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1、关于燃料及燃烧第一页，讲稿共五十八页哦燃料燃料:凡燃烧时能放出大量的热，该热量能经济而有效地用于现代凡燃烧时能放出大量的热，该热量能经济而有效地用于现代工业生产或日常生活的所有物质，统称燃料。工业生产或日常生活的所有物质，统称燃料。分类分类 ：按按物态物态分为固体燃料、液体燃料和气体燃料分为固体燃料、液体燃料和气体燃料 按按来源来源可分为天然产品和加工产品可分为天然产品和加工产品冶金生产所使用的燃料应具备的条件冶金生产所使用的燃料应具备的条件（1)1)燃烧所放出的热量必须满足生产工艺要求；燃烧所放出的热量必须满足生产工艺要求；（2 2）便于控制和调节燃烧过程；）便于控制和调节燃烧过程；（3 3
2、）蕴藏最丰富，成本低，使用方便；）蕴藏最丰富，成本低，使用方便；（4 4）燃烧产物必须是气体，对人、动植物、厂房、设备等无）燃烧产物必须是气体，对人、动植物、厂房、设备等无害。害。项目二燃料及燃烧第二页，讲稿共五十八页哦任务任务1 燃料特性燃料特性 n燃料的化学组成。燃料的化学组成。n燃料的发热能力。燃料的发热能力。（一）燃料的化学组成及其成分换算（一）燃料的化学组成及其成分换算1.气体燃料的化学组成及干湿成分换算气体燃料的化学组成及干湿成分换算气体燃料由几种简单的化合物所组成的机械混合体。气体燃料由几种简单的化合物所组成的机械混合体。可燃成分：可燃成分：CO、H2、CH4、C2H4、CmHn
3、、H2S。不可燃成分：不可燃成分：CO2、N2、S02、H2O、O2。第三页，讲稿共五十八页哦气体燃料的成分系以各组成物的气体燃料的成分系以各组成物的体积百分数体积百分数表示。表示。表示方法有表示方法有湿成分湿成分和和干成分干成分两种。两种。气体燃料的水分含量等于在该温度下的饱和水蒸汽量。气体燃料的水分含量等于在该温度下的饱和水蒸汽量。分析成分是干成分，实际成分为湿成分；分析成分是干成分，实际成分为湿成分；干成分和湿成分之间的干成分和湿成分之间的换算方法换算方法以以CO为例：为例：2100%100H OCOCO湿湿干其余成分均照此类推。其余成分均照此类推。第四页，讲稿共五十八页哦第五页，讲稿共
4、五十八页哦4.2218100014.22181000222干干湿湿气体的总体积水蒸气的体积OHOHggOH式中式中H H2 2O O湿湿为湿气体燃料中水分的体积百分含量。为湿气体燃料中水分的体积百分含量。从饱和水蒸汽表中（见表从饱和水蒸汽表中（见表2-22-2）：）：1 1立方米干气体所能吸立方米干气体所能吸收的水蒸汽的质量（克），收的水蒸汽的质量（克），g/m3。干OHg2OHOHgg2200124.0100124.0干干=%100第六页，讲稿共五十八页哦%8.29干CO%4.152干H%08.34干CH%62.042干HC3/3.222mggOH干例题例题2-12-1将发生炉煤气的干成分换
5、算成湿成分。将发生炉煤气的干成分换算成湿成分。7.71%2干CO0.21%2干O43.18%N2干 干气体。干气体。第七页，讲稿共五十八页哦元素分析法元素分析法：C、H、O、S、N和水分、灰分碳（碳（C）：）：2233915(/)COCOKJ Kg2110258(/)2COCOKJ Kg2.液体和固体燃料的化学组成及各成分的换算液体和固体燃料的化学组成及各成分的换算氢（氢（H）：）：2221()119915(/)2HOH OKJ Kg汽氧（氧（O）：有害元素）：有害元素氮（氮（N）：惰性物质）：惰性物质硫（硫（S）：有害杂质。）：有害杂质。存在形式：有机硫，黄铁矿硫硫酸盐存在形式：有机硫，黄铁
