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1、第三章 燃料及其燃烧,硅酸盐制品在生产工艺过程中需消耗大量的热量,热量的来源有两种：一是燃料，二是电能。目前以前者为主，且90%的燃料靠矿产；,燃料-凡在物理、化学反应中能放出大量热量并能够有效地利用于工业和其它方面的物质。,3-1 燃料的种类及组成,1 燃料的种类,1.1 燃料的分类（按照属性分类）,(1)按型态分,(2)按来源分,3-1 燃料的种类及组成,3-1 燃料的种类及组成,例如：目前火力发电：1-2=28.7%,电热效率：2=8090%,虽然2，但1-2，因此总效率 仍然不高！,3-1 燃料的种类及组成,1.2 工业常用燃料,(1)煤,3-1 燃料的种类及组成,(2)石油加工产品及
2、残渣,将石油加工蒸馏，按沸点不同分开：,汽油主要成分是辛烷(C8H18)，主要用于汽车等,煤油主要用于航空,柴油分轻柴油和重柴油 主要成分是十七烷(C17H36),润滑油、凡士林、蜡用于化妆品,重油天然石油提取汽油、煤油、柴油后的液态 残余物，呈暗黑色，粘稠状，流动性差。,3-1 燃料的种类及组成,随着工业化水平的提高，重油的质量越来越差：,3-1 燃料的种类及组成,我国商品重油分类,3-1 燃料的种类及组成,(3)天然气、人造煤气,天然气是蕴藏在地壳内的可燃气体 主要成分是CH4,人造煤气：工业上主要是煤（以烟煤为主）的 气化产气，少量的是木柴、秸杆等,3-1 燃料的种类及组成,人造煤气种类
3、：,(a)石油气炼制石油的副产品，其液态产品为液化 石油气，主要含甲、乙、丙、丁烷，热值高;,(b)焦炉煤气煤在炼焦炉中进行干馏产生的煤气，主要成分是H2、CH4、CO，热值较高；,(c)高炉煤气高炉炼铁过程中产生的一种煤气，含 2528%的CO，少量H和大量的N2、CO2，热值低;,(d)发生炉煤气煤或焦炭在煤气发生炉中与空气或 空气和蒸汽作用而制得，主要成分：CO、H2、CO2及N2。,3-1 燃料的种类及组成,根据气化剂的不同，发生炉煤气分为：,气化的关键问题：,(a)设备投资大;,(b)污染环境；,(c)对煤种、块度要求严。,3-1 燃料的种类及组成,以组成燃料的主要元素C、H、O、N
4、、S及部分矿物杂质灰分（A）和水分（M）的质量分数表示燃料的组成。,2 燃料组成表示方法及其换算,2.1 固体、液体燃料组成表示方法及其换算,以其质量分数表示（质量%）,2.1.1 元素分析法,3-1 燃料的种类及组成,元素分析中的O、N、S、M、A 均为燃料的有害成分！,3-1 燃料的种类及组成,3-1 燃料的种类及组成,空气干燥基:是指分析实验室里所用的空气干燥煤样的组成，用下角标“ad”表示。,收到基:实际使用的燃料的组成，用下角标“ar”表示,干燥基:绝对干燥的煤的组成，用下角标“d”表示。,干燥无灰基:无水无灰煤的组成，用下角标“daf”表示,不受燃料在开采、运输和贮存过程中水分变动
5、的影响。,不受燃料在开采、运输、洗煤和贮存过程中水分、灰分变动的影响。,3-1 燃料的种类及组成,2.1.2 工业分析法,分析方法见GB21277及GB21184,分析结果以水分（M）、灰分（A）、挥发分（V）和固定碳（FC）四种成分的质量分数表示。,110C烘干,隔绝空气(干馏)，850900C加热7分钟,通空气，燃尽（80020C下至恒重）,（灰分A）,3-1 燃料的种类及组成,收到基：（FC+V+M+A）ar=100%,干燥无灰基：Vdaf+Cdaf=100%,V（Volatilize constituent）燃料中的碳氢化合物，V多燃料着火温度低，燃烧速度快，燃烧火焰长。,M（Mois
6、ture content）水分多，粘性大；太大 降温；含量适当可减少灰尘,FC（Fixed Carbon）FC，表示经历的地质年代长，燃料发热量高。火焰虽短，但后劲大，适合烧氧化焰。,A(Ash)A大肯定不好,3-1 燃料的种类及组成,燃料组成的换算系数,1,1,1,1,3-1 燃料的种类及组成,2.2 气体燃料组成表示法,3-1 燃料的种类及组成,式中：ci 某一组分之平均热容，kJ/Nm3K；Vi 某一组分之体积分数。,当温度不太低、压力不太高时，各组分近似遵从理想气体状态方程式，其大部分性质都近似遵从加和性法则。,3-1 燃料的种类及组成,煤气中的水分多以气体状态存在，所以煤气有干、湿之分。,冷煤气经水洗涤、被水蒸气饱和了的煤气，水 分含量取决于煤气的温度。其值由物化的克劳 修斯克拉渤龙方程式计算。,热煤气水分含量取决于煤中水分、通入水蒸气 的量以及化学反应速度。其值由物料平衡计算。出口温度为500600C或更高时，煤气中水蒸气 含量约等于5%。,3-1 燃料的种类及组成,
