燃料的種類和組成ppt課件

1、第三章第三章 燃料及其熄滅燃料及其熄滅硅酸鹽制品在消費工藝過程中需耗費大量的熱量硅酸鹽制品在消費工藝過程中需耗費大量的熱量熱量的來源有兩種：一是燃料，二是電能。熱量的來源有兩種：一是燃料，二是電能。目前以前者為主，且目前以前者為主，且90%的燃料靠礦產(chǎn)；的燃料靠礦產(chǎn)；燃料費用占產(chǎn)品燃料費用占產(chǎn)品消費本錢的比例消費本錢的比例玻璃：玻璃：25%左右左右陶瓷：陶瓷：3060%水泥：水泥：15%左右左右燃料燃料-凡在物理、化學(xué)反響中能放出大量熱量凡在物理、化學(xué)反響中能放出大量熱量并可以有效地利用于工業(yè)和其它方面的物質(zhì)。并可以有效地利用于工業(yè)和其它方面的物質(zhì)。3-1 3-1 燃料的種類及組成燃料的種類及

2、組成1 1 燃料的種類燃料的種類1.1 1.1 燃料的分類按照屬性分類燃料的分類按照屬性分類(1) 按型態(tài)分按型態(tài)分(2) 按來源分按來源分3-1 3-1 燃料的種類及組成燃料的種類及組成3-1 3-1 燃料的種類及組成燃料的種類及組成(3) 按能源管理分按能源管理分一次能源：燃料、水力、風(fēng)力一次能源：燃料、水力、風(fēng)力二次能源：電力二次能源：電力一次一次能源能源直接運用：直接運用：1二次能源：二次能源：1-2 運用：運用： 2總效率：總效率： = 1-2 2例如：目前火力發(fā)電：例如：目前火力發(fā)電： 1-2 =28.7%電熱效率：電熱效率： 2 =8090%雖然雖然2 ，但，但1-2 ，因此總效

3、率，因此總效率 依然依然不高！不高！等價熱值：等價熱值：MJ54.12%7 .28MJ60. 3kwh1電電熱熱當(dāng)量熱值即熱電當(dāng)量：當(dāng)量熱值即熱電當(dāng)量：1kwh = 3.60MJ電電熱熱3-1 3-1 燃料的種類及組成燃料的種類及組成1.2 1.2 工業(yè)常用燃料工業(yè)常用燃料(1) 煤煤年輕的年輕的古老的古老的植物植物泥煤泥煤褐煤褐煤煙煤煙煤無煙煤無煙煤地地質(zhì)質(zhì)年年代代C增增高高H降降低低火焰火焰長長無無揮發(fā)分揮發(fā)分(V)降降低低 中國煤分類方案附錄十三：中國煤分類方案附錄十三：(a) 按揮發(fā)分按揮發(fā)分Vdaf，%分類：分類： Vdaf 火焰長度火焰長度(b) 按膠濾層厚度按膠濾層厚度y，mm分

4、類：分類：y 粘結(jié)性粘結(jié)性3-1 3-1 燃料的種類及組成燃料的種類及組成(2) 石油加工產(chǎn)品及殘渣石油加工產(chǎn)品及殘渣將石油加工將石油加工蒸餾，按沸點不同分開：蒸餾，按沸點不同分開：汽油汽油主要成分是辛烷主要成分是辛烷(C8H18)，主要用于汽車，主要用于汽車等等煤油煤油主要用于航空主要用于航空柴油柴油分輕柴油和重柴油分輕柴油和重柴油 主要成分是十七烷主要成分是十七烷(C17H36)光滑油、凡士林、蠟光滑油、凡士林、蠟用于化裝品用于化裝品重油重油天然石油提取汽油、煤油、柴油后的液態(tài)天然石油提取汽油、煤油、柴油后的液態(tài) 剩余物，呈暗黑色，粘稠狀，流動性差。剩余物，呈暗黑色，粘稠狀，流動性差。3-

5、1 3-1 燃料的種類及組成燃料的種類及組成隨著工業(yè)化程度的提高，重油的質(zhì)量越來越差：隨著工業(yè)化程度的提高，重油的質(zhì)量越來越差：減壓蒸餾減壓蒸餾減壓渣油減壓渣油裂化渣油裂化渣油催化裂化催化裂化石油石油常壓渣油常壓渣油常壓蒸餾常壓蒸餾我國硅酸鹽工業(yè)主要是燒重油，條件好的也有我國硅酸鹽工業(yè)主要是燒重油，條件好的也有燒煤油和柴油。燒煤油和柴油。上述三種渣油統(tǒng)稱為上述三種渣油統(tǒng)稱為“重油，又稱為重油，又稱為“燃料油；燃料油；3-1 3-1 燃料的種類及組成燃料的種類及組成我國商品重油分類我國商品重油分類3-1 3-1 燃料的種類及組成燃料的種類及組成(3) 天然氣、人造煤氣天然氣、人造煤氣天然氣天然氣