6、矿硫硫酸盐KJSOOS40993022水分（水分（W）：有害成分。水分来源：外部水、吸附水、结晶水。）：有害成分。水分来源：外部水、吸附水、结晶水。灰分（灰分（A）：）：第八页，讲稿共五十八页哦供用成分供用成分：实际组成，包括：实际组成，包括C、H、O、N、S和灰分（和灰分（A）、水分（）、水分（W）干燥成分干燥成分：可燃成分可燃成分：无水无灰为基准：无水无灰为基准有机成分有机成分：C、H、O、N四种元素成分，有机成分或有机质。四种元素成分，有机成分或有机质。100%CHONSA干干干干干干100%CHONS燃燃燃燃燃100%CHON燃燃燃燃%100用用用用用用用WASNOHC成分表示方法成分
7、表示方法：供用成分、干燥成分、可燃成分、有机成分。第九页，讲稿共五十八页哦第十页，讲稿共五十八页哦85.22%C燃4.33%H燃8.47%O燃1.35%N燃0.63%S燃10.73%A干8.34%W用例：已知煤的下列成分：试确定煤的供用成分。第十一页，讲稿共五十八页哦1001008.3410.739.84%100100WAA用用干100()100AWCC用用用燃解：100（9.84+8.34）100H用O用N用S用=85.22%=0.818285.22%=69.73%=0.81824.33%=3.54%=0.81828.47%=6.93%=0.81821.35%=1.10%=0.81820.6
8、3%=0.52%第十二页，讲稿共五十八页哦（二）燃料的发热量（二）燃料的发热量 定义：单位质量或体积的燃料完全燃烧后所放出的热量的千焦数。定义：单位质量或体积的燃料完全燃烧后所放出的热量的千焦数。单位：固、液体燃料：千焦单位：固、液体燃料：千焦/千克（千克（KJ/Kg），），气体燃料：气体燃料：。3(/)KJ m3千焦/米影响因素：只取决于燃料内部的化学组成，不取决于外部的燃料条件。影响因素：只取决于燃料内部的化学组成，不取决于外部的燃料条件。Q高Q低高发热量高发热量：当燃烧产物的温度冷却到使其中的水蒸气冷凝成：当燃烧产物的温度冷却到使其中的水蒸气冷凝成0的水时所放出的热的水时所放出的热量。量
9、。：当燃烧产物中的水分不是呈液态，而是呈：当燃烧产物中的水分不是呈液态，而是呈20的水蒸气存在的水蒸气存在时的发热量。时的发热量。低发热量低发热量高发热量与低发热量之间的换算关系：高发热量与低发热量之间的换算关系：=25.12（9H+W）（千焦）（千焦/千克）千克）Q高Q低1.发热量的概念发热量的概念第十三页，讲稿共五十八页哦2.发热量计算式发热量计算式 固、液体燃料发热量的计算公式：固、液体燃料发热量的计算公式：气体燃料发热量的计算公式：气体燃料发热量的计算公式：339.11256108.9()25.12(9)(/)QCHOSHWKJ Kg用用用用用用低24242127.7108359.65
10、98.7711.8231mnQCOHCHC HC HH S用用湿湿湿湿低3.标准燃料标准燃料发热量为发热量为29302千焦千焦/千克（千克（7000千卡千卡/千克）的煤为千克）的煤为标准煤标准煤；发热量为发热量为41870kJ/kg（10000kcal/kg）的燃料油为）的燃料油为标准燃料油标准燃料油。第十四页，讲稿共五十八页哦1.高炉煤气高炉煤气:主要可燃成分为主要可燃成分为CO不到三分之一，主要成分不到三分之一，主要成分N2=50%以上。以上。2.焦炉煤气：主要成分是焦炉煤气：主要成分是H2=50%以上以上，其余为其余为CH4=25%。3.发生炉煤气：主要成分是发生炉煤气：主要成分是CO含
