第二章_燃料及燃烧产物.ppt

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1、第二章燃料及燃料燃烧计算燃料:能用来燃烧以取得热量的物质,是锅炉的基本能源表3-1燃料的分类天然燃料人工燃料固体燃料木材、煤、页岩木炭、焦碳、煤粉液体燃料石油汽油、煤油、柴油、重油气体燃料天然气高炉煤气、发生炉煤气、焦炉煤气、气化煤气、沼气等气体燃料:天然气,液化石油气,沼气,焦炉煤气,高炉煤气及发生炉煤气等。§2-1气体燃料和液体燃料天然气煤矿矿井气:52~60%CH4,>35%N2,热值18800kJ/Nm3气田煤气:94~98%CH4,压力高,热值36000kJ/Nm3油田煤气:75~87%CH4,>10%的C2H6和C3H8,5~10%CO2,

2、热值45000kJ/Nm3凝析气田气:含有石油的轻质馏分优点:点火容易,易与空气混合达到完全燃烧,调节方便用途:制取合成氨、炭黑、乙炔等化工产品的原料气,优质的燃料气高炉煤气:炼铁时的副产品,主要成分CO,其余为惰性气体CO2和N2,热值为3360~4200kJ/Nm3沼气:60%CH4,35%CO2,还有少量的H2和CO,热值为14630kJ/Nm3液化石油气:开采和炼制石油过程中而获得的一部分炭氢化合物,主要成分为C3H8,C3H6,C4H10,C4H8,习惯上称C3,C4,热值为91960~121220kJ/Nm3炼焦炉煤气:冶金工业炼焦炉的副产

3、品,是煤受热所析出的挥发分,主要成分50~60%H2,20%CH4,其余为少量CO2和N2,热值为15000~20000kJ/Nm3空气煤气:煤在空气不足的条件下燃烧,所生成的CO,主要成分30%CO,56%N2,<10%H2,热值小于6000kJ/Nm3发生炉煤气水煤气:用水蒸汽与炽热的煤反应,可生成水煤气,主要成分40~50%CO,45~55%H2,其余为少量的CO2和N2,热值为8300~10500kJ/Nm3锅炉燃用的油主要是重油和柴油重油:由不同成分的炭氢化合物组成的复杂混合物,由碳、氢、氧、氮、硫、灰份、水分等组成,Car=81~87%,H

4、ar=11~14%,Sar,Oar,Nar总量约为1~3%,Mar=1~3%,Aar<1%,Qar,net,p=37.6~42MJ/kg粘度:温度对粘度的影响最大,影响流动和雾化主要性质燃点和闪点:鉴别油着火、燃烧性能的重要指标凝固点:凝固点的高低与石蜡的含量有关,含石蜡多的凝固点高硫分和杂质:硫将引起锅炉受热面的腐蚀和积灰,机械杂质可能堵塞磨损喷嘴液体燃料:项目重油牌号2060100200恩氏粘度(°E)(80℃不大于)5.011.015.5恩氏粘度(°E)(100℃不大于)5.5~9.5闪点(开口)(℃)不低于80100120130凝固点(℃)不高

5、于15202536灰分(%)不大于0.30.30.30.3水分(%)不大于1.01.52.03.0硫含量(%)不大于1.01.52.03.0机械杂质(%)不大于1.52.02.52.5煤是远古植物在地质变化中形成的,因此,它含有一般植物所含的形成有机物的炭、氢、氧、氮、硫等元素,以及灰份和水份等惰性物质。§2-2煤的成分及性质煤的分类过去煤分类多沿用煤的气化、炼焦、煤化工等分类方法分类(包括褐煤、长焰煤、气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤、不粘煤、无烟煤),根据锅炉设计、运行的经验,发现该法不适于动力用煤的分类,于是按干燥无灰基挥发份的含量分类为无烟煤、贫煤

6、、烟煤、褐煤等种类煤种干燥无灰基挥发份含量Vdaf[%]燃烧特性无烟煤≤8难着火及燃烧完全贫煤>8-19较难着火及燃烧完全低挥发份烟煤20-30易着火及燃烧完全高挥发份烟煤30-40易着火及燃烧完全褐煤40-50易着火及燃烧完全动力燃料用煤的分类方法C+H+O+N+S+A+M=100%可燃质惰性质用百分比表示煤的成份:炭(C)是燃料的主要成分,以煤中可燃性成分重量为100%,炭占煤成分的50~98%,则植物纤维含炭44~55%,泥煤含炭50~60%,褐煤含炭60~77%,无烟煤含炭90~98%,1kg炭完全燃烧约可放出热量32700kJ/kg,不完全燃

7、烧(生成CO)可放出热量9270kJ/kg。氢(H)是燃料中仅次于炭的可燃成分,发热量120370kJ/kg,煤中可燃质含氢2~8%,重油含氢12~13%,炭氢化合物多的燃料易着火。氮(N)主要由成煤植物中蛋白质转化而来,含量1~3%,在煤燃烧时氮常呈游离状态逸出,不产生热量。氧(O)不能产生热量,形式上为有机成分,实为燃料内部杂质,地质年代高的煤含氧量低,相反则高。硫(S)是煤中可燃成分之一,但也是有害的成分。发热量9100kJ/kg,燃烧产物为SO2、SO3气体。煤中硫可以分为有机硫和无机硫,我国煤中大约60~70%的硫为无机硫,30~40%为有机

8、硫还有磷(P)(含量不超过1%)和其它稀有元素,如汞(Hg)、砷(As)、硒(Se)、锗(Ge

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