第4章燃料燃燒與燃燒設(shè)備

1、1第四章第四章 燃料燃燒及燃燒設(shè)備燃料燃燒及燃燒設(shè)備l 燃料l 燃燒計算l 燃燒設(shè)備（簡介）2一、一、 燃料的種類燃料的種類按按狀態(tài)狀態(tài)分分按按來源來源分分天然原料：天然原料：3 1、 煤煤的的種類種類及及特點特點： 按國家標(biāo)準(zhǔn)，分為三類按國家標(biāo)準(zhǔn)，分為三類: 褐煤、煙煤、無煙煤褐煤、煙煤、無煙煤。（1）褐煤褐煤：外觀褐色，光澤黯淡。：外觀褐色，光澤黯淡。水分含量高水分含量高，熱值熱值 低低，密度較小，含氧量高，化學(xué)反應(yīng)強(qiáng)，極易，密度較小，含氧量高，化學(xué)反應(yīng)強(qiáng)，極易 氧化和自燃。常作為加壓氣化燃料，鍋爐燃料。氧化和自燃。常作為加壓氣化燃料，鍋爐燃料。（2）煙煤煙煤：揮發(fā)分揮發(fā)分含量含量高高、灰

2、分及水分較少，、灰分及水分較少，發(fā)熱量高發(fā)熱量高。 可劃分貧煤、焦煤、氣煤；可劃分貧煤、焦煤、氣煤；（3）無煙煤無煙煤：揮發(fā)分揮發(fā)分含量含量低低，燃點較高，燃燒時沒有，燃點較高，燃燒時沒有粘粘 結(jié)性結(jié)性。（一）固體燃料（一）固體燃料4（b b）煤的煤的粘結(jié)性粘結(jié)性 指粉碎過的煤粒在規(guī)定條件下干餾成焦，指粉碎過的煤粒在規(guī)定條件下干餾成焦，煤粒或與外煤?；蚺c外加物相粘結(jié)的強(qiáng)度加物相粘結(jié)的強(qiáng)度。 粘結(jié)性強(qiáng)的煤：易結(jié)大塊。粘結(jié)性強(qiáng)的煤：易結(jié)大塊。 粘結(jié)性弱粘結(jié)性弱的煤：易堵塞爐柵。的煤：易堵塞爐柵。（a a）煤的煤的揮發(fā)分揮發(fā)分 組組 分分： 含礦物含礦物結(jié)晶水結(jié)晶水、揮發(fā)性成份揮發(fā)性成份和和熱分解產(chǎn)

3、物熱分解產(chǎn)物。 煤中揮發(fā)物含量影響燃燒的火焰長度及著火溫度。一煤中揮發(fā)物含量影響燃燒的火焰長度及著火溫度。一般：揮發(fā)物含量高時火焰長，著火溫度低，易著火。般：揮發(fā)物含量高時火焰長，著火溫度低，易著火。煤煤物性特點：物性特點：5重油性質(zhì)重油性質(zhì)（1 1） 閃點、著火點、燃點、凝固點（閃點、著火點、燃點、凝固點（“四點四點”）閃閃 點點：當(dāng)油被加熱到一定溫度時，表面揮發(fā)逸出蒸汽。：當(dāng)油被加熱到一定溫度時，表面揮發(fā)逸出蒸汽。 當(dāng) 火 焰 接 近 時 ， 油 類 會 出 現(xiàn) 短 暫 的 蘭 色 亮 光 ，當(dāng) 火 焰 接 近 時 ， 油 類 會 出 現(xiàn) 短 暫 的 蘭 色 亮 光 ， 此時油溫為此時油溫