11、量不到三分之一，含量不到三分之一，=10%，N2=50%以上。以上。4.天然煤气：主要成分是天然煤气：主要成分是CH4，80%以上。以上。5.使用煤气安全知识：输送管道要严密无缝隙。防毒、防爆，严格遵守煤气安全使用煤气安全知识：输送管道要严密无缝隙。防毒、防爆，严格遵守煤气安全制度。制度。二二 常用燃料的种类、性质和用途常用燃料的种类、性质和用途（一）气体燃料（一）气体燃料2H 第十五页，讲稿共五十八页哦四个牌号，四个牌号，20、60、100、200号，重油在号，重油在50时的恩式粘度来确定。时的恩式粘度来确定。（二）液体燃料（二）液体燃料重油重油1.粘度粘度温度的升高而下降温度的升高而下降表
12、示方法：恩氏粘度（表示方法：恩氏粘度（），用恩氏拉粘度计测得：），用恩氏拉粘度计测得：0E020020200ttE 时毫升油的流出时间时毫升水的流出时间输送管道，油温：输送管道，油温：喷嘴前，油温：喷嘴前，油温：C08070C0120110第十六页，讲稿共五十八页哦2.闪点闪点重油加热时表面会产生油蒸汽，随着温度的升高，油蒸汽越来越多，重油加热时表面会产生油蒸汽，随着温度的升高，油蒸汽越来越多，并和空气相混合，当达到一定温度时，火种一接触油气混合物便发生并和空气相混合，当达到一定温度时，火种一接触油气混合物便发生闪火现象。这一引起闪火的最低温度称为重油的闪点。闪火现象。这一引起闪火的最低温度称
13、为重油的闪点。闪点：闪点：，着火温度：着火温度：左右。左右。3.凝固点凝固点重油冷却到一定温度时，就会凝固而失去流动性，开始凝固的温重油冷却到一定温度时，就会凝固而失去流动性，开始凝固的温度称为凝固点。度称为凝固点。左右。左右。C013080C0600500C030第十七页，讲稿共五十八页哦（三）固体燃料（三）固体燃料煤、焦炭、粉煤煤、焦炭、粉煤1.煤煤泥煤、褐煤、烟煤、无烟煤泥煤、褐煤、烟煤、无烟煤煤的工业分析：（煤的工业分析：（1）挥发分）挥发分（2）固定碳（）固定碳（3）灰分（）灰分（4）水分）水分烟煤烟煤：烟煤比褐煤炭化更完全，水分和挥发分进一步减少，固体碳：烟煤比褐煤炭化更完全，水分
14、和挥发分进一步减少，固体碳 增加。低发热增加。低发热量较高；一般都在量较高；一般都在2300029300千焦千焦/千克。千克。作冶金炉燃料时，主要考虑的作冶金炉燃料时，主要考虑的指标指标是：挥发分和发热量；灰分含量及其熔点是：挥发分和发热量；灰分含量及其熔点；含硫量；煤的粒度大小。；含硫量；煤的粒度大小。分类分类：长焰煤、气煤、肥煤、结焦煤、瘦煤。：长焰煤、气煤、肥煤、结焦煤、瘦煤。无烟煤无烟煤：无烟煤是炭化程度最完全的煤，其中挥发分很少。无烟煤挥发分：无烟煤是炭化程度最完全的煤，其中挥发分很少。无烟煤挥发分少，燃烧时火焰很短，故在冶金生产中很少使用。焦炭缺乏时，可用无烟煤少，燃烧时火焰很短，
15、故在冶金生产中很少使用。焦炭缺乏时，可用无烟煤暂代。暂代。第十八页，讲稿共五十八页哦2.焦炭焦炭要求：化学成分要求：化学成分 机械强度机械强度 块度块度 灰分灰分 反应能力反应能力3.粉煤粉煤将块煤或碎煤磨至将块煤或碎煤磨至0.050.07毫米的粒度称为粉煤。毫米的粒度称为粉煤。第十九页，讲稿共五十八页哦1.完全燃烧与不完全燃烧完全燃烧与不完全燃烧燃料中的可燃物全部与氧发生充分的化学反应，生成不能燃烧的产物燃料中的可燃物全部与氧发生充分的化学反应，生成不能燃烧的产物，叫完全燃烧。，叫完全燃烧。燃料的不完全燃烧存在两种情况：燃料的不完全燃烧存在两种情况：化学性不完全燃烧：燃烧时燃料中的可燃物质没
