1、第二章 燃料及燃料燃烧计算,2-1 燃料的成分及其主要特性 2-2 燃料燃烧计算 2-3 烟气分析方法 2-4 空气和烟气焓的计算,2-1 燃料的成分及其主要特性,燃料总类,核能燃料可控核裂变与和聚变 有机燃料以各种形式在自然界存在的碳氢化合物,一、煤的成分及分析基准 可燃成分和不可燃成分组成的复杂组合物，结构非常复杂。 各组成元素并不单独游离存在，而是以复杂的化合物存在，成分十分不均匀。煤的化学分析（元素分析）成分分为： C，H，O，N，S，A(ash)，M(moisture),可燃成分C，H，部分S 不可燃成分N，水分，灰分,C： 最主要的可燃质，煤是富含碳的燃料 一般含量：20%70%
2、碳含量取决于碳富集程度，炭化及年龄。 燃烧产物主要是CO2 碳的发热量：7800 kcal/kg，4.1827800 kJ/kg 关于热量单位：kcal（工程），kJ（国际）， BTU（英制）,H： 发热量很高，达28600 kcal/kg，极易燃烧， 煤中含量很少，仅为2%5%， 液体燃料中可达到14%， 天然气中最多。,O： 1.氧不可燃，且不助燃，氧不以游离状态存在于煤中，与煤中的氢和碳组成化合物，占据部分可燃质，使煤发热量降低。 2.氧的含量115%，木柴中的氧含量达到20%25%。,N： 氮是一种不利的元素，在高温环境下，与氧形成氮氧化物，对环境危害极大。 煤中氮的含量1%。,S:
3、部分S属于可燃质， 发热量仅2160 kcal/kg， 对锅炉设备及环境的危害很大， 硫的含量0.25%，甚至更高，超过2%，既为高硫煤。,灰分（Ash）： 煤中不可燃矿物杂质，成分十分复杂，大多数煤的灰分含量7%40%。 1） 可燃物减少， ，着火困难，灰渣量增加，运行操作繁重； 2） ，炉内易结渣，使受热面传热恶化，3）,水分(Water、Moisture)： 燃料中的主要杂质，约占560%。内部水分（固有水分）105110 外部水分（表面水分）4550 化合水分（结晶水）灰分的一部分 瓷土1） 水分进入炉内吸热汽化成水蒸气，对燃烧不利；2） 在烟气露点时，水蒸气与SO2、SO3生成亚硫酸
4、和硫酸，造成低温腐蚀； 3）,挥发份： 失去水分的煤样在隔绝空气的条件下加热到一定温度时，煤分解逸出的部分可燃质和矿物质。 主要成分是CO、CO2、CmHn、H2等。 收到基挥发份含量在5%40%之间。 挥发份的测定 挥发份对煤的着火、燃烧的影响焦炭的性质焦结性 焦炭煤在隔绝空气加热时，水分蒸发、挥发分析出后固体残余物质。 焦结性由于煤种不同，焦炭的物理性质、外观等各不相同焦结性状,焦炭结构特征 1） 粉状 2） 粘结 3） 弱粘结 4） 不熔融粘结 5） 不膨胀熔融粘结 6） 微膨胀熔融粘结 7） 膨胀熔融粘结 8） 强膨胀熔融粘结焦结性对层燃炉燃烧过程的影响 1）粉状焦炭堆积紧密，妨碍空气
5、流动 烟气流速过大，易被气流携带，形成火床火口； 烟气流速过小，燃烧通风不畅，易从通风孔隙中漏入灰坑 2）强焦结性煤挥发分逸出后，焦炭呈熔融状态，粘结成片 内部固定碳难于空气接触而燃尽； 燃烧层通风不畅,煤的成分分析基准及其换算用各个成分的质量百分数来表示; 水分和灰分所占质量较大，且随外界条件有较大的波动; 采用四种不同的“基”准的质量成分表示: 1.收到基ar； 2.空气干燥基ad； 3.干燥基d； 4.干燥无灰基daf.,1.收到基ar；表示燃料中全部成分的质量百分数总和 是锅炉燃料燃烧计算的原始依据。Car+Har+Oar+Nar+Sar+Aar+Mar=100% 2.空气干燥基ad； 表示在不含外在水分的条件下，燃料各组成成分的质量百分数总和， 是实验室煤质分析所用煤样的成分组成。 Cad+Had+Oad+Nad+Sad+Aad+Mad=100%,3. 干燥基d； 表示在不含水分的条件下干燥燃料各组成成分的质量百分数总和 干基中各成分不受水分变化的影响 Cd+Hd+Od+Nd+Sd+Ad=100% 4. 干燥无灰基daf； 表示在不含水分和灰分的条件下，干燥无灰燃料各组成成分的质量百分数总和， 干燥无灰基中只包含燃料的可燃成分，各成分不受水分和灰分变化的影响， 煤炭交易。Cdaf+Hdaf+Odaf+Ndaf+Sdaf=100%,
