[工學(xué)]第02章20燃燒與大氣污染-免費(fèi)閱讀
【正文】 ? 例題 甲廠用煤量 1300kg/h,其低位發(fā)熱量為16748KJ/kg,乙廠用煤量 900kg/h,其低位發(fā)熱量為 ,丙廠用煤量 800kg/h,其低位發(fā)熱量為29309KJ/kg,試求三個(gè)廠的煤耗，并比較其燃料利用率。還原層中的還原反應(yīng)是吸熱反應(yīng)， CO2轉(zhuǎn)變?yōu)?CO，氣體溫度有所下降。一次空氣與煤粉混合后的噴出速度至少應(yīng)為火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊?3～ 4倍； ? 煤粉的燃燒時(shí)間 煤粉的燃燒時(shí)間不僅與煤粉的細(xì)度、揮發(fā)分含量和火焰的燃燒溫度有關(guān)，而且還與燃燒室的空間大小、過?？諝庀禂?shù)的大小以及二次空氣的加入方式和氣流擾動(dòng)狀況等多種因素有關(guān)。 ?同相燃燒 氣體與氣體之間的燃燒 ?異相燃燒 氣體與固體之間的燃燒 ?煤粉噴入爐內(nèi)受熱后，首先蒸發(fā)出水分，繼而從煤粉內(nèi)部擴(kuò)散出可燃性揮發(fā)性氣體，爐內(nèi)的氧氣與揮發(fā)性氣體相遇，在著火溫度以上即發(fā)生迅速燃燒，此為 同相燃燒 。在工業(yè)上，這個(gè)過程是通過燃油燒嘴來實(shí)現(xiàn)的。 這種燃燒方式是將燃燒所需的空氣分兩部分與氣體燃料相互混合， 一次空氣 在燒嘴的混合室與氣體燃料相混合。 3） 有焰燃燒在利用低熱值煤氣獲得較高的燃燒溫度和充分利用廢氣余熱、節(jié)約燃料等方面都有著現(xiàn)實(shí)意義。 ? 煤的工業(yè)分析 ?水分： ? 一定重量 13mm以下粒度的煤樣 ， 在干燥箱內(nèi) 318～ 323K溫度下干燥 8h， 取出冷卻 ， 稱重 ? 外部水分 ? 將失去外部水分的煤樣保持在 375～ 380K下 ， 約 2h后 ， 稱重 ? 內(nèi)部水分 ?揮發(fā)分： ? 失去水分的試樣密封在坩堝內(nèi) ， 放在 1200K的馬弗爐中加熱 7min， 放入干燥箱中冷卻至常溫再稱重 ? 煤的工業(yè)分析 （ 續(xù) ） ?固定碳 ? 失去水分和揮發(fā)分后的剩余部分 （ 焦炭 ） 放在 800?20?C的環(huán)境中灼燒到重量不再變化時(shí) ， 取出冷卻 。煤中水分由表面水分（外部水分）和吸附水分（內(nèi)部水分）組成。煤形成的地質(zhì)年代越長，其揮發(fā)性成分含量越少，而含碳量則相對增加。當(dāng)不完全燃燒生成 CO時(shí)，放出 9268kJ的熱量。 前兩種能放出熱量 ， 稱之為揮發(fā)硫 。 成焦性較強(qiáng) ， 適宜工業(yè)一般應(yīng)用 ?無煙煤 ? 煤化時(shí)間最長 ， 含碳量最高 （ 高于 93％ ） ， 成焦性差 ,發(fā)熱量大 ? 煤的詳細(xì)分類 煤的成分分析 ?煤的成分分析方法 ?工業(yè)分析 （ proximate analysis ） 測定煤中水分 、 揮發(fā)分 、 灰分和固定碳 。 ? 前兩個(gè)階段對整個(gè)燃料燃燒過程起控制作用。 無焰燃燒的火焰很短，幾乎看不到火焰。它包括四個(gè)過程： ? 燃料油的霧化 ? 油霧粒子中的可燃組分的蒸發(fā)與擴(kuò)散 ? 可燃?xì)怏w與空氣的混合 ? 可燃?xì)怏w的氧化燃燒 ? 與氣體燃料的燃燒過程類似， 前三個(gè)階段對整個(gè)燃料燃燒過程起著控制作用。 粉煤的燃燒過程 粉煤的燃燒過程比氣體或液體燃料燃燒更為復(fù)雜。 影響粉煤的燃燒過程的因素有四個(gè)： ? 一次空氣的用量 它與煤粉的品種及揮發(fā)分含量有關(guān)，一般為總空氣量的 20％～ 40％； ? 煤粉的噴出速度 它必須大于火焰的傳播速度，否則容易發(fā)生回火。 由于塊狀固體燃料燃燒時(shí)不隨氣體流動(dòng)，因而空氣流經(jīng)煤塊表面時(shí)的相對速度較大，包圍在煤塊表面外圍的燃燒產(chǎn)物氣層較薄，有利于氧氣分子與煤塊進(jìn)行擴(kuò)散燃燒。 燃燒計(jì)算 燃料燃燒的理論空氣量計(jì)算 ?建立燃燒方程式的假定 ： ?空氣組成 %O2和 %N2， 兩者體積比為： N2/ O2 = ?燃料中固定氧可用于燃燒 ?燃料中硫主要被氧化為 SO2 ?不考慮 NOX的生成 ?燃料中的 N在燃燒時(shí)轉(zhuǎn)化為 N2 ?燃料的化學(xué)式為 CxHySzOw 燃燒方程式 ? 燃料重量 = 12x++32z+16w ? 理論空氣量： ? 煤 4~7 m3/kg， 液體燃料 10~11 m3/kg 222 2 2 2C H S O O N4 2 4 2 C O H O S O N2 4 2? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ? ? ? ? ?????x y z wy w y wx z x zy y wx z x
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