16、有得到足够的氧，或化学性不完全燃烧：燃烧时燃料中的可燃物质没有得到足够的氧，或者与氧接触不良，因而燃烧产物中还含有一部分能燃烧的可燃物被排走者与氧接触不良，因而燃烧产物中还含有一部分能燃烧的可燃物被排走，这种现象叫化学不完全燃烧。，这种现象叫化学不完全燃烧。机械不完全燃烧：燃料中的部分可燃成分未参加燃烧反应就损失掉的机械不完全燃烧：燃料中的部分可燃成分未参加燃烧反应就损失掉的那部分。如灰渣裹走的煤，炉栅漏下的煤，管道漏掉的重油或煤气。那部分。如灰渣裹走的煤，炉栅漏下的煤，管道漏掉的重油或煤气。任务任务2 燃烧计算燃烧计算一一 概述概述第二十页，讲稿共五十八页哦2.空气消耗系数空气消耗系数理论空
17、气需要量用理论空气需要量用L0表示。表示。实际空气需要量用实际空气需要量用Ln表示，它与理论空气需要量的比值叫空气消耗系表示，它与理论空气需要量的比值叫空气消耗系数，用数，用n表示。表示。n值分析：值分析：n大于大于1：1）降低炉温，不利于供热；）降低炉温，不利于供热；2）增大燃烧产物体积，对某些附属设备的容量也有所影响；）增大燃烧产物体积，对某些附属设备的容量也有所影响；3）使钢大量氧化和脱碳，影响质量。）使钢大量氧化和脱碳，影响质量。n等于等于1：理想状态。：理想状态。n小于小于1：造成化学性不完全燃烧损失。：造成化学性不完全燃烧损失。固体燃料：固体燃料：n=1.201.50液体燃料：液体
18、燃料：n=1.151.25气体燃料：气体燃料：n=1.051.15 第二十一页，讲稿共五十八页哦3.燃烧计算的内容及假设条件燃烧计算的内容及假设条件假定：假定：燃料中可燃成分完全燃烧。元素分子量取整数。燃料中可燃成分完全燃烧。元素分子量取整数。气体的体积都按标准状态计算，每气体的体积都按标准状态计算，每1kmol任何气体的体积都是任何气体的体积都是22.4m ；在计算中不考虑热分解效应；在计算中不考虑热分解效应；空气的组成只考虑空气的组成只考虑O2和和N2，认为干空气由体积含量为，认为干空气由体积含量为21%的氧的氧和体积含量为和体积含量为79%的氮所组成；的氮所组成；燃烧计算内容燃烧计算内容
19、：燃料燃烧时所需要的空气量的计算燃料燃烧时所需要的空气量的计算;燃烧产物量的计算；燃烧产物量的计算；燃烧产物的成分和密度的计算；燃烧产物的成分和密度的计算；燃烧温度的计算；燃烧温度的计算；空气消耗系数的计算。空气消耗系数的计算。3 第二十二页，讲稿共五十八页哦二二 气体燃料的燃烧计算气体燃料的燃烧计算特殊点：特殊点：1.气体燃料的气体燃料的L0及及V0指的是指的是l立方米气体燃料完全燃烧时所需要的空立方米气体燃料完全燃烧时所需要的空气量和生成的燃烧产物量，其单位是气量和生成的燃烧产物量，其单位是m/m 。2.燃烧反应方程式中反应物与生成物之间的燃烧反应方程式中反应物与生成物之间的分子比就是体积
20、比分子比就是体积比。3 3 2221COOCO第二十三页，讲稿共五十八页哦空气需要量：空气需要量：燃烧产物量：燃烧产物量：（一）理论空气需求量和燃烧产物量的计算（一）理论空气需求量和燃烧产物量的计算根据上述反应即可求得燃烧所需的氧为：根据上述反应即可求得燃烧所需的氧为：第二十四页，讲稿共五十八页哦（二）实际空气需求量和实际燃烧产物量的计算（二）实际空气需求量和实际燃烧产物量的计算实际空气需要量实际空气需要量 实际燃烧产物量实际燃烧产物量（三）燃烧产物成分和密度的计算（三）燃烧产物成分和密度的计算1.燃烧产物成分燃烧产物成分%1001001)(242nnmVCOHmCCHCOCO%1001001
