燃烧学第一章VIP免费

第一章燃料与燃烧概述刘雪玲刘雪玲天津大学热能工程系天津大学热能工程系1.1燃料的燃烧特性燃料：指在空气中容易燃烧，并能够比较经济地利用其燃烧热的物质的总称。燃料按其状态可分为：气体燃料、液体燃料、固体燃料。燃料按其获得途径分为：天然燃料和人造燃料。1.1.1固体燃料天然的固体燃料有煤、泥煤和木柴等。人造的固体燃料有焦炭、煤球、煤粉以及木炭等。泥煤特点挥发分高、可燃性好反应性强、含硫量低机械性能差、灰分熔点低煤的成分：碳、氢、氧、硫和氮以及灰分和水分C：主要可燃因素，含炭量越大，燃烧放热越多。H：第二可燃元素，含量少，但发热量大，约为炭的三倍半。以两种形式存在：和炭硫结合成可燃氢，也称有效氢；和氧结合称化合氢，不能进行燃烧反应。S：有害可燃因素；有机硫、黄铁矿硫和硫酸盐硫形式存在。O、N：不可燃元素。N不参加燃烧，但高温下生成NOx，污染环境。煤的成分灰分：煤中的不可燃矿物质。有害成分，也是影响燃烧质量的主要成分。灰分大，可燃物含量减少，发热量降低；灰分大，不易燃烧完全；灰分大，烟气中灰粒增多，受热面磨损严重；灰分大，污染环境；灰分大，受热面积灰增多，传热能力下降，燃烧设备热效率降低。水分：不可燃，有害成分。煤的工业分析：通过实验测出煤中的水分（W）、灰分（A）、挥发分（V）和固定碳（FC）的质量的百分比以及煤的发热量。煤的工业分析，又叫煤的技术分析或实用分析，是评价煤质的基本依据。通常煤的水分、灰分、挥发分是直接测出的，而固定碳是用差减法计算出来的。广义上讲，煤的工业分析还包括煤的全硫分和发热量的测定，又叫煤的全工业分析。煤的工业分析挥发分：在隔绝空气的条件下受热时，水分逸出后，有机物开始热分解并逸出的各种气态可燃物质。挥发分对煤的着火过程有重大影响。挥发分高的煤容易着火，也容易燃尽。挥发分是煤进行分类的主要依据。挥发分高低和焦炭结块的难易程度（焦结性）对煤的燃烧特性有很大的影响。固定碳：从煤中扣除水分、灰分及挥发分后剩下的部分就是固定碳，是煤中主要可燃物质。煤的特性•粘结性：粉碎后的煤在隔绝空气情况下加热到一定温度时，煤的颗粒相互粘结形成焦块的性质。•结焦性：煤经干馏结成焦炭的性能•耐热性：又称热稳定性。是指煤在高温作用下保持原来粒度的性能。•反应性：又称活性，指煤的反应能力，指煤中碳与CO2和水进行还原反应的速度。•可燃性：指燃料中碳与氧发生氧化反应的速度，即燃烧速度。粘结性煤的分类：根据干燥无灰基挥发分、收到基低位发热量、以及其他成分作为参考标准，大致把煤粉锅炉用煤分为五大类。无烟煤贫煤烟煤褐煤低质煤碳化程度A无烟煤的特点炭化程度最高的煤含碳高50%~95%、坚硬挥发分少Vdaf=6.5％-10％，收到基低位发热量21MJ/kg适于长途运输可燃性较差，不易着火R贫煤的特点炭化程度次高的煤含碳高50%~70%、坚硬挥发分少-Vdaf>6.5％-10％收到基低位发热量18.5MJ/kg适于长途运输可燃性较差，不太易着火烟煤的特点碳化程度较高的煤具有粘结性分为长焰煤、气煤、肥煤、结焦煤、瘦煤含碳较高40%~70%挥发分较少Vdaf=20%-27%（中）和27%-40%（高）收到基低位发热量16.5/15.5MJ/kg容易着火。褐煤的特点碳化程度较低易风化、易氧化、自燃不适于远地运输和长期储存含碳较高40%~50%挥发分较少Vdaf>40％收到基低位发热量11.5~21MJ/kg易燃烧，不粘结低质煤的特点发热量低灰分高含水量高高硫量易结渣一般不能单独燃用固体燃料基成分表示法收到基（应用基）空气干燥基（分析基）干燥基干燥无灰基（可燃基）收到基（应用基）燃料进入燃烧装置前的元素组成。下标ar表示空气干燥基（分析基）去掉燃料外部水分后的元素组成。下标ad表示%100arararararararAWSNOHCC%100adadadadadadadAWSNOHC干燥基燃料完全干燥，去掉全部水分，包括外在水分和内在水分。下标d表示干燥无灰基（可燃基）去掉全部水分和灰分后的元素组成。%100ddddddASNOHC%100dafdafdafdafda...