冶金爐熱工基礎(chǔ)ppt課件-wenkub
2023-05-21 07:46:36 本頁(yè)面
【正文】 若氧的含量超過(guò)一定數(shù)量，則有爆炸危險(xiǎn)。 CO N SO H2O、 O2等則是不燃成分，不能燃燒放熱，故其含量均不宜過(guò)多，以免降低燃料的發(fā)熱能力。 第二章 燃料及燃燒計(jì)算 4 按物態(tài)可分 固體燃料、液體燃料和氣體燃料 三類 按來(lái)源可分 天然產(chǎn)品和加工產(chǎn)品 兩種 第二章 燃料及燃燒計(jì)算 燃料的物態(tài) 燃料來(lái)源 天然產(chǎn)品 加工產(chǎn)品 固體燃料 木柴、煤、油頁(yè)巖等 木炭、焦炭、粉煤 液體燃料 石油 焦油、重油、煤油、汽油 氣體燃料 天然煤氣 高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、發(fā)生爐煤氣 工業(yè)用燃料一般分類 5 ? 燃料的化學(xué)組成 必須分清哪些組成物是發(fā)熱的，哪些組成物是有害的。 （ 2）燃燒生成物是氣體狀態(tài)，燃燒后的熱量絕大部分含欲其氣體生成物之中，而且可以在放熱地點(diǎn)以外利用生成物中所含的熱量。1 冶 金 爐 熱 工 基 礎(chǔ) 山東工業(yè)職業(yè)學(xué)院 冶金學(xué)院 2 凡是在燃燒時(shí) (劇烈地氧化 )能夠放出大量的熱，并且此熱量能 有效地被利用 在工業(yè)或其他方面的物質(zhì)稱為燃料 。 （ 3）燃燒產(chǎn)物的性質(zhì)時(shí)熔煉 (加熱 )設(shè)備不起破壞作用，無(wú)毒、無(wú)腐蝕作用。 ? 燃料的發(fā)熱量 這是評(píng)價(jià)燃料質(zhì)量的重要指標(biāo)。 CmHn總稱為重碳?xì)浠衔?,，包括 C3H C2H C2H2 … 等。因此，氧的含量應(yīng)受到限制，一般應(yīng)小于 %。 等符號(hào)分別代表濕氣體燃料中各成分的體 積百分含量 干成分 (不包括水分在內(nèi) )： CO干 + H2干 +CH4干 +N2干 + 當(dāng)氣體燃料的溫度變化時(shí)，飽和水蒸汽含量發(fā)生變化，因而整個(gè)燃料的濕成分亦將發(fā)生變化。其步驟是： 先由表查出 然后由 (式中 X表某成分 ) 最后計(jì)算出水分的含量： 干 O H g 2 （ 3）氣體燃料的化學(xué)組成及干濕成分換算 第二章 燃料及燃燒計(jì)算 %1 0 0 OH1 0 0X 2 濕干濕 ?X10 B、液體和固體燃料的化學(xué)組成及各成分的換算 （ 1）液體和固體燃料的化學(xué)組成 固體和液體燃料的基本組成有 C、 H、 O、 N、 S、 W(水分 )及 A(灰分 )， 其中 C、 H、 S能燃燒放熱構(gòu)成可燃成分 ， 但 S燃燒后生成的而氧化硫?yàn)橛卸練怏w 。在固體燃料中碳的含量變動(dòng)在 50~90%之間。氮存在時(shí)相對(duì)降低了碳、氫等可燃物的含量，但因含量較少，通常只有 l~2%左右，故危害不大。 硫 [S]： 是有害組成物，在燃料中有三種（有機(jī)硫、黃鐵礦硫、硫酸鹽硫）存在形式。 灰分 [A]：是最有害的組成物。 根據(jù)燃燒產(chǎn)物的狀態(tài)，燃料的發(fā)熱量有 高發(fā)熱量 (廢氣中的水均冷卻成 0℃ 的液態(tài)水 )和 低發(fā)熱量 (廢氣中的水均冷卻成20℃ 的水蒸氣 )之分，在燃燒計(jì)算時(shí)一般用 ，高、低發(fā)熱量之間有如下關(guān)系： GW Q DW Q DW Q Kg KJ H W Q Q 用 用 y DW y GW ) 9 ( 17 . 25 + + ? 第二章 燃料及燃燒計(jì)算 / 16 （ 1）氣體燃料發(fā)熱量的計(jì)算 （ 2）固 (液 )體燃料的發(fā)熱量計(jì)算 （ 3）混合煤氣的發(fā)熱量計(jì)算 3 2 4 2 4 231 599 360 108 128 m KJ S H H C CH H CO Q 用 用 用 用 用 用 DW + + + + ? Kg KJ W S O H C Q 用 用 用 用 用 用 DW 25 ) ( 109 1030 339 + ? 