干成分:
湿成分与干成分之间可以相互换算,换算的原则与固 (液 )体燃料相
同。其步骤是:
先由附表 18查出 ;
然后由 (式中 X表某成分 )
最后计算出水分的含量:
002222242 100=++++++++
yyyyyy
mn
yyy OHNOSOSHHCCHHCO
00222242 100=+++++++
ggggg
mn
ggg NOSOSHHCCHHCO
g
OHg 2
100)124.0100( 2 ′=+ gg OHy XgX
g
OH
g
OH
y
ggOH 22 124.0100
100124.0
2 +=
第四章 燃料及燃烧计算
9
二、燃料的发热量
1.燃料发热量的概念
单位质量 (体积 )的燃料完全燃烧时所放出的热量称为燃
料的发热量,用 Q表示,单位为 或 。
根据燃烧产物的状态,燃料的发热量有高发热量 ( )
和低发热量 ( )之分,在燃烧计算时一般用,高、低
发热量之间有如下关系:
KgKJ 3m
KJ
GWQ
DWQ DWQ
KgKJHWQQ
yyy
DW
y
GW )9(17.25 ++=
第四章 燃料及燃烧计算
10
2.发热量的计算
( 1)气体燃料发热量的计算
( 2)固 (液 )体燃料的发热量计算
( 3)混合煤气的发热量计算
32424 231599360108128 mKJSHHCCHHCOQ
yyyyyy
DW ++++=
KgKJWSOHCQ
yyyyyy
DW 25)(1091030339 ---+=
321 )1( mKJQxxQQ
yyy
DW -+=
第四章 燃料及燃烧计算
11
3.标准燃料
第四章 燃料及燃烧计算
国家规定发热量 29.27× 10 KJ/Kg,即
2000Kcal/Kg的燃料为标准燃料,燃料的发热量与标准
燃料发热量的比值称为燃料的热当量。用以评价燃料质
量的优劣。
3
12
第四章 燃料及燃烧计算
§ 4.2燃料的燃烧
块煤层状燃烧
粉煤燃烧法
煤块大小
空气消耗等效数(一、二次空气)固体燃料
燃烧
混合
雾化机械性能
雾化剂及雾化压力雾化(关键性环节)
液体燃料
燃烧反应
系统压力
反应物质的浓度空气煤气混合物的加热与着火
有焰燃烧
无焰燃烧
空气与煤气的流动方式
气体的速度
气体的相对速度
气流直径
煤气的发热量
空气消耗等效
煤气与空气的混(关键性环节)
气体燃料
燃烧方法影响因素燃烧过程燃料种类
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第 一 讲
§ 4.1 燃料的通性
一、本课的基本要求
1.掌握燃料的化学组成及各种成分之间的相互转换。
2.燃料发热量的计算。
3.标准燃料的概念。
二、本课的重点、难点
1.重点:燃料的化学组成。
2.难点:燃料成分之间的相互转换。
§ 4.2 燃料的燃烧
第四章 燃料及燃烧计算
2
凡是在燃烧时 (剧烈地氧化 )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称为燃料。
所谓有效地利用是指利用这些热源在技术上是可能的、在经济上
是合理的。
1.燃料的定义
第四章 燃料及燃烧计算
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2.对燃料的要求
( 1)在当今技术条件下,单位质量 (体积 )燃料燃烧时所放出的
热可以有效地利用。
( 2)燃烧生成物是气体状态,燃烧后的热量绝大部分含欲其气
体生成物之中,而且可以在放热地点以外利用生成物中所含的热量。
( 3)燃烧产物的性质时熔炼 (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)有足够多的蕴藏量,便于开采。
第四章 燃料及燃烧计算
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§ 4.1 燃料的通性
一、燃料的化学组成
1.固 (液 )体燃料的化学组成
( 1)固 (液 )体燃料的基本组成
固液体燃料的基本组成有 C,H,O,N,S,W(水分 )及 A(灰分 ),
其中 C,H,S能燃烧放热构成可燃成分,但 S燃烧后生成的而氧化硫为有毒
气体。所以视硫为有害成分;氧和氮的存在相对降低了可燃成分的含量,
属于有害物质;水分 (W)的存在不仅相对降低了可燃成分含量,而且水分
在蒸发时要吸收大量的热,所以视水为有害物质;灰分的存在不仅降低了
可燃成分的含量,而且影响燃烧过程的进行,在燃烧过程中易溶结成块,
阻碍通讯,造成燃料浪费和增加排灰的困难。
第四章 燃料及燃烧计算
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( 2)固 (液 )体燃料的成分分析
固 (液 )体燃料的成分分析方法有 元素分析法 和 工业分析法
两种。
元素分析法是确定燃料中 C,H,O,N,S的重量百分含量,
