燃料及燃料燃烧计算.ppt

第二章燃料及燃料燃烧计算气体燃料：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。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炼焦炉煤气：冶金工业炼焦炉的副产品，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锅炉燃用的油主要是重油和柴油项目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。煤种C+H+O+N+S+A+M=100%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。
煤种水分(M)：煤种煤中所含的矿物杂质燃烧后的固体残留物煤中的不可燃成分，降低煤的发热量，灰份每增加1％，燃料消耗即增加1％
使受热面受污染影响传热，导致排烟温度升高，降低热效率
使受热面磨损
易产生炉内结渣，并会腐蚀金属管壁
除灰渣系统任务重灰熔点—表示了灰的熔化特性，一般在1000～1600℃之间，
变形温度DT（DeformationTemperature)
开始软化温度ST（SofteningTemperature）
熔化温度FT(FluidTemperature)煤的成分通常用质量百分数表示，由于灰份和水份因外界条件而变化，为了实际应用的需要通常采用如下四种基准：收到基：Mar+Var+FCar+Aar=100[%]
空干基：Mad+Vad+FCad+Aad=100[%]
干燥基：Md+Vd+FCd+Ad=100[%]
干燥无灰基：Mdaf+Vdaf+FCdaf+Adaf=100[%]不同基之间的换算关系(以C元素为例)：
已知收到基，计算分析基成份：还包括发热量Q、焦渣特性、灰熔点、颗粒度煤在隔绝空气的情况下加热至一定温度时，煤中的部分有机物和矿物质便发生分解，析出的气态产物。
实验室测试:900±10C加热7min煤受热析出挥发分后余下产物的焦结程度。一般炼焦煤（Vdaf=18～26%）的焦结性最大，适于炼焦炭。
对层燃炉燃烧的影响：
结焦性过强，导致通风不均，难于燃尽；
结焦性过弱，易受热而松散，落到炉排下面，而损失掉。元素分析与工业分析间的关系：煤单位质量完全燃烧时所放出的热量在缺少氧弹测热器的测试数据时，可用下式近似地求出可燃基低位发热量：煤的折算成份项目O2－20.95％，N2－78.09％，Ar－0.93％,CO2－0.03％
工程计算中近似为：O2－21％，N2－79％每1kg燃料中可燃质完全燃烧，且空气中的氧完全用完情况下所需的空气量，V0其中，ρO2=1.4286kg/Nm3α=Vα/V0燃料完全燃烧时燃烧产物：
CO2，SOx，H2O蒸汽，NOx，N2和O2一、理论烟气量1kg硫完全燃烧产生Nm3的CO2，硫产生的SO2为燃料氮
空气中的氮气（1）燃料中水份带来的水蒸汽容积于是，蒸汽雾化重油时的理论水蒸汽容积为二、实际烟气量三原子气体容积分数和分压力为即已知燃料的水份Mar，氢Har，再计入空气带来的水蒸汽，则可求出水蒸汽的总体积VH2O，于是求出烟气的体积四、根据烟气分析结果推算过量空气系数已知N2＝100－（RO2+O2+CO）,代入上式得，奥氏烟气分析方法若燃料中Har’>0，一部分氧与自由氢化合生成水蒸汽，则，称燃料特性系数理论空气的焓而理论烟气量中含有三种成分：作业一一个大气压（0.101325MPa）、0℃标准情况下返回