燃料及燃料燃烧计算

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1、第二章 燃料及燃料燃烧计算燃料：能用来燃烧以取得热量的物质，是锅炉的基本能源 表 31 燃料的分类天然燃料人工燃料固体燃料木材、煤、页岩木炭、焦碳、煤粉液体燃料石油汽油、煤油、柴油、重油气体燃料天然气高炉煤气、发生炉煤气、焦炉煤气、气化煤气、沼气等气体燃料：天然气，液化石油气，沼气，焦炉煤气，高炉煤气及发生炉煤气等。21 气体燃料和液体燃料天然气煤矿矿井气：5260CH4，35N2，热值18800kJ/Nm3气田煤气：9498CH4，压力高，热值36000kJ/Nm3油田煤气：7587CH4，10的C2H6和C3H8，510%CO2，热值45000kJ/Nm3凝析气田气：含有石油的轻质馏分优点

2、：点火容易，易与空气混合达到完全燃烧，调节方便 用途：制取合成氨、炭黑、乙炔等化工产品的原料气，优质的燃料气高炉煤气：炼铁时的副产品，主要成分CO，其余为惰性气体CO2和N2，热值为 33604200 kJ/Nm3 沼气：60% CH4，35%CO2，还有少量的H2和CO，热值为14630 kJ/Nm3 液化石油气：开采和炼制石油过程中而获得的一部分炭氢化合物，主要成分为C3H8，C3H6，C4H10，C4H8，习惯上称C3,C4，热值为91960121220kJ/Nm3炼焦炉煤气：冶金工业炼焦炉的副产品，是煤受热所析出的挥发分，主要成分5060 H2，20% CH4，其余为少量CO2和N2，

3、热值为1500020000 kJ/Nm3 空气煤气：煤在空气不足的条件下燃烧，所生成的CO，主要成分30%CO，56%N2，10%H2，热值小于6000kJ/Nm3 发生炉煤气水煤气：用水蒸汽与炽热的煤反应，可生成水煤气，主要成分4050%CO，4555%H2，其余为少量的CO2和N2，热值为830010500kJ/Nm3 锅炉燃用的油主要是重油和柴油重油：由不同成分的炭氢化合物组成的复杂混合物，由碳、氢、氧、氮、硫、灰份、水分等组成，Car8187，Har1114，Sar，Oar，Nar总量约为13，Mar=13%，Aar8-19较难着火及燃烧完全低挥发份烟煤 20-30易着火及燃烧完全高挥

4、发份烟煤 30-40易着火及燃烧完全褐煤40-50易着火及燃烧完全动力燃料用煤的分类方法C + H + O + N + S + A + M = 100%可燃质惰性质用百分比表示煤的成份：炭(C)是燃料的主要成分，以煤中可燃性成分重量为100，炭占煤成分的5098，则植物纤维含炭4455，泥煤含炭5060，褐煤含炭6077，无烟煤含炭9098，1kg炭完全燃烧约可放出热量32700kJ/kg，不完全燃烧（生成CO）可放出热量9270kJ/kg。氢(H)是燃料中仅次于炭的可燃成分，发热量120370kJ/kg，煤中可燃质含氢28，重油含氢1213，炭氢化合物多的燃料易着火。氮(N)主要由成煤植物中

5、蛋白质转化而来，含量13，在煤燃烧时氮常呈游离状态逸出，不产生热量。氧(O) 不能产生热量，形式上为有机成分，实为燃料内部杂质， 地质年代高的煤含氧量低，相反则高。硫(S) 是煤中可燃成分之一，但也是有害的成分。发热量9100 kJ/kg，燃烧产物为SO2、SO3气体。煤中硫可以分为有机硫和无机硫，我国煤中大约6070的硫为无机硫，3040为有机硫还有磷(P)（含量不超过1）和其它稀有元素，如汞（Hg）、砷（As）、硒（Se）、锗(Ge)、镓(Ga)、铍(Be)、锂(Li)、钒(V)及放射性元素铀(U)等，一般含量甚微。 煤种元素炭氢氧氮褐煤(lignite orbrown coal)6075

6、65301031烟煤bituminous coal75905410231无烟煤anthracite90984231炭、氢、氧、氮四种元素在不同煤中的含量（）水分(M)：外部水分内部水分煤样置于105110的烘箱中使干燥至恒重，失去的水分化合结晶水分：石膏CaSO42H2O，高岭土Al2O3 2SiO2 2H2O 煤中的不可燃成分，降低煤的发热量推迟着火，在燃烧过程中汽化吸热，降低炉膛温度，使着火困难降低锅炉效率易引起低温受热面腐蚀水分对锅炉运行的影响煤种褐煤烟煤无烟煤在地下自然状态603015442在空气中风干之后40108121煤中的水分含量(%)煤中所含的矿物杂质燃烧后的固体残留物灰分(A