它不能说明燃料由那些化合物组成及这些化合物的形式。只能
进行燃料的近似评价,但元素分析法的结果是燃料计算的重要
原始数据。
工业分析法可测定水分、灰分、挥发分产率及固定碳的含
量,并能估计燃料的结焦性能以作为评价燃料的指标。
第四章 燃料及燃烧计算
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( 3)固 (液 )体燃料成分的表示方法及其相互转换
成分表示方法有四种,即:
供用成分:
干燥成分:
可燃成分:
有机成分:
以上四种表示方法可以进行互相转换,换算的基本原理
是:燃料中各种成分子任何一种表示方法中,其质量相等。
其换算关系具表 4-1-1。
00100=+++
oooo NOHC
00100=++++
rrrrr SNOHC
00100=+++++
gggggg ASNOHC
0
0100=++++++ yyyyyyy WASNOHC
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2.气体燃料的化学组成
(1) 气体燃料的化学主分
气体燃料是由简单气体化合物与气体单质所组成的机械混合物。
一般含有以下成分,CO,等,其
中为可燃气体,为有害物质。
(2) 气体燃料的分析
气体燃料的分析通常用吸收法,气体燃料中的水分是单独测定
的,而且用一标准立方米干气体中所含水分的质量表示,为 。
空气在各种温度下的饱和水含量的大小见附表 18,各种气体燃料的
饱和含水量借用该表确定。
.......,2222242 OHNOSOSHHCCHH mn
g
OHg 2
第四章 燃料及燃烧计算
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(3)气体燃料成分的表示方法及其换算
气体燃料成分的表示方法有两种:即 湿成分 和 干成分 。
湿成分:
干成分:
湿成分与干成分之间可以相互换算,换算的原则与固 (液 )体燃料相
同。其步骤是:
先由附表 18查出 ;
然后由 (式中 X表某成分 )
最后计算出水分的含量:
002222242 100=++++++++
yyyyyy
mn
yyy OHNOSOSHHCCHHCO
00222242 100=+++++++
ggggg
mn
ggg NOSOSHHCCHHCO
g
OHg 2
100)124.0100( 2 ′=+ gg OHy XgX
g
OH
g
OH
y
ggOH 22 124.0100
100124.0
2 +=
第四章 燃料及燃烧计算
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二、燃料的发热量
1.燃料发热量的概念
单位质量 (体积 )的燃料完全燃烧时所放出的热量称为燃
料的发热量,用 Q表示,单位为 或 。
根据燃烧产物的状态,燃料的发热量有高发热量 ( )
和低发热量 ( )之分,在燃烧计算时一般用,高、低
发热量之间有如下关系:
KgKJ 3m
KJ
GWQ
DWQ DWQ
KgKJHWQQ
yyy
DW
y
GW )9(17.25 ++=
第四章 燃料及燃烧计算
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2.发热量的计算
( 1)气体燃料发热量的计算
( 2)固 (液 )体燃料的发热量计算
( 3)混合煤气的发热量计算
32424 231599360108128 mKJSHHCCHHCOQ
yyyyyy
DW ++++=
KgKJWSOHCQ
yyyyyy
DW 25)(1091030339 ---+=
321 )1( mKJQxxQQ
yyy
DW -+=
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3.标准燃料
第四章 燃料及燃烧计算
国家规定发热量 29.27× 10 KJ/Kg,即
2000Kcal/Kg的燃料为标准燃料,燃料的发热量与标准
燃料发热量的比值称为燃料的热当量。用以评价燃料质
量的优劣。
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第四章 燃料及燃烧计算
§ 4.2燃料的燃烧
块煤层状燃烧
粉煤燃烧法
煤块大小
空气消耗等效数(一、二次空气)固体燃料
燃烧
混合
雾化机械性能
雾化剂及雾化压力雾化(关键性环节)
液体燃料
燃烧反应
系统压力
反应物质的浓度空气煤气混合物的加热与着火
有焰燃烧
无焰燃烧
空气与煤气的流动方式
气体的速度
气体的相对速度
气流直径
煤气的发热量
空气消耗等效
煤气与空气的混(关键性环节)
气体燃料
燃烧方法影响因素燃烧过程燃料种类
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