6、是蘊藏在地殼內(nèi)的可燃?xì)怏w是蘊藏在地殼內(nèi)的可燃?xì)怏w 主要成分是主要成分是CH4(a) 氣井：氣井： CH4含量在含量在8590%以上以上(b) 油井伴生氣：主要成分油井伴生氣：主要成分CH4、CmHn(c) 煤成氣與煤伴生：煤成氣與煤伴生： gas瓦斯瓦斯產(chǎn)出產(chǎn)出人造煤氣：工業(yè)上主要是煤以煙煤為主的人造煤氣：工業(yè)上主要是煤以煙煤為主的 氣化產(chǎn)氣，少量的是木柴、秸桿等氣化產(chǎn)氣，少量的是木柴、秸桿等3-1 3-1 燃料的種類及組成燃料的種類及組成人造煤氣種類：人造煤氣種類：(a)石油氣石油氣煉制石油的副產(chǎn)品，其液態(tài)產(chǎn)品為液化煉制石油的副產(chǎn)品，其液態(tài)產(chǎn)品為液化 石油氣，主要含甲、乙、丙、丁烷，熱值高石

7、油氣，主要含甲、乙、丙、丁烷，熱值高;(b)焦?fàn)t煤氣焦?fàn)t煤氣煤在煉焦?fàn)t中進(jìn)展干餾產(chǎn)生的煤氣，煤在煉焦?fàn)t中進(jìn)展干餾產(chǎn)生的煤氣， 主要成分是主要成分是H2、CH4、CO，熱值較高；，熱值較高；(c)高爐煤氣高爐煤氣高爐煉鐵過程中產(chǎn)生的一種煤氣，含高爐煉鐵過程中產(chǎn)生的一種煤氣，含 2528%的的CO，少量，少量H和大量的和大量的N2、CO2，熱值低，熱值低;(d)發(fā)生爐煤氣發(fā)生爐煤氣煤或焦炭在煤氣發(fā)生爐中與空氣或煤或焦炭在煤氣發(fā)生爐中與空氣或 空氣和蒸汽作用而制得，主要成分：空氣和蒸汽作用而制得，主要成分：CO、H2、 CO2及及N2。3-1 3-1 燃料的種類及組成燃料的種類及組成根據(jù)氣化劑的不同

8、，發(fā)生爐煤氣分為：根據(jù)氣化劑的不同，發(fā)生爐煤氣分為：煤煤 +空氣空氣 + 蒸汽蒸汽混合煤氣：混合煤氣：CO+H2，熱值高，熱值高蒸汽蒸汽水煤氣：水煤氣：CO+H2以以H2為主為主空氣空氣空氣煤氣：空氣煤氣：CO，熱值低，熱值低 氣化的關(guān)鍵問題：氣化的關(guān)鍵問題：(a) 設(shè)備投資大設(shè)備投資大;(b) 污染環(huán)境；污染環(huán)境；(c) 對煤種、塊度要求嚴(yán)。對煤種、塊度要求嚴(yán)。3-1 3-1 燃料的種類及組成燃料的種類及組成 以組成燃料的主要元素以組成燃料的主要元素C、H、O、N、S及部分礦物雜質(zhì)及部分礦物雜質(zhì)灰分灰分A和水分和水分M的的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示燃料的組成。質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示燃料的組成。2 2 燃料組成表示方

9、法及其換算燃料組成表示方法及其換算2.1 2.1 固體、液體燃料組成表示方法及其換算固體、液體燃料組成表示方法及其換算以其質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示質(zhì)量以其質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示質(zhì)量 %2.1.1 2.1.1 元素分析法元素分析法 以單質(zhì)以單質(zhì)C或有機化合物方式存或有機化合物方式存在，受熱分解后熄滅。在，受熱分解后熄滅。含量：煤含量：煤5399；重油；重油86% 。molkJCOOC/8 .40822 化合化合H：與氧相結(jié)合，不可燃：與氧相結(jié)合，不可燃自在自在H：與碳、硫的化合物，可燃：與碳、硫的化合物，可燃 固體燃料：固體燃料： 45% 液體燃料：液體燃料： 14%左右左右O和和N不可燃，降低燃料的熄滅才干不可燃，

10、降低燃料的熄滅才干固液體燃料中含固液體燃料中含13或更少?；蚋?。 金屬硫化物金屬硫化物可燃可燃 有機硫化物有機硫化物可燃可燃 無機硫酸鹽無機硫酸鹽不可燃不可燃熄滅產(chǎn)物對設(shè)備及環(huán)境有害熄滅產(chǎn)物對設(shè)備及環(huán)境有害 含量：液體燃料含量：液體燃料0.1-3.5% 固體燃料固體燃料2020液體燃料：普通液體燃料：普通0.30.33-1 3-1 燃料的種類及組成燃料的種類及組成GB483-87GB476-79C H O N S A M100%規(guī)定可燃物質(zhì)規(guī)定可燃物質(zhì)100%絕對枯燥燃料絕對枯燥燃料100%風(fēng)干燃料風(fēng)干燃料100%操作燃料操作燃料內(nèi)內(nèi)在在水水分分外外在在水水分分3-1 3-1 燃料的種類及組