21、)22(2242nnmVOHSHHCnCHHOHnVSHSO100122%10079.010022nnVLNN%100)1(21.002nVLnO第二十五页，讲稿共五十八页哦 2.燃烧产物的密度燃烧产物的密度当已知燃烧产物成分时，其计算公式为：当已知燃烧产物成分时，其计算公式为：当不知燃烧产物成分时，其计算公式为：当不知燃烧产物成分时，其计算公式为：第二十六页，讲稿共五十八页哦例1：高炉煤气的湿成分：CO=26.1%，H2=3.07%，CH4=0.19%，CO2=14.1%，N2=52.2%，O2=0.19%，H2O=4.15%。试确定n=1.2的条件下完全燃烧所需的实际空气量、实际燃烧产物量
22、、燃烧产物成分和密度。湿湿湿湿湿湿湿第二十七页，讲稿共五十八页哦已知发生炉煤气的湿成分：CO=29.0%，H2=15.0%，CH4=3.0%，C2H4=0.6%，CO2=7.5%，N2=42.0%，O2=0.2%，H2O=2.7%。在n=1.05的条件下完全燃烧。计算煤气燃烧所需的空气量、燃烧产物量、燃烧产物成分和密度。湿湿湿湿湿湿湿湿第二十八页，讲稿共五十八页哦二、液体和固体燃料的燃烧计算二、液体和固体燃料的燃烧计算固体燃料和液体燃料的燃烧反应通常以固体燃料和液体燃料的燃烧反应通常以kmol为依据，求出所需氧为依据，求出所需氧的的kmol数，再换算为体积。数，再换算为体积。主要可燃成分：碳、
23、氢、硫主要可燃成分：碳、氢、硫C+O2=CO21kmol 1kmol 1kmol理论空气需要量）32O32S4H12C(10022.44.76用用用用0L理论燃烧产物量0用用用用079.01828N32S2H12C(1004.22LWV）用（一）理论空气需求量和理论燃烧产物量的计算（一）理论空气需求量和理论燃烧产物量的计算第二十九页，讲稿共五十八页哦（二）实际空气需求量和实际燃烧产物量的计算（二）实际空气需求量和实际燃烧产物量的计算实际空气需要量实际空气需要量 实际燃烧产物量实际燃烧产物量（三）燃烧产物成分和密度的计算（三）燃烧产物成分和密度的计算1.燃烧产物成分燃烧产物成分2COnVC124
24、.22用=100%2OH=nVWH）用用182(4.222SO100%100%100%100%nVS324.22用2OnVLn0)1(21.02NnVLN079.0284.22用第三十页，讲稿共五十八页哦2.燃烧产物密度燃烧产物密度 当已知燃烧产物的成分时，固、液体燃料燃烧产物的密度当已知燃烧产物的成分时，固、液体燃料燃烧产物的密度0=4.22322864184422222ONSOOHCO当不知燃烧产物的成分时，当不知燃烧产物的成分时，nnVLA293.1)1(第三十一页，讲稿共五十八页哦已知烟煤的成分：C=56.7%，H=5.2%，S=0.6%，O=11.7%，N=0.8%，A=10.0%，
25、W=15.0%，当n=1.3时，试计算完全燃烧时的实际空气需要量、实际燃烧产物量、燃烧产物成分和密度。用用用用用用用第三十二页，讲稿共五十八页哦解 （1）空气需要量 L0=4.7622.4（32117.032006.04052.012567.0）=6.07（m3/Kg）Ln=1.36.07=7.89（m3/Kg）（2）燃烧产物量 V0=22.4（1815.028008.032006.02052.012567.0）+0.796.07=6.63（m3/Kg）Vn=6.63+（1.31）6.07=8.45（m3/Kg）（3）燃烧产物成分2CO=45.812567.04.22100%=12.53%2O
