【正文】 散熱損失后，供給被加熱介質(zhì)的有效熱量。允許的最大操作運行壓力。一般分為輻射傳熱面積和對流傳熱面積。流量是被加熱介質(zhì)通過加熱盤管的排量。該面積為加熱盤管的傳熱面積。此值與加熱盤管管徑、介質(zhì)流量、介質(zhì)物性有關(guān)。規(guī)范規(guī)定：熱負(fù)荷小于400KW的水套加熱爐僅裝一只安全閥，；熱負(fù)荷大于400KW的加熱爐至少應(yīng)裝兩只安全閥，其中一只為工作安全閥，定壓值同上，另一只為控制安全閥。同所有物質(zhì)一樣，這些可燃性物質(zhì)，在通常情況下，其形態(tài)也表現(xiàn)為固態(tài)（體），液態(tài)（體）和氣態(tài)（體）三種。液化石油氣是液體，將它歸為氣體燃料，是因為它是在常溫下經(jīng)高壓壓縮而成的。所有燃料都可以歸到這三大類中，但每一類燃料又都有各自的許多種類。燃料油一般又按其來源分為三類，如表3—1。若將渣油加入一定比例的煤油或柴油，進行調(diào)制，就是重油表中所列油品，雖然都統(tǒng)稱燃料油，但在長期的生產(chǎn)和使用中，燃料油的含義已經(jīng)逐漸專門化了。因為原油一般作為煉油的原料，很少直接用作燃料使用；而人工燃料油中的汽油，煤油和柴油，分別只用于各種汽油機、航空和民用、以及柴油機等。柴油作為鍋爐燃料的情況，一般是用于點火。柴油、重油和渣油是煉油工藝流程中幾種不同的產(chǎn)物，如圖3—1所示。常壓渣油可直接用做鍋爐燃料，也可經(jīng)減壓塔2繼續(xù)分餾，或經(jīng)催化裂化塔或與減壓渣油摻混后經(jīng)熱裂化塔4進行深加工，又可獲得相應(yīng)的柴油B。減壓渣油還可經(jīng)減粘裂化塔3加工后，除獲得一部分柴油外，使經(jīng)減粘的渣油性質(zhì)得到改善。如果要生產(chǎn)重油，就將渣油輸入油品調(diào)合器6,并根據(jù)所要生產(chǎn)牌號的重油的品質(zhì)要求，配入相應(yīng)的柴油，經(jīng)調(diào)合后就得到格應(yīng)的重油D。名稱的區(qū)別只是各國命名的方法不同而已，當(dāng)然也都有各自的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。盡管鍋爐燃油有柴油、重油和渣油等不同種類，但其元素成分基本相同。另外還有少量的硫(S)，%以下。除可燃元素成分外，燃油中還含有微量的不可燃元素氧（O）和氮（N）。除這些元素外，燃油還含有少許灰分、水分和機械雜質(zhì)。所以確切地說，燃油主要是各種烴類的混合物。三、燃油的主要使用特性及油質(zhì)指標(biāo)對于燃油鍋爐的使用單位和操作者，總是要處理燃油的運輸貯存和燃燒操作的。否則，不僅會影響鍋爐的使用，嚴(yán)重時還可能導(dǎo)致火災(zāi)，爆炸等惡性事故的發(fā)生。燃油的特性指標(biāo)包括：粘度、比重、比熱、凝固點、閃點、導(dǎo)熱系數(shù)、發(fā)熱量、硫分、燃點、自燃點、機械雜質(zhì)、水分，以及熱膨脹性和毒性等十多項理化指標(biāo)。燃油是液體，它在流動時就一定有阻力。反過來，若油品在同樣的流道中流動，阻力大者，油的粘性肯定就大。粘度就是對流動阻力的量度。根據(jù)測量的方式不同，就出現(xiàn)了不同的粘度單位，常用的有以下三種。恩氏粘度的定義是：溫度為t℃的200毫升燃油試樣，從恩氏粘度計（一種特制．）中流出的時間t；與20℃的200毫升蒸餾水流出的時間t之比值，此比值就稱為被測試燃油在溫度t℃時的恩氏粘度，符號單位表示為即它是以德國化學(xué)家恩格勒的名字命名的。除此之外，恩氏粘度還有一些其他的名稱，如比粘度、相對粘度和條件粘度等。恩氏粘度除我國和德國采用外，俄羅斯、法國和意大利等國也都采用。(2）運動粘度我國的油質(zhì)粘度指標(biāo)中，除恩氏粘度外，還同時采用了運動粘度。運動粘度是反映燃油和其他流體的運動情況，所以在有關(guān)流體流動和熱交換的計算中非常有用，因此得到廣泛采用。拖（拖）的全稱是斯托克斯。在許多油質(zhì)指標(biāo)中運動粘度的單位名稱中常有“厘沱”、“厘斯”及“沱”等字樣。