4、為“閃點閃點”。著火點著火點：油溫升高至表面油蒸汽自燃起來，此時油溫為：油溫升高至表面油蒸汽自燃起來，此時油溫為 “著火點著火點”凝固點凝固點：油類完全失去流動時的：油類完全失去流動時的最高溫度最高溫度為為凝固點凝固點。（二）液體燃料（二）液體燃料 石油石油及其及其加工制品加工制品，硅酸鹽行業(yè)主要用，硅酸鹽行業(yè)主要用重油重油性質(zhì)的液性質(zhì)的液體燃料體燃料6（2 2）粘粘 度度；（3 3）密密 度度、比熱容比熱容、導(dǎo)熱系數(shù)導(dǎo)熱系數(shù)；（4 4）水水 分分： 含水分高，容易降低燃料的發(fā)熱量，但燃含水分高，容易降低燃料的發(fā)熱量，但燃燒時需要摻加少量的水，以利于重油霧化。燒時需要摻加少量的水，以利于重油霧

5、化。（5 5）機(jī)械雜質(zhì)機(jī)械雜質(zhì)：重油中的雜質(zhì)，易堵塞油泵及噴嘴。：重油中的雜質(zhì)，易堵塞油泵及噴嘴。重油性質(zhì)重油性質(zhì)7l 氣體燃料（煤氣）參數(shù)：氣體燃料（煤氣）參數(shù)：煤氣的煤氣的分子量分子量和和密度、平均比熱密度、平均比熱（1）分子量：）分子量：某一氣體的分子量氣體體積百分?jǐn)?shù)，iiiiMXMXM（2）標(biāo)準(zhǔn)（態(tài)）密度：）標(biāo)準(zhǔn)（態(tài)）密度：022.4M（3 3）平均比熱）平均比熱: :某一氣體的比熱氣體體積百分?jǐn)?shù)，iiiiCXCXC 工業(yè)上常用的氣體燃料：高爐、焦?fàn)t煤氣、發(fā)生爐煤工業(yè)上常用的氣體燃料：高爐、焦?fàn)t煤氣、發(fā)生爐煤氣和天然氣氣和天然氣（三）氣體燃料（三）氣體燃料8常用常用兩種表示方法兩種表示

6、方法：1 1、元素分析法：、元素分析法：固、液體固、液體 （KgKg % %） C C、 H H、O O、N N、S S、A A、W W氣體（氣體（NmNm3 3 % %） CO HCO H2 2 CHCH4 4 C Cm mH Hn n COCO2 2 N N2 2 SOSO2 2 H H2 2O O2 2、工業(yè)分析法、工業(yè)分析法經(jīng)驗法經(jīng)驗法：固、液體（固、液體（Kg %Kg %）：揮發(fā)分）：揮發(fā)分( (V V) )、固定碳、固定碳( (FCFC) )、A A、W W 揮發(fā)分（揮發(fā)分（V V）+ + 固定碳（固定碳（FCFC）+ A + W = 100%+ A + W = 100%二、二、燃

7、料的燃料的組成組成及及換算換算 9C C：煤中含量最多的可燃元素，一般含量為煤中含量最多的可燃元素，一般含量為: : 15-90%15-90% 以以兩種形式兩種形式存在：存在：碳（氫）化合物：碳與氫、氮、硫等元素結(jié)合成碳（氫）化合物：碳與氫、氮、硫等元素結(jié)合成有機(jī)化有機(jī)化 合物合物碳呈游離狀態(tài)碳呈游離狀態(tài)H、可燃元素，一般含量為可燃元素，一般含量為 : 3-6%；以；以兩種形式兩種形式存在：存在：化合氫（化合氫（H2O)：與氧化合成結(jié)晶水形式（不可燃：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，如自由氫：與化合物組成的有機(jī)物，如CnHm（可燃）（可燃） 1、元素分析法：、元素