26、H45.81815.02052.0(4.22）2SO45.832006.04.222N45.889.779.028008.04.222O45.807.6)13.1(21.045.889.7293.11.01(）100%=9.09%=100%=0.05%=100%=73.83%=100%=4.52%=1.32（Kg/m3）=（4）燃烧产物密度 0=第三十三页，讲稿共五十八页哦燃料燃烧放出的热量全部被燃烧产物所吸收，燃烧产物所能燃料燃烧放出的热量全部被燃烧产物所吸收，燃烧产物所能达到的温度叫燃料的燃烧温度，达到的温度叫燃料的燃烧温度，燃烧温度的高低燃烧温度的高低，取决于燃烧产物中所含热量的多少，取
27、决于燃烧产物中所含热量的多少，燃烧产物中所含热量的多少，燃烧产物中所含热量的多少，取决于燃烧过程中热量的取决于燃烧过程中热量的收入和支出。收入和支出。三三 燃烧温度燃烧温度1.概念概念 燃烧温度既与燃料内部的化学组成有关，燃烧温度既与燃料内部的化学组成有关，又受外部燃烧条件的影响。又受外部燃烧条件的影响。第三十四页，讲稿共五十八页哦（1）燃料燃烧的化学热Q低（2）空气带入的物理热Q空气（3）煤气带入的物理热Q煤气热支出各项有：热支出各项有：（1）燃烧产物所含的热量Q产（2）由燃烧产物向周围介质的散热损失Q介（3）燃料不完全燃烧损失的热量Q不（4）高温下燃烧产物热分解损失的热量Q解热平衡方程式：
28、热平衡方程式：Q低+Q燃+Q空=Vnc产t产+Q介+Q不+Q解产解不介空燃低产cVQQQQQQtn热收入各项有：热收入各项有：第三十五页，讲稿共五十八页哦在完全燃烧和绝热条件下，也就是当在完全燃烧和绝热条件下，也就是当Q不不和和Q介介都等于零时，都等于零时，燃烧产物所能达到的温度叫做燃烧产物所能达到的温度叫做“理论燃烧温度理论燃烧温度”，产解煤气空气低理cVQQQQtn理实tt 实理tt第三十六页，讲稿共五十八页哦2.提高燃烧温度的途径提高燃烧温度的途径1）提高燃料的发热量）提高燃料的发热量2）实现燃料的完全燃烧）实现燃料的完全燃烧3）降低炉体热损失）降低炉体热损失 4）预热空气和燃料）预热空
29、气和燃料 5）降低空气消耗系数）降低空气消耗系数6）富氧鼓风和氧气助燃）富氧鼓风和氧气助燃第三十七页，讲稿共五十八页哦优点：优点：（1）空气消耗系数小；）空气消耗系数小；（2）可以预热，提高煤气的燃烧温度；）可以预热，提高煤气的燃烧温度；（3）燃烧过程易控制；）燃烧过程易控制；（4）输送方便，劳动强度小，易实现自动化。）输送方便，劳动强度小，易实现自动化。缺点：缺点：（1）管路施工及架设等费用高；）管路施工及架设等费用高；（2）燃料价格贵；）燃料价格贵；（3）贮藏困难；）贮藏困难；（4）煤气有发生爆炸和使人中毒的危险。）煤气有发生爆炸和使人中毒的危险。任务3 燃料燃烧一一 气体燃料的燃烧气体燃
30、料的燃烧第三十八页，讲稿共五十八页哦分三个阶段：分三个阶段：（一）煤气的燃烧过程（一）煤气的燃烧过程1.煤气与空气的混合；煤气与空气的混合；影响因素：影响因素：改善途径：改善途径：n使煤气与空气流形成一定的交角使煤气与空气流形成一定的交角n改变气流的速度改变气流的速度n缩小气流的直径缩小气流的直径n煤气和空气的流动方式煤气和空气的流动方式n气流速度气流速度n气流相对速度气流相对速度n气流直径气流直径第三十九页，讲稿共五十八页哦（一）煤气的燃烧过程（一）煤气的燃烧过程2.煤气与空气混合物的加热和着火煤气与空气混合物的加热和着火着火类型：着火类型：3.完成燃烧反应完成燃烧反应临界条件：临界条件：着
