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1、燃料及燃烧基础知识,市场与战略绩效部 姜谋,2,公司名称信息,前言,一、 本次专业知识培训的目的： 1、扩展知识面, 提升市场人员专业形象. 2、以专业知识辅助市场开发, 延伸市场调研的深度, 挖掘潜在客户,扩大燃气销量. 3、为能源服务和能源管理业务提供更加丰富的信息资源。 二、 希望达到的效果 1、疑惑得到解决 2、获得新的知识，新的思路，新的谈资。 3、对一些不同观点积极讨论，共同探讨，互相学习。 4、成功和失败的案例共同分享，认识更多的朋友，建立更深的友 谊！,3,公司名称信息,目录,-能源和能量守恒定律 - 燃料的概念和分类 -煤的介绍及燃烧特点 -气体燃料燃烧特点及天然气 -液体燃
2、料(燃料油) -电 7。 - 水蒸汽- 工质 8。-天然气与其他燃料的替换优势,4,公司名称信息,火,让我们从火开始！ 1、火的起源 历史的追索 、扮演的角色、深刻的寓意。 2、火的应用 发挥你的想象力 3、火的探索 风、燃料燃烧、热量传递、效率提升、能源的合理利用。,5,公司名称信息,现代“卖碳翁”的困惑 如何用有限的资源获得理想的回报？ 能源管理模式的探索，节能技术的应用。,6,公司名称信息,“打铁先要自身硬”，作为市场人员必须作到： 1、了解自己的产品； 2、我的产品能给客户解决什么问题？ 3、用什么方法能把我的产品功能发挥到最大？ 技术的重要性。,7,公司名称信息,第一节、能源和能量守
3、恒定律,1、能源是自然界中能为人类提供某种形式能量的物质资源，地球上大部分能源都源自太阳。 2、能源的分类： 按获得途径不同分，分为一次能源和二次能源： 一次能源自然界中存在的可以直接获得利用的能源，如煤炭、 石油、天然气、木柴 、太阳能、风能等、潮汐能。 二次能源通过能源转换后获得的能满足人们特殊需要的能源。 如电能、商业蒸汽等。 按是否能重复利用分为：可再生能源和不 可再生能源 可再生能源太阳能、风能、潮汐能、河流落差能等。 不可再生能源存量有限，不能重复利用的能源。如大部分有机燃料，燃烧后不能再生。,8,公司名称信息,能源,二次能源： 电能、商业蒸汽等,一次能源,不可再生能源：煤炭、 石
4、油、天然气等,可再生能源：太阳能、风能等、潮汐能、生物质能,能源的分类,9,公司名称信息,能量守恒定律和能量的品位,3、能量守恒定律 能量既不会增加也不会减少，它只不过会由一种形式转化为另一种形式 。 热量守恒定律即热力学第一定律，是能量守恒定律在热力学方面的应用。热能在传递和转化过程中，无论是功转变成热，或者是热转变成功，系统总能量保持不变。 也可以叫热功转换定律, 即1卡=4.18焦耳 能量守恒定律在燃烧设备中的体现: 总输入热=总输出热,燃料的化学热,总输入热量,进炉物料的物理显热，包括燃料、空气、介质的显热,总输出热量,介质带走的热量，或者物料升温带出的热量（有效热）,烟气带出的热量,
5、炉墙向周围环境散失的热量,未完全燃烧的燃料损失,10,公司名称信息,能量守恒定律和能量的品位,设备热效率 = 获得的有效热 / 燃料燃烧放出的热量 4、能量的品位（品质） 高品位能量：温度高、做功能力强的能量。如电能、机械能、高 温热能、高压势能等。 低品位能量：低温热能（如各种废热、低温烟气）、落差很小的势能（如平缓的河流）等，可利用价值很小的能量。 （ 讨论：一大杯低温水，和一小杯高温水，已知其所含的热量总数相等，从第一定律出发，所含热量一样，但实际有区别吗？）,11,公司名称信息,地球能源枯竭和能源工作者的责任,目前世界能源状况： 以常规的燃料类用能为主要的用能方式，可重复利用的新能源在