運動粘度的代表符號是ν。如德國威索（Weishaupt）燃燒器上，有重油（或柴油、鍋爐油）粘度為xxx mm2 /s（cst)，就是標(biāo)明燃燒器用燃油的運動粘度是xxx厘拖。它還有運動粘性系數(shù)等名稱。因為美國和英國都有以時間秒為單位的粘度測量方法。但兩國的測試又有不同之處，就是測試所用的燃油容積。同時美英兩國又都有各自的對低粘度和高粘度燃油的兩種測試方法，因而得出各自的兩種粘度單位制和表示方法。高粘度油用的是：賽氏一福氏秒，符號為SFt；兩種符號的角標(biāo)t表示測試的溫度。高粘度油則是：海軍雷氏秒；符號為RAt或R2。F，就是在溫度為100176。以上列舉了常用的四種燃油的粘度單位。但是，各國的燃油除采用一些專門的粘度單位外，通常都同時采用了運動粘度。上述列舉的粘度單位的換算關(guān)系列于表3—2。粘度是燃油，特別是重油和渣油使用中最重要的一個指標(biāo)。(1)裝卸運輸運送燃油的汽車罐車和鐵路槽車均配有加熱和保溫措施。加熱的目的就是為降低油的粘度，使其保持在允許的范圍之內(nèi)，以便裝卸。而無論是齒輪泵，螺桿泵還是離心泵，他們工作時對介質(zhì)的粘度適應(yīng)性都有限制。如離心泵，當(dāng)輸送粘度為14 0E的重油時，%，如果粘度增加到24 0E，%。所以，粘度是實現(xiàn)燃油經(jīng)濟、安全輸送一個十分重要的指標(biāo)。不論采用何種霧化方式，要達到正常霧化，油的粘度都必須滿足霧化器的要求。這些炭黑一方面會沉降在煙道中，影響鍋爐傳熱和通風(fēng)；另一方面就導(dǎo)致煙囪冒黑煙，不僅污染環(huán)境，鍋爐的效率和出力也都會大大下降。也就是霧化已不能進行了，就會造成爐膛熄火。許多爐膛爆炸事故都是這樣造成的。所以，粘度直接影響鍋爐的安全經(jīng)濟運行。燃用時，必須保證粘度達到相應(yīng)過程和設(shè)備所要求的指標(biāo)。如何降低燃油粘度并使其達到使用的要求呢？前述汽車罐車和鐵路槽車運油采取的加熱就是達到這一目的的措施。為便于使用，各煉油廠一般都對本廠出產(chǎn)的各種燃油進行粘度一溫度試驗，從而得出他們的依變關(guān)系。由于粘度與溫度存在依變關(guān)系，所以對一定油品，只要其溫度確定，粘度也就確定了。粘度測定不便，但油溫是可以直接通過溫度計測得。圖22還標(biāo)出各種使用場合燃油應(yīng)有的粘度。從圖3—2“4”可以查到，離心泵輸送液體時，液體的最大粘度不得大于30 0E。又如，鍋爐使用的是100號燃油。燃燒器的說明書要求：使用100號燃油時， 0E (0By). 0E水平線與100＃重油交點的橫坐標(biāo)值可知此時的進油溫度應(yīng)達到133℃。但并不是將油的溫度加熱到越高越好，因為油是由大量的碳元素和少量其它元素組成的，如果溫度過高，就可能導(dǎo)致碳在加熱設(shè)備中的分離沉積，影響設(shè)備安全運行。所以，燃油的加熱溫度，既要達到使用的要求，又不可過高。(4)粘度的直觀意義由于粘度在燃油的使用中十分重要，因此世界各國幾乎無一例外地都用粘度指標(biāo)來標(biāo)明燃油的品牌，特別是恩氏粘度。如100號重油，就是該油在50℃時其粘度為100 0E,因此，非常直觀。這里需要注意的是：喪失流動狀態(tài)，而不是說液體變成了固體。這說明各種燃油，如果其溫度低于它的凝點，該油就不能再流動了，因此它是燃油輸送，特別是管道輸送的一個重要指標(biāo)。重油的凝點一般在15～36℃左右，如果含蠟量高，其凝點也高。對于輕柴油，其牌號數(shù)就是其凝點的攝氏溫度值；對重柴油，其凝點為13～33℃。所謂閃點，就是在大氣壓下，油加熱到適當(dāng)溫度后，油的表面蒸發(fā)出一定的油蒸氣，與空氣形成混合物，此混合物與明火接觸即發(fā)生一閃即滅的閃光，此時的油溫稱為閃點。有在封閉容器中測定的“閉口閃點”和在開口容器中測定的“開口閃點”兩種，我國燃料油一般都采用開口閃點。閃點在燃油使用中的意義在于它與“燃點”直接有關(guān)。顯然，同一油品的燃點比閃點高。如何才能保證這種開口貯油容器的安全呢？顯然應(yīng)使其溫度低于燃點。