31、火温度和着火浓度极限。着火温度和着火浓度极限。n自然着火自然着火n强迫着火强迫着火着火温度着火温度 第四十页，讲稿共五十八页哦4.煤气燃烧的火焰煤气燃烧的火焰火焰是正在进行燃烧反应的一般高温混合物。火焰是正在进行燃烧反应的一般高温混合物。煤气火焰由混合区、预热区、燃烧区组成。煤气火焰由混合区、预热区、燃烧区组成。第四十一页，讲稿共五十八页哦在燃烧过程中，火焰好像一层一层地向前推移，火焰锋面连续向前移动，这种现在燃烧过程中，火焰好像一层一层地向前推移，火焰锋面连续向前移动，这种现象叫象叫火焰的传播火焰的传播。火焰前沿向前推移的速度叫火焰前沿向前推移的速度叫火焰传播速度火焰传播速度。火焰传播速度：
32、火焰传播速度：H2COCH4 焦炉煤气焦炉煤气发生炉煤气发生炉煤气高炉煤气高炉煤气天然气天然气第四十二页，讲稿共五十八页哦火焰的稳定性：火焰的稳定性：火焰长度：火焰长度：火焰长短主要取决于煤气与空气的混合速度，随着混合速度的加快而缩短火焰长短主要取决于煤气与空气的混合速度，随着混合速度的加快而缩短 焦炉煤气不易脱火而易回火，天然气易脱火而不易回火。焦炉煤气不易脱火而易回火，天然气易脱火而不易回火。n火焰传播速度火焰传播速度U=W气流速度，火焰稳定在烧嘴附近气流速度，火焰稳定在烧嘴附近n火焰传播速度火焰传播速度U W气流速度，回火回火极限气流速度，回火回火极限 n火焰传播速度火焰传播速度U W气
33、流速度，脱火脱火极限气流速度，脱火脱火极限 回火、脱火的危害：回火、脱火的危害：脱火：不完全燃烧，易引起操作人员的窒息、中毒，易发生爆炸事故。脱火：不完全燃烧，易引起操作人员的窒息、中毒，易发生爆炸事故。回火时，不完全燃烧，烧坏燃烧器，爆炸。回火时，不完全燃烧，烧坏燃烧器，爆炸。第四十三页，讲稿共五十八页哦（二）煤气燃烧方法（二）煤气燃烧方法 1.扩散燃烧扩散燃烧煤气和空气在燃烧之前不预先混合，两者在离开燃烧器后一边混合、煤气和空气在燃烧之前不预先混合，两者在离开燃烧器后一边混合、一边燃烧的过程叫扩散燃烧。一边燃烧的过程叫扩散燃烧。扩散火焰的稳定性很好，不会回火，也很难脱火。扩散火焰的稳定性很
34、好，不会回火，也很难脱火。强化扩散燃烧的方法：强化扩散燃烧的方法：n增大煤气、空气两气流的速度差；增大煤气、空气两气流的速度差；n加大两气流的交汇角度；加大两气流的交汇角度；n减小气层厚度，或使气流呈多股细流喷出；减小气层厚度，或使气流呈多股细流喷出；n增强气流搅拌程度，使气流旋转。增强气流搅拌程度，使气流旋转。第四十四页，讲稿共五十八页哦2.预混燃烧预混燃烧（1）空气耗散系数小）空气耗散系数小（2）燃烧速度快，燃烧空间的热强度大）燃烧速度快，燃烧空间的热强度大（3）燃烧温度较扩散燃烧时高）燃烧温度较扩散燃烧时高（4）火焰的黑度较扩散燃烧时小）火焰的黑度较扩散燃烧时小（5）预热温度原则上不能高
35、于混合气体的着火温度）预热温度原则上不能高于混合气体的着火温度（6）火焰稳定性差，即易回火，也易脱火，调节范围较小）火焰稳定性差，即易回火，也易脱火，调节范围较小 3.大气式燃烧大气式燃烧大气式燃烧所需空气分两次供应：一部分为一次空气，事先和煤气相混合，大气式燃烧所需空气分两次供应：一部分为一次空气，事先和煤气相混合，一次空气耗散系数为一次空气耗散系数为0n11。燃烧所需其余空气靠扩散供应为二次空气。燃烧所需其余空气靠扩散供应为二次空气。火焰长度介于上两种方式之间，分两个区域：火焰内锥，就是预混燃烧时的前焰面；火焰长度介于上两种方式之间，分两个区域：火焰内锥，就是预混燃烧时的前焰面；火焰外区则