8、分析法： C、H、O、N、S、A、W10O O：不可燃元素，一般含量不等。它可與其它可燃物形：不可燃元素，一般含量不等。它可與其它可燃物形成氧化物。成氧化物。N N：煤中惰性氣體含量為：煤中惰性氣體含量為：0.5-2%0.5-2%，在高溫下與氧形成，在高溫下與氧形成有害物質(zhì)有害物質(zhì)NONOx x，污染大氣；，污染大氣；有機(jī)硫有機(jī)硫：與硫、氫、氧等結(jié)合成有機(jī)化合物：與硫、氫、氧等結(jié)合成有機(jī)化合物硫化物中硫硫化物中硫：主要存在于：主要存在于FeSFeS2 2硫酸鹽中硫硫酸鹽中硫：存在于各種硫酸鹽中（：存在于各種硫酸鹽中（CaSOCaSO4 4、FeSOFeSO4 4) )S+O2=SO2 、 SO

9、2+O2=SO3SO2+H2O=H2SO3 、 SO3+H2O=H2SO4 S：含量小于含量小于 1：空氣供給過剩：空氣供給過剩,煙氣中有多余氧氣，氧化氣氛煙氣中有多余氧氣，氧化氣氛1； 還原氣氛，還原氣氛，1。3）與）與燃燒方式燃燒方式有關(guān)：有關(guān)： 如對于氣體燃料，長焰燃燒，如對于氣體燃料，長焰燃燒，= 1.21.6； 無焰燃燒，無焰燃燒，= 1.05。4）與）與燃燒設(shè)備燃燒設(shè)備有關(guān)：有關(guān)： 對于對于煤粉燃燒煤粉燃燒或立窯，或立窯，較大；而對于回轉(zhuǎn)窯，較大；而對于回轉(zhuǎn)窯，較小較小u 空氣過剩系數(shù)空氣過剩系數(shù)的選擇：的選擇：33燃料中可燃成分燃料中可燃成分 燃料中燃料中 完全燃燒需氧量完全燃燒

10、需氧量 已有氧量已有氧量燃料組成燃料組成 反應(yīng)方程式反應(yīng)方程式二、燃燒計算二、燃燒計算可燃成分完全可燃成分完全 燃料中不燃成分燃料中不燃成分 空氣中的氮量空氣中的氮量燃燒生成物燃燒生成物 341 1、分析計算分析計算V Va a 和和 V V0 0燃料燃料 CO H2 CH4 CnHm CO2 N2 SO2 H2O空氣空氣O O2 2 N N2 2 燃燒空間燃燒空間煙煙 氣氣CO2 H2O SO2 N2（氣體氣體燃料）燃料）35氣體氣體燃料燃料組成組成Nm3反應(yīng)方程式反應(yīng)方程式V O2Nm3 VCO2Nm3 V H2ONm3V N2Nm3 VSO2Nm3 COCO+1/2O2=CO2CO /

11、2 COH2H2 +1/2O2=H2O H2 / 2 H2 CH4CH4+2O2=CO2+2H2O2CH4CH4 2CH4CnHmCnHm +（n+m/4）O2 = nCO2 + m/2 H2O（n+m/4）CnHmnCnHmm/2 CnHmH2SH2S+3/2 O2= H2O+SO2 3/2 H2S H2S H2SCO2CO2H2O* H2ON2*N2O2-*O236當(dāng)燃燒當(dāng)燃燒m3 煤氣時，所需煤氣時，所需標(biāo)準(zhǔn)立方米標(biāo)準(zhǔn)立方米O2的總體積為：的總體積為： L0O2 = 1/2CO+1/2H2+2CH4 +( n+m/4)CnHm+3/2H2S O2/100 (m3) L0air = (10

12、0/21) L0O2 = 4.762 L0O2 實際燃燒空氣量實際燃燒空氣量（La）應(yīng)大于理論空氣量應(yīng)大于理論空氣量（L0） （a a）氣體燃料氣體燃料完全燃燒完全燃燒所需空氣量所需空氣量的計算的計算37V0 = CO+H2+3CH4+(n+m/2)CnHm+2H2S+ CO2+H2O+N2/100+0.79L0 （m3/m3） 煤氣燃料：煤氣燃料：1標(biāo)準(zhǔn)立方米標(biāo)準(zhǔn)立方米煤氣煤氣完全燃燒后生成的完全燃燒后生成的實際標(biāo)準(zhǔn)立方米煙氣量實際標(biāo)準(zhǔn)立方米煙氣量 Va應(yīng)為應(yīng)為: Va = Vo + ( - 1) L0 (m3/m3) 煤氣煤氣（b）氣體燃料氣體燃料完全燃燒完全燃燒生成煙氣量生成煙氣量的計算