7、)： 煤中的不可燃成分，降低煤的发热量，灰份每增加1，燃料消耗即增加1 使受热面受污染影响传热，导致排烟温度升高，降低热效率 使受热面磨损 易产生炉内结渣，并会腐蚀金属管壁 除灰渣系统任务重灰分对锅炉运行的影响：灰熔点表示了灰的熔化特性，一般在10001600之间， 变形温度DT（Deformation Temperature) 开始软化温度ST（Softening Temperature） 熔化温度FT(Fluid Temperature)注：同一煤质，在还原性气氛中要比在非还原性气氛中的熔化温度低，是由于Fe2O3被还原为FeO，形成了低熔点的2FeOSiO2物质易熔灰：ST1400C，适

8、于固态排渣炉煤的成分通常用质量百分数表示，由于灰份和水份因外界条件而变化，为了实际应用的需要通常采用如下四种基准：干燥无灰基(dry and ash free):即可燃基，以可燃质的成份作为100%干燥基(dry)：以除去水分之外的可燃质和灰份为100%收到基（as received）：即应用基，以包含水分、灰分和可燃质为100%空干基（air dry）：即分析基，煤样在试验室中放置，在室温20相对湿度60（颗粒0.2mm）的一般正常条件下，它会失去一些水份，以这种空气干燥过的分析用试样为100%223 3 煤的成分基准及换算收到基：Mar + Var + FCar + Aar = 100 %

9、空干基：Mad + Vad + FCad + Aad = 100 %干燥基：Vd + FCd + Ad = 100 %干燥无灰基：Vdaf + FCdaf = 100 %煤的元素分析成份不同基准的表达：收到基：Car + Har + Oar + Nar + Sar + Aar + Mar = 100%空干基：Cad + Had + Oad + Nad + Sad + Aad + Mad = 100%干燥基：Cd + Hd + Od + Nd + Sd + Ad = 100%干燥无灰基：Cdaf + Hdaf + Odaf + Ndaf + Sdaf = 100%煤的工业分析成份不同基准的表达：

10、注：一般煤的元素分析、工业分析以及发热量等测定都要求煤的分析基试样。不同基之间的换算关系(以C元素为例)： 已知收到基，计算分析基成份：已知收到基，求干燥无灰基的成份：1kg收到基：还包括发热量Q、焦渣特性、灰熔点、颗粒度煤的工业分析气态物质固态物质灰分Aad（%）测定值固定炭FCad（%）求定值水分Mad(%)测定值挥发分Vad（%）测定值224 4 煤的工业分析和燃烧特性煤在隔绝空气的情况下加热至一定温度时，煤中的部分有机物和矿物质便发生分解，析出的气态产物。实验室测试:90010C加热7min主要成分：H、CmHn、CO、CO2、少量O和N。煤的种类析出温度泥煤100110褐煤13017

11、0烟煤190贫煤390无烟煤380400挥发分开始析出的温度随煤的种类而变化煤的挥发分：挥发分对燃烧的影响： Vdaf高，容易着火和燃烧完全。原因：p Vdaf高，难燃的固定炭少，煤炭易于燃烧完全p 大量挥发分析出并燃烧后，可放出大量的热量，有助于固定炭的着火和燃烧p 挥发分析出造成煤中孔隙增大，使煤和空气的接触面积增大，加快了煤的燃烧反应速度煤种褐煤烟煤贫煤无烟煤挥发分Vdaf4060 2040 1020 10不同煤种的挥发分（）煤受热析出挥发分后余下产物的焦结程度。一般炼焦煤（Vdaf=1826%）的焦结性最大，适于炼焦炭。对层燃炉燃烧的影响： 结焦性过强，导致通风不均，难于燃尽； 结焦性

12、过弱，易受热而松散，落到炉排下面，而损失掉。焦结性：发电用煤的分类：VAMSST及Q分类方法例如：V4A1M1S2ST1元素分析与工业分析间的关系：煤单位质量完全燃烧时所放出的热量煤的发热量注：我国在有关的锅炉计算中以低位发热量为准高位发热量Qgr ：计入燃烧后水蒸汽的潜热低位发热量Qnet：不计入燃烧后水蒸汽的潜热高位发热量与低位发热量间的换算关系：注：高位发热注：高位发热量之间才能乘量之间才能乘换算因子换算因子在缺少氧弹测热器的测试数据时，可用下式近似地求出可燃基低位发热量：该式的精确度与煤的折算灰份含量有关： 当折算灰份6时，误差630 KJ/kg 当折算灰份6时，误差840 KJ/kg