36、相当于扩散燃烧时的扩散火焰。火焰外区则相当于扩散燃烧时的扩散火焰。第四十五页，讲稿共五十八页哦（三）煤气燃烧器（三）煤气燃烧器1.有焰烧嘴有焰烧嘴套管式烧嘴：套管式烧嘴：优点：结构简单气流阻力小。优点：结构简单气流阻力小。缺点：混合较慢，火焰较长，需要足够大的空间。缺点：混合较慢，火焰较长，需要足够大的空间。第四十六页，讲稿共五十八页哦扁缝涡流式烧嘴：扁缝涡流式烧嘴：扁缝涡流式烧嘴是有焰烧嘴中混合条件最好，火焰最短的一种，适用于发生炉煤气和混合煤气扁缝涡流式烧嘴是有焰烧嘴中混合条件最好，火焰最短的一种，适用于发生炉煤气和混合煤气，但要求烧嘴前的煤气压力和空气压力具有一定的压力。，但要求烧嘴前的
37、煤气压力和空气压力具有一定的压力。第四十七页，讲稿共五十八页哦2.无焰烧嘴无焰烧嘴第四十八页，讲稿共五十八页哦优点优点烧嘴具有自调性；烧嘴具有自调性；混合装置简单可靠；混合装置简单可靠；燃烧速度快，燃烧温度比有焰烧嘴高；燃烧速度快，燃烧温度比有焰烧嘴高；不需要风机，管路简单，调节和自动控制系统也简单。不需要风机，管路简单，调节和自动控制系统也简单。外型尺寸很大，占地面积大，安装和操作都不方便；外型尺寸很大，占地面积大，安装和操作都不方便；需要较高的煤气压力，动力消耗大；需要较高的煤气压力，动力消耗大；空气和煤气的预热温度受到限制；空气和煤气的预热温度受到限制；烧嘴的自调性差。烧嘴的自调性差。缺
38、点缺点第四十九页，讲稿共五十八页哦1.重油的燃烧过程重油的燃烧过程由碳氢化合物组成由碳氢化合物组成燃烧过程：燃烧过程：a雾化阶段雾化阶段 b混合混合 c预热阶段预热阶段 d燃烧反应阶段燃烧反应阶段二二 液体燃料的燃烧液体燃料的燃烧重油燃烧的好坏主要取决于雾化程度的好坏，雾化越好，油重油燃烧的好坏主要取决于雾化程度的好坏，雾化越好，油滴越细，表面积越大，加热快，氧较易渗入，燃烧遮度快，滴越细，表面积越大，加热快，氧较易渗入，燃烧遮度快，即便形成碳黑，其颗粒也很细小，细粒碳不仅能很快燃烧，即便形成碳黑，其颗粒也很细小，细粒碳不仅能很快燃烧，并且还增加了火焰的辐射能力。并且还增加了火焰的辐射能力。O
39、HnmCOOnmHCnm2222)4(22HnmCHCnm多相燃烧反应：多相燃烧反应：第五十页，讲稿共五十八页哦2.重油喷嘴重油喷嘴1.低压油喷嘴低压油喷嘴第五十一页，讲稿共五十八页哦2.高压油喷嘴高压油喷嘴第五十二页，讲稿共五十八页哦3.油渗水乳化燃烧方法简介油渗水乳化燃烧方法简介簧片哨工作原理簧片哨工作原理 第五十三页，讲稿共五十八页哦1.粉煤的燃烧过程粉煤的燃烧过程 粉煤的燃烧过程分为：混合、预热、燃烧三个阶段粉煤的燃烧过程分为：混合、预热、燃烧三个阶段 粉煤的燃烧过程受扩散作用，灰分多少的影响。粉煤的燃烧过程受扩散作用，灰分多少的影响。粉煤的燃烧速度取决于粉煤的粒度大小及所含挥发分的多
40、少。粉煤的燃烧速度取决于粉煤的粒度大小及所含挥发分的多少。粉煤燃烧所需空气分两部分通入：粉煤燃烧所需空气分两部分通入：输送煤粉的空气叫一次空气，输送煤粉的空气叫一次空气，其余助燃的空气叫二次空气。其余助燃的空气叫二次空气。三三 固体燃料的燃烧固体燃料的燃烧（一）粉煤的燃烧（一）粉煤的燃烧第五十四页，讲稿共五十八页哦2.粉煤烧嘴粉煤烧嘴 第五十五页，讲稿共五十八页哦（二）块煤的燃烧通风速度煤的块度煤层厚度灰分熔点挥发分含量第五十六页，讲稿共五十八页哦1.余热回收2.减少冷却水带走的热量3.减少炉体散热4.提高燃料的发热量，改善燃烧条件、传热条件5.确定合理的热负荷6.富氧空气燃烧7.安装测量和调节仪表8.计算机控制9.加强管理节约燃料的途径节约燃料的途径第五十七页，讲稿共五十八页哦感谢大家观看感谢大家观看第五十八页，讲稿共五十八页哦