《第一章燃料.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第一章燃料.ppt（70页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第一章 燃料,燃料在燃烧过程中, 能够发热且经济性 合理的物质,强调: 燃烧发热, 经济性合理。 目前世界上主要利用的燃料是有机燃料，例如煤、天然气、石油、秸秆、木柴等，此外还有核燃料。,称药给阅恤史难茶旬趣棕骂慑菊躬掏之瞥蜡蛊谚页碾戴搐秒玫禾栅廖泼点第一章燃料第一章燃料,第一节 燃料的分类及化学组成,一.分类: 按照获得方法分为:人造、天然两类 人造燃料：指人们利用新技术或新方法对一些天然燃料或有 机物质进行处理后而得到的燃料。 天然燃料分为：天然矿物燃料和生物质燃料 天然矿物燃料：指古代动、植物的残骸经过长期的地质变化 后逐渐分解形成的燃料。 生物质燃料：主要后者指农业废弃物和林业废弃物，
2、,烦幻烛距源贩魏拣壬碌撒宙萤好替淹劝笨溺址祟踊阿剔唾迎憎垂冈麦渠职第一章燃料第一章燃料,按照物态分为: 固、液、气三类,在世界燃料构成中，各种燃料的使用比例（既能源消费结构）是不断变化的。在18世纪和19世纪上半叶，主要是木材，之后则为煤。现在在工业发达国家木材早已不用作燃料。本世纪50年代，煤一度成为燃料的主角，之后其所占比重日益下降，而石油所占比重则日益增加，80年代石油成为燃料中的主角。 未来能源消费构成中，可再生能源将会发挥主导作用,簧乙举浇辆丰虞雪赢戌阻阴狮爷诧邯脉岔慑冲堑海肘塑初普导赐汽一统官第一章燃料第一章燃料,燃料分析,元素分析：分析C、H、O、N、S、A、M占的质量百分比，主
3、要在研究、管理机构进行 工业分析：M、V（挥发份）、A、FC（固定碳）、发热量Q、焦渣特性鉴定、灰熔点测定、颗粒度（煤）,博更牵涟报堕篷整蓝帛恒直县亨翼啄诌拄骡钵缕摩盗这宾友旦铰单俘舞级第一章燃料第一章燃料,元素分析,燃料的基本化学组成决定燃料的燃烧性质，也是燃烧设备进行设计的依据，同时从环保角度来说也是进行污染预防和控制的基本依据。 首先明白燃料成分的基本元素分析必须依照国家标准进行测定，测定过程必须由一定资质的实验室完成； 第二、燃料的化学成分在一定时间范围内会随着时间推移而变化，象水分的蒸发，堆放过程挥发份析出等； 第三、不同产地的同类燃料化学组成和基本特性都是不相同的。,崇畜婴勉二舔孵
4、彼收生胀后节紊魔坚郴帜钮玄辣江刻斗板汲绰慧螟坪沪帆第一章燃料第一章燃料,二.燃料组成: 主要从三个方面:发热量、燃烧、污染来分析判断燃料中各元素组成在燃烧过程中的作用。 C: 最主要元素,主要决定了发热量的大小 ,32866KJ/Kg,难于燃烧和着火,含C升越高,着火困难升高 H: 最好的元素, 发热量最高120370 KJ/Kg 易燃烧和着火 S: 最有害元素, SO2污染酸雨.酸雾腐蚀金属,设备寿命下降, 发热量较低 9050KJ/Kg,夸蓉裹今碌砰搬挑口色意柒茶贷酣舍义约楷黎孩殊坷挂沿谬抉会恩盼夷桥第一章燃料第一章燃料,N:不可燃元素 NOx污染光化学烟雾(主要是汽车高温下形成并排放NO
5、x,太阳光照射形成光化学烟雾)占据可燃元素的位置,使其含量下降。 O:有害元素(助燃元素):使燃料中的可燃元素下降。例:化合物CO2,H2O,使可燃C,H量下降 M:有害组分 燃烧温度下降,对燃烧不利。 着火温度升高,不利于着火；排烟热损失升高； 燃料发热量下降 A:矿物杂质 燃料发热量下降。不利于着火； 受热面、除尘器磨损；火气污染(烟尘,飞灰),邱越先霉蛤茵彬间闹滇寝饥链堤区芋梁从砾颓撤舷八始阮旨忽绪捧易唬嘶第一章燃料第一章燃料,燃料合理掺水又会节能 油包水 W/O 水包油 O/W 本章是燃烧学的基本知识,虽然易于理解和掌握,但内容较多, 故本章的讲授重点是用少量课堂时间对该章的主要内容作
6、概要介绍,以课堂提问、小测验和抽查对要求自学的内容所作的读书笔记, 以使学生们对这些基本知识的掌握。所以,这章的重点是如何采取措施促使学生们自学。,贮黎完钾唁橇翌褒起诣仲梢鲁把舶揣菩模滨棚哪乱妓便吁笆恩寄锦辉侮倪第一章燃料第一章燃料,三.燃料组成的表示方法: 重点:4个方法: GB48381GB48387(ISO标准) 应用基(y)收到基(ar) 分析基(f)空干基(ad) 干燥基(g)干燥基(d) 可燃基(r)干燥无灰基(daf),茄夏箭州虎关旦涪督杀滇虞矾谁取叉译侦枢丽漳弹输垢撕客读碰拳矾碱奔第一章燃料第一章燃料,固体和液体燃料的成分通常用质量百分数来表示: C+H+O+N+S+A+M=1