13、的計算38（c）燃燒）燃燒產(chǎn)物組成產(chǎn)物組成計算計算 已知煙氣中已知煙氣中每種組分的體積每種組分的體積和和煙氣總體積煙氣總體積，即可求出體，即可求出體 積百分?jǐn)?shù)：積百分?jǐn)?shù)： CO2% = (CO+CH4+nCnHm+CO2) / Va 100%； H2O% = (H2+2CH4+m/2CnHm+H2S+CO2+H2O) / Va 100 %； SO2% = H2S / Va 100 %； N2% = (N2+79La) / Va 100 %； O2% = 21( - 1) L0 / Va 100 %。（d）燃燒）燃燒產(chǎn)物密度產(chǎn)物密度的計算的計算 燃燒產(chǎn)物密度燃燒產(chǎn)物密度 = 44CO2+18H2

14、O+64SO2+32O2+28N2/(22.4100) kg/m339例題：例題： 已知發(fā)生爐煤氣組成如下已知發(fā)生爐煤氣組成如下 COw% H2w% CH4w% C2H4w% CO2w% O2w% N2w% H2Ow% 29.0 15.0 3.0 0.6 7.5 0.2 42.0 2.7 空氣過剩系數(shù)空氣過剩系數(shù)為為1.2求求該煤氣該煤氣完全燃燒所需完全燃燒所需空氣量空氣量、生成煙氣量生成煙氣量、煙氣組成煙氣組成以及以及標(biāo)態(tài)標(biāo)態(tài)煙氣密度煙氣密度。解：解： 該煤氣完全燃燒所需的該煤氣完全燃燒所需的理論空氣量理論空氣量， L0 = 4.7621/2CO+1/2H2+2CH4+3C2H4-O2/10

15、0 = 4.7620.529+0.515+23+30.6-0.2/100 = 1.41 (m3/m3)4041422、固體（液體）燃料燃燒計算、固體（液體）燃料燃燒計算（固、液體固、液體燃料）燃料）燃料燃料 C H O N S 煙氣煙氣CO2 H2O SO2 N2燃燒空間燃燒空間空氣空氣O2 N2 43固、液體固、液體燃料（燃料（100Kg 100Kg 燃料基準(zhǔn)）燃料基準(zhǔn)）組成組成 Kg 組成組成 Kmol反應(yīng)方反應(yīng)方程式程式V0O2KmolV0CO2KmolV0H2OKmolV0N2KmolV0SO2KmolC C/12 C+O2=CO2 C/12 C/12H H/2 2H2+O2=2H2O

16、 H/4 H/2O O/32 O/32N N/28 N/28S S /32 S+O2=SO2 S/32 S/32W W/18 W/1844為方便計算，先取為方便計算，先取100千克燃料千克燃料以以應(yīng)用基應(yīng)用基并把各組分的并把各組分的質(zhì)量質(zhì)量換算成換算成千摩爾數(shù)千摩爾數(shù)1千克燃料千克燃料完全燃燒所需的理論空氣量完全燃燒所需的理論空氣量L0： L0 = 4.762(Cy/12+Hy/4+Sy/32Oy/32)22.4/100 = 0.0889Cy+ 0.2666Hy + 0.0333Sy -0.0333Oy m3/kg45固體燃料固體燃料完全燃燒完全燃燒生成生成煙氣量煙氣量的的計算計算：VCO2

