燃料及其燃燒過(guò)程與設(shè)備.doc

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1、第三章燃料及其燃燒過(guò)程與設(shè)備硅酸鹽制品需要消耗大量的熱量。熱量的來(lái)源：1、燃燒燃燒產(chǎn)生，即化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能。資源豐富，但價(jià)格低廉2、以電為熱源，即電能轉(zhuǎn)化為熱能。效率高，但相對(duì)短缺。目前硅酸鹽行業(yè)熱源以燃燒為主。第一節(jié)燃料的種類(lèi)及組成燃料：在燃燒過(guò)程中能過(guò)發(fā)出熱量并能利用的可然物質(zhì)燃料的種類(lèi)按狀態(tài)分：固體燃料：木碳，煤等。其中煤又分為泥煤、褐煤、煙煤、無(wú)煙煤。液體燃料：石油及其制品。氣體燃料：天然氣、人造煤氣。按來(lái)源分：天然原料：人工原料：一、固體燃料：（一）煤的種類(lèi)及特點(diǎn)：按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，分為三類(lèi):褐煤、煙煤、無(wú)煙煤1).褐煤：外觀褐色，光澤黯淡。水分含量高

2、，熱值低，密度較小，含氧量高，化學(xué)反應(yīng)強(qiáng)，極易氧化和自然。常作為加壓氣化燃料，鍋爐燃料2).煙煤：揮發(fā)份含量高、灰分及水分較少，發(fā)熱量高。可劃分貧煤、焦煤、氣煤3).無(wú)煙煤：揮發(fā)份含量低，燃點(diǎn)較高，燃燒時(shí)沒(méi)有粘結(jié)性。（二）、固體燃料的組成及換算：常用兩種表示方法：（1）元素分析法：C、H、O、N、S、A（灰分）、M（2）工業(yè)分析法：揮發(fā)分（V）、固定碳（FC）、A、M1、元素分析法：C、H、O、N、S、A、MC：煤中含量最多的可燃元素，一般含量為15-90%以?xún)煞N形式存在：碳?xì)浠衔铮禾寂c氫、氮、硫等元素結(jié)合成有機(jī)化合物碳呈游離狀態(tài):H、可燃元素，一般含量

3、為3-6%以?xún)煞N形式存在：化合氫（H2O)：與氧化合成結(jié)晶水形式(不可燃）自由氫：與化合物組成的有機(jī)物，如CnHm(可燃）O：不可燃元素，一般含量不等。它可與其它可燃物形成氧化物N、煤中惰性氣體含量為0.5-2%，在高溫下與氧形成有害物質(zhì)NOx,污染大氣S：含量小于5%以三種形式存在：有機(jī)硫：與碳?xì)浠衔锝Y(jié)合在一起硫化物中硫：主要存在于FeS2硫酸鹽中硫：存在于各種硫酸鹽中（CaSO4,FeSO4§硫?yàn)橛泻ξ镔|(zhì)。S+O2=SO2、SO2+O2=SO3SO2+H2O=H2SO3、SO3+H2O=H2SO4A：煤燃燒后的產(chǎn)物，為有害物質(zhì)，降低煤的發(fā)熱量，造成不

4、完全燃燒損失。主要產(chǎn)物為：SiO2、AlO3、FeO3、CaO、MgOM：不可燃物質(zhì)。水分含量增加即降低可燃物質(zhì)的含量，也降低煤的發(fā)熱量煤中水分以?xún)煞N形式存在：外在水分（表面水分）：機(jī)械的附在煤表面的水分。經(jīng)風(fēng)干及外界條件變化可出去的水分。內(nèi)在水分（固有水分）：達(dá)到風(fēng)干后煤中殘留的水分。（包括化學(xué)吸附水和結(jié)晶水）同種煤的組成成分是波動(dòng)的，在表明煤的組成時(shí)，必須說(shuō)明選用的基準(zhǔn)。常用煤的基準(zhǔn)：（1）收到基(應(yīng)用基)（2）空氣干燥基（分析基)（3）干燥基(干燥基)（4）干燥無(wú)灰基（可燃基）1）收到基（應(yīng)用基）：以實(shí)際使用的煤為基準(zhǔn)而測(cè)出的煤各元素的質(zhì)量百分組成。

5、收到基（應(yīng)用基）收到基水分Mar有兩種：外在水Mar.f和內(nèi)在水Mar.in2）空氣干燥基（分析基）：以實(shí)驗(yàn)室使用的風(fēng)干煤樣（用溫度為20℃，相對(duì)濕度為70%的空氣）為基準(zhǔn)而測(cè)出的煤各元素的質(zhì)量百分組成?？諝飧稍锘治龌?）干燥基（干燥基）：以無(wú)水的煤為基準(zhǔn)而測(cè)出的煤各元素的質(zhì)量百分組成。干燥基干燥基（4）干燥無(wú)灰基（可燃基）：以無(wú)水、無(wú)灰的煤為基準(zhǔn)而測(cè)出的煤各元素的質(zhì)量百分組成。干燥無(wú)灰基（可燃基）各種基之間的轉(zhuǎn)化例如：收到基與空氣干燥基之間的轉(zhuǎn)換。設(shè)：已知Cad、Mar、Mad，求Car。解：取100kg收到基煤為基準(zhǔn)，相當(dāng)于空氣干燥基煤為：(100

6、–Mar.f)(kg)二者含碳質(zhì)量相等：收到基含碳質(zhì)量=空氣干燥基含碳質(zhì)量即：2、工業(yè)分析法：揮發(fā)分（V）+固定碳（FC）+A+M=100%工業(yè)分析規(guī)程：煤在隔絕空氣的條件下加熱，隨溫度升高發(fā)生的變化：100—150℃：外部水分蒸發(fā)200—450℃：碳?xì)浠衔锓纸忉尫懦隹扇細(xì)怏w（CH4、H2、CmHn）。礦物結(jié)晶水逸出---850℃：氣體揮發(fā)停止1000—1100℃：完全停止一切氣體逸出，殘留下固體焦炭.二、液體燃料分類(lèi)：天然原料：石油人工原料：重油常用表示方法：與固體的元素分析法(C、H、O、N、S、A、M)相同三、氣體燃料：工業(yè)上常用的氣體燃料：高爐煤

7、氣、發(fā)生爐煤氣和天然氣組成：用體積百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。兩種表示方法：干基：不含水蒸氣；濕基：含有水蒸氣。氣體燃料組分：CO、H2、CH4……CmHn、CO2、O2等干基：(新國(guó)標(biāo)）COd+H2d+CH4d+……CmHnd、+CO2d+O2d=100%（舊國(guó)標(biāo)）COg+H2g+CH4g+……CmHng、+CO2g+O2g=100%濕基：(新國(guó)標(biāo)）COv+H2v+CH4v+……CmHnv、+CO2v+O2v+H2Ov=100%（舊國(guó)標(biāo)）COs+H2s+CH4s+……CmHns、+CO2s+O2s+H2Os=100%干基與濕基二者的換算關(guān)系：第二節(jié)燃料的熱工性質(zhì)及選用

8、原則一、發(fā)熱量：1、固體、液體的發(fā)熱量（1）定義：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的燃料完