所以，閃點是一個保證開口燃油容器安全、防止火災(zāi)發(fā)生的安全性指標(biāo)依據(jù)。我國20～200號重油的閃點（開口）在80～130℃；渣油隨原油的不同，最低者為80℃，最高者可達300℃以上。硫分就是元素硫及其化合物占燃油質(zhì)量（重量）的百分?jǐn)?shù)。當(dāng)他們排人大氣時，就造成對大氣的污染；而當(dāng)煙氣中的水蒸氣與他們接觸時，就形成亞硫酸和硫酸蒸氣，在鍋爐的低溫受熱面，就形成亞硫酸或硫酸造成對金屬的酸腐蝕。因此，各國都將硫分作為燃油的一種分類方法，而且通常還以它來確定燃油的價格指數(shù)。對燃用中硫和高硫油的鍋爐，必須采取必要的防腐蝕措施。燃油的發(fā)熱量是指lkg的燃油完全燃燒后所放出的熱量，其單位是KJ/kg。高位發(fā)熱量，亦稱高熱值或高發(fā)熱量，它是指燃料燃燒后，煙氣中的水蒸氣冷凝成水時的燃料發(fā)熱量，通常以符號表示。由于加熱爐排煙溫度都在100℃以上，所以在大氣壓力下煙氣中的水蒸氣不會冷凝。由于柴油、重油和渣油的可燃元素含量基本相同，所以燃油的低位發(fā)熱量都在37000～46000kJ/kg范圍內(nèi)。%～6%。所以，也就有其品種相應(yīng)規(guī)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。西方國家也有一些大的石油公司，如殼牌、埃索公司等，制定了自己的規(guī)格和質(zhì)量指標(biāo)。這些質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)基本上與部標(biāo)質(zhì)量相符。第二節(jié) 燃氣及其主要特性一、燃氣燃氣就是在常溫常壓下呈氣體狀態(tài)的氣體燃料。不少場合稱燃氣為“瓦斯”或“瓦斯氣”，這是英文“Gas”的譯音。表3—3燃氣按來源分類種類來源及品名天然燃氣來自自然界（地殼內(nèi)）的可燃氣，如天然氣，石油伴生氣等人造燃氣由固體或液體嫌料加工而得的可燃氣體，如發(fā)生爐煤氣、水煤氣和油制氣等副產(chǎn)燃氣在鋼鐵，化工生產(chǎn)過程中得到的一種可姍性氣體剮產(chǎn)品，如焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣等液化石油氣用天然燃氣或石油煉制過程中取得的油氣經(jīng)加壓液化的姍氣。如一氧化碳（CO）、氫氣（H2）、氣態(tài)烴類的碳氫化合物（Cm Hm），以及硫化氫（H2S)等。按來源不同的三類燃氣分別屬于列舉的哪一種可燃氣體呢？化學(xué)分析表明，不論是天然氣、人造燃氣，還是副產(chǎn)燃氣，不僅都含有多種單一的燃氣，而且還含有諸如氧氣（O）、氮氣（N2）、二氧化碳（C02），以及水蒸汽（H20）等這些不能燃燒的氣體。現(xiàn)在使用的燃氣有近10個品種，他們的組成基本上就是列舉中的8種單一氣體（可燃的和不可燃的各4種），但其性質(zhì)又相差很大，如發(fā)熱量，液化石油氣就比高爐煤氣高出30倍以上。在燃氣技術(shù)中，將各單一氣體占整個混合氣體的分額稱為組分。通常用的是容積組分，即：混合氣體中各單一氣體的分容積與混合氣體總?cè)莘e之比，并用百分率表示。顯然，對任何一種燃氣，其各自的組分之和就是100%。上述高爐煤氣與液化石油氣的區(qū)別就是由于其組分的不同。單一氣體，就是純凈的一種氣體。如一氧化碳CO，它是由一個碳原子和一個氧原子構(gòu)成的，這種構(gòu)成不可改變。如加一個氧原子，就由一氧化碳CO變成了另一種物質(zhì)二氧化碳C02了；一氧化碳可燃，二氧化碳就不可燃，性質(zhì)也就變了。常用燃氣的主要可燃組分范圍如表表3—4常用燃氣的主要可燃氣組分燃氣名稱主要可燃氣體組分（％）天然氣石油伴生氣發(fā)生爐煤氣水煤氣油制氣焦?fàn)t煤氣高爐煤氣液化石油氣CH4CH4CO+H2CO+H2H2+CH4H2+CH4COCnH2n+2+CnH2n*85～9785～93（26～30）＋（10～15）（30～40）＋（34～53)（32～58）＋（17～29）（55～60）＋（24～28）26～29（31～46）＋（52～63）*n＝3～4,即烷烴和烯烴。 