17、= Cy/1222.4/100 m3/kg； VH2O = (Hy/2 + Wy/18)22.4/100 m3/kg； VSO2 = Sy/32 22.4/100 m3/kg； VN2 = Ny/2822.4/100 + 0.79L0 m3/kg； VO2 = 0.21(-1)L0 m3/kg V0 = VCO2+VH2O+VSO2+VN2 = (Cy/12+Hy/2+Wy/18+Sy/32+Ny/28)22.4/100+0.79L0 = 0.0889Cy+0.3226Hy+0.0124Wy +0.0333Sy+0.008Ny -0.0263Oy m3/kg1千克固體燃料千克固體燃料完全燃燒所

18、生成的實際標(biāo)態(tài)煙氣量完全燃燒所生成的實際標(biāo)態(tài)煙氣量Va： Va=Vo+ ( - 1)L0 m3/kg46例題：例題： 已知煙煤組成如下已知煙煤組成如下: yyyyyyy空氣過剩系數(shù)為空氣過剩系數(shù)為1.3， 計算煙煤完全燃燒所需的計算煙煤完全燃燒所需的空氣量空氣量、生生成的煙氣量成的煙氣量及及煙氣組成煙氣組成解：解： 1千克燃料完全燃燒所需的理論空氣量千克燃料完全燃燒所需的理論空氣量L0： L0 = 0.0889Cy + 0.2666Hy + 0.0333Sy -0.0333Oy m3/kg = 0.088969.54+0.26664.18+0.03330.5- 0.033311.29 = 6.

19、94 (m3/kg) 所需所需實際標(biāo)態(tài)實際標(biāo)態(tài)空氣量空氣量為為: La = L0 = 6.941.3 = 9.02 (m3/kg)47生成的煙氣量計算生成的煙氣量計算：VCO2 = Cy/1222.4/100 = 69.54/1222.4/100 = 1.30 m3/kgVH2O = (Hy/2+Wy/18)22.4/100 = (4.18/2+3.20/18)22.4/100 = 0.51 m3/kgVSO2 = Sy/32 22.4/100 = 0.5/3222.4/100 = 0.004 m3/kgVN2 = Ny/2822.4/100+ 0.79La = 0.69/2822.4/100

20、+0.799.02 = 7.13 m3/kgVO2 = 0.21(-1)L0 =0.21(1.3-1)6.94 = 0.44 m3/kg 4849例題：例題： 某倒焰窯所用煤的某倒焰窯所用煤的應(yīng)用基組應(yīng)用基組成為：成為： Cy% Hy% Oy% Ny% Sy% Wy% Ay% 72 6.0 4.8 1.4 0.3 3.6 11.9其其干煙氣干煙氣組成為組成為CO2%：13.6%：O2%：5.0；N2%：81.4%；灰渣分析結(jié)果含碳；灰渣分析結(jié)果含碳17%，灰分，灰分83%。計算每千克。計算每千克煤燃燒煤燃燒煙氣生產(chǎn)量煙氣生產(chǎn)量和所需和所需空氣量空氣量。解：解：由于灰渣中還有由于灰渣中還有碳碳，

21、說明沒有完全燃燒，故只能采用，說明沒有完全燃燒，故只能采用 碳平衡碳平衡確定確定煙氣量煙氣量，采用，采用氮平衡氮平衡確定確定空氣量空氣量;（1）煙氣量煙氣量 根據(jù)碳平衡：根據(jù)碳平衡：煤中碳煤中碳 = 煙氣中碳煙氣中碳+灰渣中碳灰渣中碳 基準(zhǔn)：基準(zhǔn)： 100kg煤，煤中含碳量：煤，煤中含碳量：72kg, 灰渣中碳量灰渣中碳量 11.917/83=2.44 (kg) （？）（？） 設(shè)設(shè)100kg煤生成標(biāo)態(tài)干煙氣量為煤生成標(biāo)態(tài)干煙氣量為x (m3), 根據(jù)碳平衡：根據(jù)碳平衡： 72 = 13.6x/100(12/22.4)+2.44 ； x = 955 m3/(100kg) 50生成標(biāo)態(tài)水蒸氣量生成