6、生产应用中比例不大，应用范围有限。 工业的高速发展造成人类对能源加速开采。石油危机波及全球，石油早已成为国家的战略性物资。 我们作为能源工作者的主要内容： 1、在常规能源的利用方面，积极寻找新技术、新途径，降低产能单耗，提高综合用能效率。 2、为企业提供多元化用能方案。改变传统的粗放、浪费型用能方式，推广高效、精细、环保的用能理念，为我国的能源事业多做贡献。我们的工作是能源替代，推进清洁、高效的天然气燃料，提高用能效率，为用户节约综合燃料成本，为社会节约有限的燃料资源。 3、新能源的探寻与开发。,12,公司名称信息,燃料分类,气体燃料,1、燃料可以燃烧并能放出热量的物质，一般为不可再生能源。
7、2、燃料根据其物理状态分为：固体燃料、液体燃料和气体燃料,液体燃料： 石油、酒精、醚类等。,煤气城市煤气、高炉煤气、焦炉煤气,油页岩,固体燃料,煤无烟煤、贫煤、烟煤、褐煤、泥煤等,木材，生物质,沼气,天然气、液化石油气,第二节、燃料的概念和分类,13,公司名称信息,煤的特点： 煤是一种重要的燃料和化工原料。煤的运输费用占成本比例很大，占价格成本的20 40%，目前大部分燃烧利用效率低，燃烧后有环境污染。作为燃料煤的价格较低。 煤可以短时间储存 ，与空气接触有少量自然损耗。 高效率的燃烧设备比较复杂，投资较大。,第三节、 煤,14,公司名称信息,煤的分类,煤的分类： 无烟煤：Vdaf10%， 含
8、碳最多，发热量高，难以点燃； 贫煤：Vdaf=1020%， 灰分较多； 烟煤：Vdaf=1050%， 含碳多，灰、水少，发热量高 褐煤：Vdaf40%， 水分与灰分高，发热量低，着火与燃烧容易。 煤品质的判断，各种煤应用在什么领域！ 煤的应用： 煤主要以燃烧放出热量的形式被利用，煤的燃烧方式和燃烧技术直接决定煤的综合利用效率。,15,公司名称信息,煤种与挥发份含量的关系,16,公司名称信息,碳 C,最主要的可燃质，煤是富含碳的燃料， 燃烧产物主要是CO2， 碳含量取决于碳富集程度，炭化及年龄。 碳的发热量：7800kcal/kg，4.182系数 一般含量：30%70%， 关于热量单位： kca
9、l（工程）, kJ（国际）,17,公司名称信息,氢 H,发热量很高，达28600kcal/kg，极易燃烧， 煤中含量很少，仅为2%5%， 液体燃料中可达到14%， 天然气中最多。,18,公司名称信息,氧 O,氧不可燃，且不助燃，氧不以游离状态存在于煤中，与煤中的氢和碳组成化合物，占据部分可燃质，使煤发热量降低。 氧的含量115%，木柴中的氧含量达到20%25%。,19,公司名称信息,水分M 和灰份A,水分 含量一般在110%，高的10%左右。,煤中灰份指不能燃烧的矿物质成分，灰份含量越高，热制越低，煤质越差。,20,公司名称信息,2、煤成分的表示方法及其换算,用各个成分的质量百分数来表示; 水
10、分和灰分所占质量较大，且随外界条件有较大的波动; 采用四种不同的“基”准的质量成分表示: 1.收到基ar； 定义！ 2.空气干燥基ad； 3.干燥基d； 4.干燥无灰基daf.,21,公司名称信息,3、煤的发热量,两种发热量的定义： 1高位发热量Qgr 1kg煤完全燃烧时放出的全部热量，包括烟气中水蒸汽凝结时放出的热量。 2低位发热量Qnet 在1kg煤完全燃烧时放出的全部热量中扣除水蒸汽汽化潜热后所得的热量。即煤中可燃质的一部分燃烧热量被用于水分的汽化，没有得到利用。 单位为kcal/kg，或者kJ/kg，MJ/kg。,22,公司名称信息,4、标准煤概念,单纯以燃煤量的多少来比较不同锅炉的经
11、济性不妥，须折算到统一标准， 标准煤的概念，规定低位发热量为7000kcal/kg的煤为标准煤， 将发热量不是7000 kcal/kg的煤统一折算到7000 kcal/kg来进行比较。 用于计算和比较标准煤耗等,23,公司名称信息,煤的应用,煤作为燃料燃烧（占主要份额）,煤作为工业原材料转变成其他化工产品，如转变为甲醇、化肥等。（煤化工）,煤的应用方式,块煤直接燃烧,制成水煤浆燃烧,气化燃烧,磨粉燃烧,24,公司名称信息,煤的燃烧方式,块煤直接燃烧常见于链条炉、手烧炉等。燃烧效率低，通常在65%左右，灰渣含碳量在10%20%。（为什么效率低？） 流态化燃烧-沸腾炉、流化床炉。燃烬率95%左右。
