专题一--燃烧与大气污染.教程文件.ppt

《专题一--燃烧与大气污染.教程文件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、专题一--燃烧与大气污染.第一节燃料的性质一、燃料的分类按获得方法分按物态分天然燃料人工燃料固体燃料木柴、煤、油页岩木炭、焦炭、煤粉等液体燃料石油汽油、煤油、柴油、重油气体燃料天然气高炉煤气、发生炉煤气、焦炉煤气二、燃料组成及对燃烧的影响碳：可燃元素。1kg纯碳完全燃烧时，放出7850kcal的热量。煤中的碳不是单质状态存在，而是与氢、氮、硫等组成有机化合物。煤形成的地质年代越长，其挥发性成分含量越少，而含碳量则相对增加。例如，无烟煤含碳量约90-98%，一般煤的含碳量约50-95%。氢：是燃料中发热量最高的元素。固体燃料中氢的含量为2-10%，以碳氢化合物的形式存在，1kg氢完全燃烧时能放

2、出28780kcal的热量。三、燃料组成对燃烧的影响氧：氧在燃料中与碳和氢生成化合物，降低了燃料的发热量氮：燃料中含氮量很少，一般为0.5-1.5%硫：以三种形态存在：有机硫(CxHySz)、黄铁矿硫(FeS2)和硫酸盐硫（MeSO4)。前两种能放出热量，称之为挥发硫。硫燃烧生成产物为SO2和SO3，其中SO2占95%以上。三、燃料组成对燃烧的影响水分：水分的存在使燃料中可燃成分相对地减少。灰分：是燃料中不可燃矿物质，为燃料中有害成分。四、煤煤是重要的固体燃料，是一种不均匀的有机燃料，主要是植物的部分分解和变质形成。煤的可燃成分主要是碳、氢及少量氧、氮和硫等一起构成的有机聚合物。各种聚合物之

3、间由不同的碳氢支链相互连成更大的颗粒。煤中有机成分和无机成分的含量，因煤的种类和产地的不同而有很大差别。煤的分类和组成褐煤最低品位的煤，是由泥煤形成的初始煤化物，形成年代最短。呈黑色、褐色和泥土色，其结构类似木材。褐煤呈现出粘结状及带状，水分含量高，与高品位煤相比，其热值较低。烟煤形成年代较褐煤长，呈黑色，外形有可见条文，挥发分含量为20%-45%，碳含量为75%-90%。烟煤含氧量低，水分和灰分含量一般不高，适宜于工业上的一般应用。在空气中，它比褐煤更能抵抗风化。无烟煤无烟煤是碳含量最高、煤化时间最长的煤。它具有明显的黑色光泽，机械强度高。碳的含量一般高于93%，无机物含量低于10%，因而

4、着火困难，储存时稳定，不易自燃。煤的成分分析工业分析（proximateanalysis）测定煤中水分、挥发分、灰分和固定碳。估测硫含量和热量，是评价工业用煤的主要指标。元素分析（ultimateanalysis）用化学分析的方法测定去掉外部水分的煤中主要组分碳、氢、氮、硫和氧的含量。煤的分类和组成煤的工业分析水分：一定重量13mm以下粒度的煤样，在干燥箱内318~323K温度下干燥8小时，取出冷却，称重外部水分将失去外部水分的煤样保持在375-380K下，约2h后，称重内部水分挥发分：失去水分的试样密封在坩埚内，放在1200K的马弗炉中加热7分钟，放入干燥箱中冷却至常温再称重，质量差为

5、挥发分。煤的分类和组成煤的工业分析（续）灰分：失去水分和挥发分后的剩余部分放在80020C的环境中灼烧到重量不再变化时，取出冷却，该重量为灰分。煤中的灰分主要是二氧化硅，氧化铝，氧化铁，氧化钙等。固定碳：从煤中扣除水分、灰分以及挥发分后剩余的部分为固定碳。固定碳是煤中主要的可燃物质。煤的分类和组成煤中灰分的组成：我国煤炭的平均灰分含量为25％灰分的存在降低了煤的热值，也增加了烟尘污染和出渣量煤的分类和组成煤中硫的形态煤的分类和组成在我国煤炭资源中，硫的平均质量分数为1.11％S煤的成分的表示方法要确切说明煤的特性，必须同时指明百分比的基准，常用的基准有以下四种：收到基：锅炉燃料的实际成分

6、，包括全部灰分和水分空气干燥基：以去掉外部水分的燃料作为100%的成分，即在实验室内进行燃料分析时的试样成分煤的分类和组成干燥基：以去掉全部水分的燃料作为100%的成分，干燥基更能反映出灰分的多少干燥无灰基：以去掉水分和灰分的燃料作为100%的成分煤的分类和组成已知某种煤的收到基水分含量为5%，干燥基灰分含量为26%，干燥无灰基元素分析结果：C91.7%，H3.8%，O2.2%，N1.3%，S1.0%。试求该种煤收到基组成。干燥基为1-5%=95%；则灰分占收到基95%×26%=24.7%干燥无灰基为95%-24.7%=70.3%C：70.3%×91.7%=64.5%H：70.3%×3.8%

7、=2.7%O：70.3%×2.2%=1.6%N：70.3%×1.3%=0.9%S：70.3%×1.0%=0.7%五、石油石油是液体燃料的主要来源。原油是天然存在的易流动的液体，比重在0.78-1.00之间。它是多种化合物的混合物，主要由链烷烃、环烷烃和芳香烃等碳氢化合物组成。原油通过蒸馏、裂化和重整生产出各种汽油、溶剂、化学产品和燃料油。原油中的硫大部分以有机硫的形式存在。原油中硫的含量变化范围较大，一般为0