13、氧弹所测发热量换算为分析基低位发热量Qad,net,p煤的折算成份科学地比较不同煤种的水份、灰份、硫份，以1兆焦为基准时所含成份的克数（SI）。过去以发热1000大卡为标准折算水份：折算灰份：折算硫份：标准煤：便于比较不同燃煤装置耗煤量或效率，以标准煤为比较基准，假定发热量7000 kcal/kg，无具体成分。项目挥发份（） 82.3221.7231.6873.78固定炭（） 16.3566.2240.3214.95灰份（）1.3312.0628.011.27炭（）48.4572.9951.7244.8氢（）5.854.643.555.35氧（）43.897.3214.7638.19氮（）0.

14、470.720.790.38硫（）0.012.271.180.01灰份（）1.3312.0628.011.27高位发热量（kJ/kg）19380297812077617330杨树 大同烟煤 元宝山褐煤 蔗渣固体燃料干燥基成份比较习题n1、已知煤的Mar、Aar和Mad，试导出其收到基和干燥无灰基之间的换算系数Kdaf-ar及收到基和空气干燥基之间的换算系数Kar-ad。n2、已知 Qdaf,net，求 Qar,net n3、试推导出当煤的收到基水分由Mar1变为Mar2时，其收到基低位发热量间的换算关系式。O220.95，N278.09，Ar0.93, CO20.03工程计算中近似为：O221

15、，N279空气性质：标准条件下空气密度1.293 kg/m3,空气中也含有水蒸汽，一般假定每标准立方米干空气带来0.0161标准立方米的水蒸汽，或者是10 g/(kg干空气)。空气容积组成：2-5 燃烧所需的理论空气量每1kg燃料中可燃质完全燃烧，且空气中的氧完全用完情况下所需的空气量，V0以C为例：C+O2CO2123244因此，1kg C完全燃烧需氧32/12=8/3 kg同理，1kg硫完全燃烧需1kg氧；1kg氢完全燃烧需要8kg氧，理论空气量其中，O2=1.4286 kg/Nm3因此，1kg燃料所需氧的容积为：理论空气量为：V0=V0O21/0.21V0=0.0889(Car+0.37

16、5Sar)+0.265Har-0.0333Oar即在缺少元素分析成份时，可根据燃料的低位发热量近似地估算理论空气量液体燃料贫煤及无烟煤（ ） 烟煤（ ）劣质烟煤 = V / V0 实际空气量（V）与理论空气量（V0）之比值称为过量空气系数，以表示过量空气系数空燃比空气质量/燃油质量空燃比：混合气中的空气与燃料的质量比如如,1kg,1kg汽油约需要汽油约需要14.8kg14.8kg空气，空燃比为空气，空燃比为14.814.8，此时称为汽，此时称为汽油机的理论混合气油机的理论混合气烟道中任一截面处的过量空气系数：燃料完全燃烧时燃烧产物：CO2，SOx，H2O蒸汽，NOx，N2和O2在燃烧不完全时，

17、还会有未燃尽的CO,CH4及H2等，一般CH4，H2很少，可忽略，只分析CO即可。2-6 燃料燃烧产物一、理论烟气量理论烟气量：燃料在供给理论空气量的情况（即 ）下完全燃烧后所产生的烟气量 C+O2CO21232441kg碳完全燃烧产生 Nm3的CO2， 碳产生的CO2为 1kg 硫完全燃烧产生 Nm3的CO2， 硫产生的SO2为 于是其中为当量炭燃料氮空气中的氮气氮气的来源（1）燃料中水份带来的水蒸汽容积 （2）燃料中氢燃烧生成的水蒸汽容积（3）理论空气量带入的水蒸汽容积 注：一般认为1kg干空气中含有10g水蒸汽水蒸汽有四个来源于是，蒸汽雾化重油时的理论水蒸汽容积为当没有蒸汽雾化时，就不考

18、虑最后一项（4）在燃油炉中，当采用蒸汽雾化重油时，则喷入的水蒸汽容积 其中 为雾化用蒸汽消耗率，单位为kg/kg二、实际烟气量燃烧是在过量的空气条件（ ）下进行的，于是实际烟气量为烟气中水蒸汽的总量为 烟气的总体积为其中， 为干烟气的容积三原子气体容积分数和分压力为 水蒸汽容积分数及分压力 烟气中飞灰浓度 （kg/kg）烟气质量Gy即从烟气分析知道干烟气中（RO2+CO）的容积百分比，因此干烟气的总体积Vgy为已知1kg当量炭Kar燃烧后产生22.4/12=1.867Nm3的RO2和CO，三、 根据烟气分析结果推算烟气体积已知燃料的水份Mar，氢Har，再计入空气带来的水蒸汽，则可求出水蒸汽的