11、成燃料的種類及組成空氣枯燥基空氣枯燥基: :是指分析實驗室里所用的空氣枯燥煤樣是指分析實驗室里所用的空氣枯燥煤樣的組成，用下角標(biāo)的組成，用下角標(biāo)“ad“ad表示表示 。收到基收到基: :實踐運用的燃料的組成，用下角標(biāo)實踐運用的燃料的組成，用下角標(biāo)“ar“ar表表示示枯燥基枯燥基: :絕對枯燥的煤的組成，絕對枯燥的煤的組成， 用下角標(biāo)用下角標(biāo)“d“d表示。表示?？菰餆o灰基枯燥無灰基: :無水無灰煤的組成，用下角標(biāo)無水無灰煤的組成，用下角標(biāo)“daf“daf表表示示不受燃料在開采、運不受燃料在開采、運輸和儲存過程中水分輸和儲存過程中水分變動的影響。變動的影響。不受燃料在開采、運輸、不受燃料在開采、運

12、輸、洗煤和儲存過程中水分、洗煤和儲存過程中水分、灰分變動的影響?；曳肿儎拥挠绊憽?-1 3-1 燃料的種類及組成燃料的種類及組成2.1.2 2.1.2 工業(yè)分析法工業(yè)分析法分析方法見分析方法見GB21277及及GB21184分析結(jié)果以水分分析結(jié)果以水分M、灰分、灰分A、揮發(fā)分、揮發(fā)分V和和固定碳固定碳FC四種成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示。四種成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示。110C烘干烘干隔絕空氣隔絕空氣(干餾干餾)，850900C加熱加熱7分鐘分鐘通空氣，燃盡通空氣，燃盡80020C下至恒重下至恒重失重：揮發(fā)分失重：揮發(fā)分V灰分灰分A煤樣煤樣干樣干樣灰燼灰燼焦餅炭焦餅炭失重：固定碳失重：固定碳FC失重：水分失重：

13、水分M3-1 3-1 燃料的種類及組成燃料的種類及組成收到基：收到基： FC + V + M+ Aar = 100%枯燥無灰基：枯燥無灰基：Vdaf + Cdaf =100%VVolatilize constituent燃料中的碳?xì)浠衔?，燃料中的碳?xì)浠衔铮琕多燃料著火溫度低，多燃料著火溫度低，熄滅速度快熄滅速度快 ，熄滅火，熄滅火焰長。焰長。M Moisture content水分多，粘性大；太大水分多，粘性大；太大 降溫；含量適當(dāng)可減少降溫；含量適當(dāng)可減少灰塵灰塵FC Fixed Carbon FC ，表示閱歷的，表示閱歷的地質(zhì)年代長，燃料地質(zhì)年代長，燃料發(fā)熱量高?；鹧骐m發(fā)熱量高。火焰雖

14、短，但后勁大，適短，但后勁大，適宜燒氧化焰。宜燒氧化焰。A (Ash)A大一定不好大一定不好3-1 3-1 燃料的種類及組成燃料的種類及組成adarMM100100100100arM100)(100ararAM aradMM100100arM100100)(100100ararAM adM100100)(100100adadAM100100adM100)(100adadAM 100100dAdA10010011113-1 3-1 燃料的種類及組成燃料的種類及組成濕成分濕成分用上角標(biāo)用上角標(biāo)“ 表表示示干成分干成分用上角標(biāo)用上角標(biāo)“d“d表示表示不可燃成分不可燃成分N2N2、CO2CO2、SO2

15、SO2、SO3SO3和和H2OH2O等等換換算算可燃成分可燃成分H2、CO、CH4、CmHn和和H2S等等組成組成COv+H2v+CH4v+CmHnv+H2Sv+CO2v+N2v+O2v+H2Ov=100 COd+H2d+CH4d+CmHnd+H2Sd +CO2d+N2d+O2d=100 1001002vdvOHXX組成表示組成表示2.2 2.2 氣體燃料組成表示法氣體燃料組成表示法3-1 3-1 燃料的種類及組成燃料的種類及組成式中：式中：ci 某一組分之平均熱容，某一組分之平均熱容，kJ/Nm3K； Vi 某一組分之體積分?jǐn)?shù)。某一組分之體積分?jǐn)?shù)。如：如： cmixt= ciVikJ/Nm3K 當(dāng)溫度不太低、壓力不太高時，各組分近當(dāng)溫度不太低、壓力不太高時，各組分近似服從理想氣體形狀方程式，其大部分性質(zhì)都似服從理想氣體形狀方程式，其大部分性質(zhì)都近似服從加和性法那么。近似服從加和性法那么。3-1 3-1 燃料的種類及組成燃料的種類及組成煤氣中的水分多以氣體形狀存在，所以煤氣有煤氣中的水分多以氣體形狀存在，所以煤氣有干、濕之分。干、濕之分。冷煤氣冷煤氣經(jīng)水洗滌、被水蒸氣飽和了的煤