燃烧学-3燃料

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1、一、什么是燃料？燃料：是各种（有机和无机）复杂化合物的混合物，通过燃烧可以将其化学能转化为热能的物质，同时在技术上是可行的，经济上是合理的例如：天然气、石油、煤炭等金刚石可以燃烧，但不作为燃料，经济上不合理燃料是远古时代的动、植物被埋于地下，在缺氧高温高压的条件下，由细菌作用形成的固、液、气态的碳氢化合物3.1燃料及其概况第3章燃料二、燃料分类天然燃料例如：天然气，石油和煤炭人工燃料煤气、沼气和人造酒精等三、我国燃料情况储量丰富煤已探明储量：7800亿吨，居世界第三位石油：116亿吨，居世界第八位天然气：居世界第十六位经济可采储量俄罗斯2440亿吨美国2405亿吨中国1145亿吨澳大利亚909

2、亿吨煤石油天然气2334066三种主要化石能源可应用年限估计三、我国燃料情况发展迅速燃料总产量（折合亿吨标准煤）年19501960197019801990年产量0.213610三、我国燃料情况能源消费以煤为主能源构成的百分比煤石油天然气水力核能中国7419241世界30441862三、我国燃料情况燃料供给相对不足人均消费能源低中国发电业装机容量从建国初期的185万千瓦，发展到2007年的7.18亿千瓦，发电量为3.256万亿度，居世界第2位，但人均发电量仅为世界的1/21998年一次能源生产量为12.4亿吨标准煤，能源消费量为13.6亿吨标准煤，约为世界能源消费量的10%；人均能源消费量仅为1

3、.165吨标准煤，居世界89位，不足世界人均能源消费水平的一半，是发达国家的1/5～1/10。2007年，我国煤炭探明储量1145亿吨。人均煤炭资源占有量约为234.4t，而世界人均的煤炭资源占有量为312.7t，美国人均占有量高达1045t，远高于中国人均水平。设备效率低，燃烧效率较低四、我国能源政策1979年，国家提出能源政策开发与节约并重，近期把节约放在优先地位。至今未变一、燃料的元素分析固液、体燃料的成分元素分析成分：为工程计算和应用方便，将燃料的主要元素组成和水分、灰分测量结果习惯上称为元素分析成分元素分析成分的构成碳、氢、氧、氮、硫、灰分和水分气体燃料的成分气体的分子式3.2燃料的

4、成分和性质一、燃料元素分析碳（Carbon）是燃料的主要可燃元素，占燃料质量份额的15~90%，煤占50~90%煤的地质年代越久远，碳化程度越深，含碳越多，无烟煤占90%纯碳的着火和燃烧很困难，煤的含炭量越多，着火与燃烧越困难，但发热量大一、燃料的元素分析氢（Hydrogen）可燃元素。煤的碳化程度越深，含氢量越少，煤一般的含氢量为2~10%一、燃料的元素分析硫（Sulfor）自然界中硫的存在形式包括有机硫、黄铁矿硫和硫酸盐硫。硫是可燃元素，但热值很低，同时硫燃烧产生的二氧化硫、三氧化硫会进一步生成亚硫酸和硫酸，腐蚀金属，造成锅炉堵灰。我国煤的含硫量很低，一般1~2%，但南方某些煤的含硫量较高

5、，可达3~5%，个别达10%，高硫煤：含硫量大于2%的煤质一、燃料的元素分析氧（Oxygen）氧是不可燃元素，在燃料中已和碳、氢化合，使其可燃成分相对减少固体燃料的含氧量随碳化程度的加深会较少，无烟煤含氧量1%~2%，其他煤的碳氧量10%左右油的含氧量很少，1%左右一、燃料的元素分析成分氮（Nitrogen）通常情况下不可燃，条件满足时可生成NOx，但生成量很少，一般认为是不可燃元素煤中含量很少，一般1%~2%油中含量0.05%~0.4%能造成空气污染，须严格控制其生成一、燃料的元素分析灰分（Ash）不可燃，属于矿物杂质，主要由SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3等氧化物和碱、盐等

6、构成燃料中灰分含量相差很大，油中几乎无灰，煤中灰分通常10%~30%，多者可达50%按灰分的来源可分为内部灰分：生成煤时混入，混合均匀外部灰分：开采、运输时混入，分布不均匀一、燃料的元素分析灰分含量对燃烧过程的影响燃料发热量少着火、燃烧困难积灰、结渣，影响传热磨损受热面污染环境灰在燃烧前后可能不完全一致，化合物可能会分解，但在800℃之后，基本不变，测定会成分时规定：测量温度815±10℃一、燃料的元素分析水分（Water，Moisture）不可燃，属于杂质油中含量1~3%，煤中变化较大2~50%水分构成内部水分（固有水分）105~110℃外部水分（表面水分）45~50℃化合水分（结晶水）灰分

7、的一部分瓷土Ａｌ２Ｏ３．２ＳｉＯ２．２Ｈ２Ｏ水分含量随开采、运输、储存条件而变化一、燃料的元素分析水分对燃烧过程的影响燃料的发热量着火、燃烧过程吸收大量热量，降低燃烧温度排烟热损失受热面腐蚀堵灰制粉、干燥和运输二、燃料成分的表示固液体燃料七种元素分析成分的质量分数C+H+O+N+S+A+M=100%气体燃料不同分子成分的体积百分数H2+O2+CH4+CO+CO2……=100%三、燃料成分表示的基准