22、標(biāo)態(tài)水蒸氣量 = (6/2 + 3.6/18)22.4 = 71.7 m3/(100kg)每每100千克煤燃燒生成的標(biāo)態(tài)濕煙氣量千克煤燃燒生成的標(biāo)態(tài)濕煙氣量 Va = (995+71.7) = 1027 m3 /(100kg)（2）空氣量空氣量 根據(jù)根據(jù)氮平衡氮平衡： 空氣中氮空氣中氮+煤中的氮煤中的氮 = 煙氣中氮煙氣中氮 基準(zhǔn)：煤基準(zhǔn)：煤100kg； 煤中氮量煤中氮量： 1.4/2822.4 = 1.12 m3； 空氣中氮量空氣中氮量：設(shè)：設(shè)100kg煤燃燒所需標(biāo)態(tài)空氣量為煤燃燒所需標(biāo)態(tài)空氣量為y(m3), 則空氣則空氣 中標(biāo)態(tài)氮量為中標(biāo)態(tài)氮量為0.79y(m3)煙氣中氮量：煙氣中氮量：

23、0.814x = 0.814955= 777 m3 777 = 1.12 + 0.79y； y = 982 m3/(100kg)，每千克煤燃燒所需空氣量為，每千克煤燃燒所需空氣量為9.82 m3/kg51實際空氣量實際空氣量實際空氣量實際空氣量過剩空氣量過?？諝饬繉嶋H空氣中實際空氣中N2實際空氣中實際空氣中N2過剩空氣中過?？諝庵蠳2固、液體燃料固、液體燃料氣體燃料氣體燃料燃料燃料N2 + 空氣空氣 N2 = 煙氣煙氣 N23、空氣過剩系數(shù)（空氣過剩系數(shù)（）的計算）的計算氮平衡氮平衡法計算法計算0LLa空氣空氣 N2 + 燃料燃料N/28= 煙氣煙氣 N252q 氧平衡氧平衡法計算法計算 實際

24、需實際需O2量量理論需理論需O2量量過剩過剩O2量量理論需理論需O2量量理論需理論需O2量量0LLa過?？諝膺^剩空氣RO2理論理論O O2 2量滿足燃燒量滿足燃燒53煙氣煙氣中中CO2 、SO2可用可用RO2表示：表示：RO2%+O2%+N2%= 1（1）燃料）燃料完全燃燒完全燃燒，燃料中，燃料中N2量不計量不計 = La/L0 = La/(La-L) = 1/1-(L/La) ； L: 過剩空氣量，過?？諝饬?，m3 當(dāng)完全燃燒時，當(dāng)完全燃燒時，過?？諝饬窟^剩空氣量由煙氣中由煙氣中氧含量氧含量LO2來確定來確定 LO2 = 0.21L = Va(O2/100)； L = Va(O2/21) 不

25、考慮燃料中不考慮燃料中N2，實際空氣量可以由煙氣中，實際空氣量可以由煙氣中N2含量含量LN2來確定來確定 LN2 = 0.79La=Va(N2/100)； La = Va(N2/79) = 1/1-Va(O2/21)/Va(N2/79) =1/1-3.762O2/N2 或或= 1/1-3.762O2/100-(RO2+O2)54（2）燃料）燃料不完全燃燒不完全燃燒，燃料中，燃料中N2量不計量不計燃料燃料不完全燃燒不完全燃燒，煙氣中出現(xiàn)，煙氣中出現(xiàn)CO、H2、CH4等，仍需要氧等，仍需要氧氣，氣， 如如CO燃燒所需燃燒所需1/2CO體積的氧。此時體積的氧。此時空氣過剩系數(shù)空氣過剩系數(shù)為：為： =