3 2 1 ) 1 ( m KJ Q x xQ Q 用 用 用 DW + ? 第二章 燃料及燃燒計(jì)算 / / / 17 C．標(biāo)準(zhǔn)燃料 國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)燃料的發(fā)熱量等于 10 KJ/Kg，即 2022Kcal/Kg的燃料為標(biāo)準(zhǔn)燃料，燃料的發(fā)熱量與標(biāo)準(zhǔn)燃料發(fā)熱量的比值稱為燃料的熱當(dāng)量。 ? 主要 可燃成分為 CO，含量隨著煉鐵生產(chǎn)波動(dòng)而波動(dòng)，一般不超過(guò)三分之一。 ?主要成分是 H2，含量超過(guò) 50%， 其次是 CH4，含量占25%，其余是少量 CO、 N CO H2S等。 21 D、天然氣 ?天然氣是一種發(fā)熱量很高的優(yōu)質(zhì)燃料。輸送管道要嚴(yán)密無(wú)縫隙。重油較稠濃，為黑褐色或綠褐色，發(fā)熱量高達(dá) 39780～ 41870kJ/kg。 23 第二章 燃料及燃燒計(jì)算 ? 重油的粘度 粘度是表示流體質(zhì)點(diǎn)之間內(nèi)摩擦力大小的一個(gè)物理指標(biāo)。 重油越重，粘度越大，閃點(diǎn)溫度就越高。 ? 按照煤的生成過(guò)程，煤可分為四類： 泥煤、褐煤、煙煤及無(wú)煙煤。采用工業(yè)分析法將煤分成四個(gè)組成物：揮發(fā)物、固定碳、灰分及水分。 26 第二章 燃料及燃燒計(jì)算 (2) 固定碳 就是煤分解出揮發(fā)分以后，殘留下來(lái)的固體可燃物質(zhì) (不包括灰分 )。 (3) 灰分 煤完全燃燒以后，殘留下來(lái)的固體礦物灰渣，稱為灰分。 水分通常在 2~10%范圍內(nèi)。 無(wú)煙煤組織致密、堅(jiān)硬、不易吸水，便于長(zhǎng)期保存。焦炭是銀灰色或沒(méi)有光澤的灰黑色塊狀物，每塊焦炭上有許多孔隙。 b)、機(jī)械強(qiáng)度 30 c)、 塊度 冶金焦炭的塊度一般規(guī)定為 25~125毫米，小于 25毫米者不超過(guò) 2%。 粉煤能在較小的空氣消耗系數(shù)下完全燃燒，能使用預(yù)熱空氣，所以燃燒時(shí)能得到較高的溫度。 空氣中懸浮一定濃度的煤粉時(shí)極易發(fā)生爆炸，故使用粉煤應(yīng)注意安全。 幾個(gè)基本概念 a、燃燒 燃燒一種快速的氧化反應(yīng)過(guò)程 .要使燃燒穩(wěn)定進(jìn)行，其條件是：連續(xù)不斷地供給足夠的空氣，其中的氧與燃料接觸良好；燃料必須加熱到一定溫度，氧化反應(yīng)才能自動(dòng)加速進(jìn)行。 (2) 機(jī)械性不完全燃燒 指燃料中的可燃物未參加燃燒反應(yīng)就損失掉的那部分。為了保證燃料完全燃燒，實(shí)際供給燃燒的空氣量均大于理論空氣需要量。 0nLLn ?35 第二章 燃料及燃燒計(jì)算 燃燒計(jì)算的內(nèi)容及假設(shè)條件 燃料燃燒的系統(tǒng)理論計(jì)算基礎(chǔ)是化學(xué)計(jì)算，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)式找出反應(yīng)物和生成物相互間量的變化規(guī)律。元素的分子量取近似整數(shù)計(jì)算。計(jì)算中的關(guān)鍵是計(jì)算燃燒所需的氧，然后按空氣中 N2和 O2比例就可求出所需的空氣量和燃燒產(chǎn)物量。計(jì)算過(guò)程中取 100 m3，故各成分體積百分含量的絕對(duì)值，與其體積數(shù)相等。O2 →H 2O CH4+2O2 →CO 2+2H2O C2H4+2O2→2CO 2+2H2O H2S+3/2O2 →H 2O+SO2 2222 SOOHO211SH +?+40 第二章 燃料及燃燒計(jì)算 氣體燃料中的 CO N H2O及少量 SO2，燃燒過(guò)程中不反應(yīng)，燃燒后直接進(jìn)入廢氣。O2 = H2O 2 Kg 16 Kg 18 Kg 硫 (S)
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