【正文】 燃料及燃燒計(jì)算 氣體燃料中的 CO N H2O及少量 SO2，燃燒過程中不反應(yīng)，燃燒后直接進(jìn)入廢氣。 氣體燃料中可燃成分有 CO、 H CH C2HH2S，它們的化學(xué)反應(yīng)式如下： CO+189。計(jì)算過程中取 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。 A、氣體燃料燃燒理論空氣需要量和燃燒產(chǎn)物量的計(jì)算 39 第二章 燃料及燃燒計(jì)算 氣體燃料的組成成分以體積百分?jǐn)?shù)表示。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。任何氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的千克分子體積 (或千摩爾體積 )都是； (3) 當(dāng)溫度不超過 2100℃ 時(shí)，在計(jì)算中不考慮燃燒產(chǎn)物的熱分解，亦不考慮固體燃料中灰分的熱分解產(chǎn)物。元素的分子量取近似整數(shù)計(jì)算。 (5) 空氣消耗系數(shù)的計(jì)算。 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。氣體燃料的空氣消耗系數(shù)一般在~；液體燃料為 ~；固體燃料則更大一些，約為 ~；人工加煤的小爐子可達(dá) 2。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。所以必須分析原因，掌握其內(nèi)部規(guī)律，采取準(zhǔn)確措施，主動(dòng)地避免不完全燃燒損失。 (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。 第二章 燃料及燃燒計(jì)算 33 第二章 燃料及燃燒計(jì)算 b、完全燃燒與不完全燃燒 燃料中的可燃物全部與氧發(fā)生充分的化學(xué)反應(yīng)，生成不能燃燒的產(chǎn)物 CO H2O、 SO2等叫完全燃燒。 幾個(gè)基本概念 a、燃燒 燃燒一種快速的氧化反應(yīng)過程 .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。 32 概述 燃燒計(jì)算的目的是為了給爐子設(shè)計(jì)和爐子熱工管理提供必要的數(shù)據(jù)。 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。揮發(fā)物多，煤粒較易燃燒，可磨粗些。 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。在還原性的爐中，焦炭不僅是熱能來源，并且起還原劑作用，以保證工藝過程在還原性氣氛中進(jìn)行。 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 2%。焦炭質(zhì)量好壞對(duì)爐子熱工作影響很大，故對(duì)冶金焦炭提出如下要求： a)、化學(xué)成分 技術(shù)條件： V燃 不大于 %； W用 不大于 12%。焦炭是銀灰色或沒有光澤的灰黑色塊狀物，每塊焦炭上有許多孔隙。 近來高爐噴吹煤粉也多由無煙煤磨制而成。 無煙煤組織致密、堅(jiān)硬、不易吸水，便于長(zhǎng)期保存。 28 第二章 燃料及燃燒計(jì)算 c、無煙煤 無煙煤是煤中埋藏年代最久，炭化程度最高的煤，幾乎全部有碳組成。 水分通常在 2~10%范圍內(nèi)。 固定碳含量大約為 50~60%。 (3) 灰分 煤完全燃燒以后，殘留下來的固體礦物灰渣，稱為灰分。但不是純 C。 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，殘留下來的固體可燃物質(zhì) (不包括灰分 )。 根據(jù)煤的工業(yè)分析國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，煤在隔絕空氣的條件，加熱到 850℃ 時(shí)，分解出來的氣體量，作為揮發(fā)分含量。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。 ? 工業(yè)上應(yīng)用最多的是煙煤。 ? 按照煤的生成過程，煤可分為四類： 泥煤、褐煤、煙煤及無煙煤。 24 第二章 燃料及燃燒計(jì)算 三、固體燃料 木材、木炭、煤、焦炭、粉煤等都是固體燃料，在冶金生產(chǎn)中有實(shí)用意義的是煤、焦炭和粉煤。 重油越重，粘度越大，閃點(diǎn)溫度就越高。 毫升水的流出時(shí)間時(shí) 毫升油的流出時(shí)間時(shí) 2 0 0C20 2 0 0CtE t ????毫升水的流出時(shí)間時(shí)毫升油的流出時(shí)間時(shí)2 0 0C202 0 0CtEt ????? 重油的閃點(diǎn) 將重油在規(guī)定條件下加熱，重油隨溫度的升高有可燃蒸汽揮發(fā)出來，可燃蒸汽與周圍空氣混合后，當(dāng)接觸外界火源時(shí)，能發(fā)生閃火現(xiàn)象，也就是爆炸燃燒的現(xiàn)象。 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)。 ? 我國(guó)商品重油共分 4個(gè)牌號(hào)，即 60、 100和 200號(hào)重油。重油較稠濃，為黑褐色或綠褐色，發(fā)熱量高達(dá) 39780～ 41870kJ/kg。 第二章 燃料及燃燒計(jì)算 22 第二章 燃料及燃燒計(jì)算 二、液體燃料 ? 液體燃料包括汽油、煤油、柴油及重油等。輸送管道要嚴(yán)密無縫隙。 ?有的天然氣和石油產(chǎn)在一起，叫做伴生天然氣，它的主要可燃成分除了甲烷以外，還含有較多的不飽和烴 (約占30%)， 發(fā)熱量高 達(dá) 41870kJ/m 3。 21 D、天然氣 ?天然氣是一種發(fā)熱量很高的優(yōu)質(zhì)燃料。 20 第二章 燃料及燃燒計(jì)算 C、發(fā)生爐煤氣 ?在沒有高爐煤氣和焦?fàn)t煤氣的地區(qū)，可以將 固體燃料直接 加工 得到發(fā)生爐煤氣， ?主要成分是 CO，含量不到三分之一， 其次是 H2，含量可達(dá) 10%，不燃成分主要是 N2，含量超過 50%。 ?主要成分是 H2，含量超過 50%， 其次是 CH4，含量占25%，其余是少量 CO、 N CO H2S等。 ? 高爐煤氣 發(fā)熱量很低 ，僅 3560~3980kJ/m3，一般 與焦?fàn)t煤氣混合使用 。 ? 主要 可燃成分為 CO，含量隨著煉鐵生產(chǎn)波動(dòng)而波動(dòng)，一般不超過三分之一。 3 第二章 燃料及燃燒計(jì)算 18 第二章 燃料及燃燒計(jì)算 、性質(zhì)和用途 一、冶金生產(chǎn)常用煤氣有高爐煤氣，焦?fàn)t煤氣，發(fā)生爐煤氣，天然煤氣。 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)