三、燃氣的主要使用特性及質(zhì)量要求表征燃氣特性的參數(shù)或物理量也很多。使用時，對燃氣供應(yīng)的壓力和溫度也是不可缺少的指標(biāo)。（一）燃氣的主要使用特性（熱值）因為燃氣是氣態(tài)物質(zhì)，所以其發(fā)熱量不便于用重量單位來計量，而以體積為單位進行計量。因此，燃氣的發(fā)熱量是以一個標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的單位體積來計量的，就是1標(biāo)準(zhǔn)立方米。發(fā)熱量就是1 Nm3的燃氣完全燃燒所放出的熱量，單位為kJ/Nm3 。一般將發(fā)熱量低于13000kJ/Nm3的燃氣稱為低熱值燃氣；（13000～20000）KJ/Nm3的稱為中等熱值燃氣；高于30000 KJ/Nm3的稱為高熱值燃氣。常見的幾種燃氣熱值見表3—5。對于燃氣，如熱值中所述，因氣體有體積隨其壓力和濕度而發(fā)生明顯變化的特性。通常，燃氣的密度也是指標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下lm 3燃氣的質(zhì)量，即kg/Nm3，用符號P176。如上所述，因燃氣的各組分比例是在一定范圍內(nèi)變化的，所以實用的燃氣密度都是平均密度。燃氣的相對密度，就是燃氣的密度與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下空氣密度之比。表3一6常用燃氣的密度燃氣名稱平均密度（kg/Nm3）相對密度天然氣～～石油（田）伴生氣～～焦?fàn)t煤氣～～發(fā)生爐煤氣～～油制氣（重油）催化裂解非催化裂解～～～～液化石油氣～～平均密度在設(shè)計計算等方面用得較多。例如，對于天然氣，因為它比空氣輕得多，所以當(dāng)有泄漏時總是向上擴散；而發(fā)生爐煤氣，與空氣密度相近，就不易擴散，所以就分布在空氣之中；而液化石油氣，因其比空氣重，所以就會聚積在低處。目前華北石油大部分礦區(qū)都已經(jīng)由液化石油氣改為燒天然氣。油田加熱爐大部分也燒天然氣。當(dāng)用戶需向廠商訂購燃燒器時，廠商除要求用戶提供所用燃氣壓力等參數(shù)外，還需用戶提供燃氣的“華白數(shù)”。反之，如果燃氣發(fā)生較大的變化，華白數(shù)也隨之發(fā)生變化。也就是它只能適合一定條件的燃氣。因此，華白數(shù)不僅是燃具和燃燒器設(shè)計的重要指數(shù)（稱熱負(fù)荷指數(shù)），而且也是燃具和燃燒器對燃氣適應(yīng)性的重要指數(shù)。所謂爆炸極限是指燃氣（或燃油蒸氣）與空氣混合后遇火種能夠發(fā)牛高諫燃燒的濃度（一般指體積）范圍。燃氣的爆炸極限是由其組分決定的。一般情況下，天然氣的爆炸極限是(5～15)％；焦?fàn)t煤氣是(5～36) %；液化石油氣(～)％。使用時應(yīng)當(dāng)十分注意燃氣的爆炸極限，并采取相應(yīng)的防爆措施。無論哪種來源，這些氣體都不能從氣井（油井）、制氣爐和生產(chǎn)設(shè)備上直接送入城市使用。所以國家對所有供城市燃用的燃氣都有相應(yīng)的質(zhì)量要求，我國以《城市煤氣設(shè)計規(guī)范》和《人工煤氣》等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了對燃氣的質(zhì)量要求，主要涉及燃氣的組分、密度、熱值、華白數(shù)和主要雜質(zhì)的含量限制等。第三節(jié) 燃油、燃氣的燃燒所謂燃燒，就是燃料中可燃物質(zhì)的分子與空氣中的氧氣分子接觸，在一定的溫度和濃度條件下，發(fā)生劇烈化合并發(fā)出一定熱量的化學(xué)反應(yīng)過程。如燃氣（燃油）中1Nm3的氫（H2）和甲烷（CH4）的燃燒化學(xué)反應(yīng)以上反應(yīng)說明，燃燒必須有一定的溫度（550℃和650℃）、可燃性物質(zhì)與氧氣成一定比例（濃度）才能進行；這個反應(yīng)，使H2,O2和CH4都變成了與原來不同性質(zhì)的H2O和CO2，即化學(xué)反應(yīng)。同時反應(yīng)都放出了各自的一定