26、 1/1-3.762O2 - 1/2CO-1/2H2-(n+m/4)CnHm/N2（3）燃料）燃料完全燃燒完全燃燒，且考慮燃料中，且考慮燃料中N2量帶入。量帶入。 燃料完全燃燒，燃料完全燃燒， = 1/1-3.762O2/N2 = N2/N2-3.762O2 燃料中燃料中N2量帶入量帶入, =(N2-Nf)/(N2-Nf)-3.762O2； 式中式中Nf指燃料中帶入的指燃料中帶入的N2量。量。55例題：例題： 隧道窯以隧道窯以發(fā)生爐煤氣發(fā)生爐煤氣為燃料，其組成：為燃料，其組成： CO2g% COg% H2g% CH4g% C2H4g% O2g% N2g% 5.6 28.5 15.5 2.1 0

27、.2 0.5 47.6 在燒成帶處取煙氣進(jìn)行分析，其在燒成帶處取煙氣進(jìn)行分析，其干煙氣組成干煙氣組成為：為： CO2%：17.6； O2%：2.6%； N2%：79.8% 計算空氣過剩系數(shù)計算空氣過剩系數(shù)。56解：解： 由于燃料中含由于燃料中含氮量高氮量高，故不能忽略。，故不能忽略。 100標(biāo)準(zhǔn)立方米干煙標(biāo)準(zhǔn)立方米干煙氣所需燃料體積氣所需燃料體積Vf , 可運(yùn)用可運(yùn)用碳平衡原理碳平衡原理計算：計算： 100標(biāo)準(zhǔn)立方米標(biāo)準(zhǔn)立方米干煙氣干煙氣中所含中所含CO2的體積為：的體積為： VCO2 = Vf(CO2+CO+CH4+2C2H4)/100 17.6 = Vf(5.6 + 28.5 + 2.1

28、+ 20.2)/100 ； Vf = 48.1 m3/(100m3) 該煤氣中所含該煤氣中所含N2的體積的體積為：為：Nf = 48.147.6% / 100 = 22.90 m3/(100m3) 空氣過剩系數(shù)空氣過剩系數(shù)： = (N2-Nf)/(N2-Nf)-3.762O2 = (79.8-22.9)/(79.8-22.9)-3.7622.6 =1.2157100kg 燃料（煤或重油）燃料（煤或重油） 列表計算列表計算組組 成成質(zhì)質(zhì) 量量（KgKg）物質(zhì)的量物質(zhì)的量(Kmol)(Kmol)燃燒所需的燃燒所需的理論理論空氣量（空氣量（KmolKmol）（理論）煙（理論）煙 氣氣 量量N2O2C

29、O2H2OSO2O2N2總計CHONSMACarHarOarNarSarMarAarCar/12Har/2Oar/32Nar/28Sar/32Mar/18（Car/12+ Har/4 -Oar/32+ Sar/32）X79/21Car/12Har/4-Oar/32Sar/32Car/12Har/2Mar/18Sar/32Nar/28 +（Car/12+ Har/4 -Oar/32 Sar/32）X79/21合計（理論）100.0（Car/12+ Har/4 -Oar/32 Sar/32）X79/21Car/12+ Har/4 -Oar/32 +Sar/32Car/12Har/2+Mar/18S

30、ar/32Nar/28 +（Car/12+ Har/4 -Oar/32 Sar/32）X79/21Car/12+（Har/2+Mar/18）+ Sar/32+ Nar/28 +（Car/12+ Har/4 -Oar/32 Sar/32）79/21當(dāng) 空氣過剩系數(shù) 時， 則煙氣中過剩O2量：（-1）X (Car/12+ Har/4 -Oar/32 +Sar/32)煙氣中過剩N2量： （ -1）X (Car/12+ Har/4 -Oar/32 +Sar/32) X 79/21實際實際煙氣量（煙氣量（Kmol）Car/12Har/2+Mar/18Sar/32過剩O2合計N2+過剩N2量總計理論煙氣量