19、总体积VH2O，于是求出烟气的体积四、根据烟气分析结果推算过量空气系数已知=V/V0，则有式中N2-1为与过量氧对应的过量氮，该式忽略了燃料中的Nar。现烟气分析中RO2 + O2 + CO + N2 = 100%，CO完全燃烧还要体积为0.5CO的氧，因此过量的氧为O2 0.5CO,已知空气中氧氮比例为21/79，故与过量氧对应的氮为已知N2=N2已知N2100 （RO2 + O2 + CO）,代入上式得，无CO时，该式为奥氏烟气分析方法烟气中CO的含量称燃料特性系数如果燃料完全燃烧而无过量空气时，此时RO2可达最大值，即RO2,max=21RO2,max%燃料木材无烟煤 烟煤褐煤重油天然气

20、 焦炉煤气 0.050.10.2 0.06 0.360.801.2理论空气的焓一、空气焓的计算实际空气的焓二、烟气焓的计算实际烟气焓包括理论烟气焓、过量空气焓和飞灰焓三部分27 空气和烟气焓的计算而理论烟气量中含有三种成分： 理论烟气焓:烟气中的飞灰焓:烟气中的飞灰焓只有当才计入作业一1、已知电厂某炉在额定负荷下运行时的煤耗量为60t/h，该炉燃煤元素分析成分如下：Car=74%,Har=3%,Oar=3%,Nar=1%,Sar=1%,Aar=15，Mar=3%当该炉在1.2的情况下完全燃烧时，试确定该炉每小时实际所需的风量（Nm3/h），并求出该燃料干燥基的成分？2、某煤元素分析成分为Car

21、=66.5%,Har=4.10%,Oar=4.5%,Nar=1.2%,Sar=3.7%,Aar=14%,Mar=6%,锅炉排烟处（即低温空气预热器出口处）烟气分析结果为RO2=14.05%,O2=5.2%,试求该处的过量空气系数及燃烧产物的体积。一个大气压（0.101325MPa）、0标准情况下返回标准条件返返回回烟气质量教你写字n n下面是赠送的下面是赠送的PPT模板不需要朋友可以下模板不需要朋友可以下载后编辑删除！谢谢！载后编辑删除！谢谢！ 感恩 父母天冷时，是他们给你送来温暖有时，他们会对我们发火感恩父母感谢你们把我带到了这个世界感谢你们给了我自由的空气感谢你们 谆谆的教导 殷殷的嘱托

22、我长大了 而你们却老了 谁言寸草心 报得三春晖 我会向你们献上一片诚挚的孝心 祝你们永远健康 对部门及岗位职责的理解 系统集成（SI，System Integration）：就是通过结构化的综合布线系统和计算机网络技术，将各个分离的设备(如个人电脑)、功能和信息等集成到相互关联的、统一和协调的系统之中，使资源达到充分共享，实现集中、高效、便利的管理。系统集成项目目实施施售后售后运运维负责集成项目软、硬件产品与网络设备的安装、调试及使用培训、售前技术支持。负责项目及相关技术问题的跟踪和解决，售后设备维护工作。岗位职责三、工作总结 项目运维 项目实施 银青高速l无线网桥l视频监控 东毛隧道l语音电

23、话l人员定位基站l隧道监控l停车场项目全面实施（IP设置）银青路基五标贵州独平高速项目全面实施（监控室机柜布线）四、心得体会 在这段时间的学习过程中，我对部门很多产品从零学起，刚到公司的时候感觉压力很大，经过这些时间的认真学习和实际操作，调整心态，现已完全能融入公司的各项岗位职责和管理制度中。这些时间，感觉不仅仅是工作技能的提深，更宝贵的是对我人生观念和工作认识有了很大的改变，还让我对工作流程和工作方法有了深刻的体会。由于到达公司时间较短，不可能一下子将公司所有产品亲自操作一遍，但通过公司相关文档的学习收获颇多。希望以后有机会多多参加这些的项目。“九层之台，起于垒土；千里之行，始于足下”只有通过工作中的点点滴滴，脚踏实地做事，才能成为一名优秀的集成工程师。五、职业发展规划第二阶段低姿态起步、踏实做事虚心请教，加强相关产品学习成为一名优秀的集成项目管理工程师 相关证件的考取项目管理流程的学习第一阶段第三阶段