12、 煤粉燃烧用磨煤机将煤磨成粉末状，再以气力输送方式 喷进炉膛内燃烧。燃烬率一般在96%以上，为发电厂等大型锅炉所采用。 水煤浆燃烧 （见后面章节） 煤气化燃烧 （见后面章节）,25,公司名称信息,煤粉燃烧火焰,26,公司名称信息,煤的洁净燃烧（水煤浆）,1、水煤浆燃料特点 水煤浆70%的超细煤粉，30%水，加少量添加剂形成的复合燃料。热值约4600 Kcal/kg，市场价格在850 1000元/吨。 形态为稀糊状液体，以槽车运输，储藏罐储藏。 制备水煤浆的煤一般为优质烟煤，几乎不含硫份，灰份小与7%。 水煤浆燃烧为低温燃烧，炉膛温度900 ，很少生成NO等，可代替重油的环保燃料。 水煤浆的燃烧
13、方式与重油类似，用压缩空气或水蒸汽雾化后喷入炉内燃烧。 （学术界对水煤浆的争论：优点是环保，水煤浆和缺点）,27,公司名称信息,水煤浆设备,2、水煤浆燃烧系统介绍,28,公司名称信息,煤制气化,一般煤的气化方式有以下三种： 1. 焦炉煤气 煤在焦炉内干馏时产生的煤气主要成分是甲烷、氢气、一氧化碳，称为焦炉煤气。 热值约3800 Kcal / NM3 2. 水煤气 用水蒸汽和赤热的无烟煤或焦炭作用而生成的煤气，主要成分是 CO、H2 ，称为水煤气。 热值约 2400 Kcal/NM3 3. 发生炉煤气 用空气和少量的水蒸气跟煤或焦炭在煤气发生炉内反应而产生的煤气主要成分 CO、N2， 称为发生炉
14、煤气。 热值1300 Kcal/NM3. 目前很多工业用户, 如钢铁锻造加热, 陶瓷窑, 玻璃窑, 有色金属融化等都用发生炉煤气. 这些客户是我们重点关注对象!,29,公司名称信息,煤气发生炉的热量转移,煤制气与碳直接燃烧热量比较 1. 煤制气反应式 2 C + O2 - 2 C O + 热量1 2. 煤气燃烧反应式 2 CO + O2 - 2 C O2 + 热量2 3. 碳直接燃烧反应式 2 C + 2 O2 - 2 C O2 + 热量3 4. 热量计算 查表得: C O 标准生成焓为 -110603 J/MOL, 热量1 C O2 标准生成焓为 -393791 J/MOL 热量3 热量2-
15、CO 在加热炉内放出的热量 283188 J/MOL 5. 煤制气过程化学反应热占总化学热的28%. 6. 盖斯定律: 在相同条件下,不管化学反应是一步完成还是分步完成,只要物系在反应前后状态相同,则一步完成的热效应和分步完成的总热效应相等. （需要进一步解释，举例）,30,公司名称信息,煤气发生炉的结构原理,氧化层 (下层) 主要是碳的燃烧反应, 有2种反应,放出热量. 1. 2 C + O2 - 2 C O + 放热 2. 2 C + 2 O2 - 2 C O2 + 热量3 还原层( 中层), 为吸热反应 C O2 + C - 2 C O + 吸热,31,公司名称信息,煤气发生炉结构图,32,公司名称信息,煤气发生炉的特点,每千克煤可制水煤气3立方，其成分和含量大概为: CO -28% 、 H2_ - 12.4%、 CO2 - 6%、 N2 - 53.4% 热值 : 1250 1300 Kcal/NM3 煤制气的热量转换效率取决于发生炉的工况，工况良好的转换效率为70%左右。 热煤气和冷煤气的区别： 热煤气-不经过净化，直接进燃烧设备燃烧，温度400 冷煤气 经过净化、洗气、除焦油，温度低。 热煤气携带了煤气发生炉内产生的部分物理热量,效率高于冷煤气.,33,公司名称信息,煤气发生炉的特点,煤气发生炉的优点: 与直接燃烧煤相比, 因为不产生灰尘, 相对环保. 与天