31、+過剩O2量+過剩N2量實際煙氣組成（實際煙氣組成（%）CO2%H2O%SO2%O2%N2%100%58煙氣煙氣與與燃料燃料的基準(zhǔn)不同的基準(zhǔn)不同一種方法：一種方法：物料平衡物料平衡兩種途徑：兩種途徑： 以以 100Nm3 干煙氣干煙氣為基準(zhǔn)為基準(zhǔn)，計算所需，計算所需燃料量燃料量 以以 100Nm3 燃料量燃料量為基準(zhǔn)為基準(zhǔn)，計算生成的干煙氣量，計算生成的干煙氣量注 意第三節(jié)第三節(jié) 燃料燃燒過程燃料燃燒過程概念概念燃燒條件：燃燒條件：燃料、空氣、著火溫度燃料、空氣、著火溫度3.3.1 3.3.1 著火溫度著火溫度 燃燒過程兩個階段燃燒過程兩個階段：“著火著火”及及“燃燒燃燒” 著火溫度著火溫度

32、著火、燃燒過程：著火、燃燒過程： 熱源熱源燃料局部被加熱、引燃燃料局部被加熱、引燃傳熱給周圍的傳熱給周圍的燃料燃料溫度升高到著火溫度溫度升高到著火溫度周圍燃料持續(xù)燃燒周圍燃料持續(xù)燃燒 影響著火溫度的因素影響著火溫度的因素：燃料性質(zhì)、散熱條件：燃料性質(zhì)、散熱條件3.3.2 3.3.2 著火濃度范圍著火濃度范圍概念：概念：氣體燃料與空氣混合后，體積比必須在一定的范圍內(nèi)，氣體燃料與空氣混合后，體積比必須在一定的范圍內(nèi)，才能著火燃燒，這一范圍稱為著火濃度范圍或著火極限才能著火燃燒，這一范圍稱為著火濃度范圍或著火極限。影響因素影響因素： 混合物溫度混合物溫度，著火濃度范圍，著火濃度范圍 氣體燃料組成：著

33、火濃度范圍隨燃料組成氣體燃料組成：著火濃度范圍隨燃料組成 變化而變化變化而變化著火濃度范圍計算著火濃度范圍計算iiLaL1003.3.3 3.3.3 固態(tài)碳的燃燒固態(tài)碳的燃燒3.3.3.1 固態(tài)碳的燃燒機(jī)理固態(tài)碳的燃燒機(jī)理反應(yīng)機(jī)理一反應(yīng)機(jī)理一 C + O2 = CO2 （一次反應(yīng)）一次反應(yīng)） CO2 + C = 2CO （二次反應(yīng)）二次反應(yīng)）反應(yīng)機(jī)理二反應(yīng)機(jī)理二 2C + O2 = 2CO （一次反應(yīng)）一次反應(yīng)） 2CO + O2 = 2CO2 （二次反應(yīng)）二次反應(yīng)）= mCO + nCO2 xC +yO2 = CxOy CxOy CxOy + O2 m、n與溫度有關(guān)與溫度有關(guān)9001200： 4C +3O2 = 2CO + 2CO2 1450以上：以上： 3C +2O2 =2CO + CO2 C的燃燒過程的燃燒過程：反應(yīng)機(jī)理三：反應(yīng)機(jī)理三：氧向碳表氧向碳表面擴(kuò)散面擴(kuò)散碳與氧反碳與氧反應(yīng)的化學(xué)應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物反應(yīng)產(chǎn)物向外擴(kuò)散向外擴(kuò)散3.2 固態(tài)碳的燃燒速度固態(tài)碳的燃燒速度燃燒速度的影響因素燃燒速度的影響因素碳的氧化碳的氧化反應(yīng)速度反應(yīng)速度空氣燃燒產(chǎn)空氣燃燒產(chǎn)物擴(kuò)散速度物擴(kuò)散速度碳粒的碳粒的形狀形狀燃