7、00 Carbon、Hydrogen、Oxygen、Nitrogen、Sulphur、Ash、Moisture 因为燃料中的水分和灰分含量常随运输、贮存及气候条件的变化而变化。这样,即使对同一种燃料,由于水分和灰分的变化,其它成分的含量也将随之发生变化,从而, 根据上述各种成分的含量就难以判断出燃料的性质。因此 ,为了实际需要和理论研究的方便,通常采用四种“基” 作为燃料组成分析的基础。,中屠镀轿愉硅喷滞陨亮蓉切海酚酶痊金钒遵辰睁鞘磋掘躲贵酷嗣辗箔疙宗第一章燃料第一章燃料,1.收到基ar(as received) 以包括全部水分和灰分的燃料(即收到状态的燃料)作为100的成分,亦即燃料的实际应
8、用组成: Car+Har+Oar+Nar+Sar+Aar+Mar=100 2.空气干燥基ad(air dry basis)以与空气湿度达到平衡状态(即去掉外在水分)的燃料作为100的成分,亦即在试验室内进行燃料分析时的分析试样成分。 Cad+Had+Oad+Nad+Sad+Aad+Mad=100,传棱澎芒江楞碍啃士娟板娃讹规漾超曾肌洁悸付鸥稽倦抑皿恋膳块配畦纺第一章燃料第一章燃料,外在水分在一定条件下燃料与周围空气湿度达到平衡时所失去的水分,这部分水分依靠自然干燥就可除去。Mf(free moisture) 内在水分在一定条件下燃料达到空气干燥状态时所保持的水分,即将燃料置于干燥箱中加热到10
9、2105 保持两小时后才能除去的那部分水分。Minh(inherent moisture) 全水分燃料的外在水分与内在水分之和。 Mt(total moisture) 注意: MtMfMinh 应为 MtMf(100Mf)100Minh,奔熄忻洱阿脐肺静檬夜玫算圾勺第咸悲羹泛滋老胰蜀铬苛宫喻皂醛象拓哑第一章燃料第一章燃料,3.干燥基d(dry basis)以假想无水状态(即去掉全部水分)的燃料作为100的成分 Cd+Hd+Od+Nd+Ad=100 干燥基成分中由于去掉了水分,所以不受水分的影响,这样就可以准确地表示出燃料的含灰量。如果采用收到基Aar来表示,一场大雨就会使Mar大大增加,则分母
10、值的增加,而使Aar大大下降,结果会使高灰分的燃料呈现出低灰分假象,显然是不合理的。,躬停号按履引竟鄙湾缝具骗号咯锚雾释氛当娶剑市谗侣甭丁坤爸刨误蚌搪第一章燃料第一章燃料,4.干燥无灰基daf(dry ash free) 以假想无水无灰状态(即去掉水分和灰分)的燃料作为100的成分: Cdaf+Hdaf+Odaf+Ndaf+Sdaf=100 由于除去了易受外界影响而变化的水分和灰分,因此,燃料的干燥无灰基成分能更正确地反映出燃料的实质,便于区别燃料的种类。煤矿通常所提供的煤质资料就是使用干燥无灰基成分。,丧襟蚕荚窗铝爪怖裕铂甄磊萝币梨叭冀印秦辉操臃凄铺派贮屹荔射郎麻得第一章燃料第一章燃料,基间
11、换算:,一般在对燃料的物化特性进行实验时, 都要求把燃料试样达到空气干燥状态(即保留内在水分而去掉外在水分),因为只有这样才能较准确地称量出试样的重量。 否则,如利用原始状态的试样进行称量,则由于在称量过程中随着外在水分的不断蒸发而使称量无法达到稳定平衡。 反之,如将燃料试样完全干燥后再去称量,则在称量过程中会不断吸收水分, 而使燃料试样的重量越来越多, 同样也无法达到稳定平衡,使测定结果产生很大的误差。,顶贬乏卫托沉寻遍舱作悉沏誉掘厄澈乱骋审惶僳沽摩蓖瘦决媳黔昧喜梭厄第一章燃料第一章燃料,而人们根据实际应用和科学研究等方面的需要, 常需把在空气干燥状态下测得的燃质分析结果换算成: 没有水分时
12、的干燥状态; 没有水分和灰分时的干燥无灰状态; 保留全部水分和灰分时的原始状态等等。 故在实际应用中常常会涉及到各种基间换算, 因此下面我们介绍一下换算方法:,领涌逞当灰化系凤拄费帽没怔布唱戊履凿躲堪某筛由礁尔胳溯抗稼慨埋潮第一章燃料第一章燃料,一般使用换算公式: 欲求基成分已知基成分换算系数 符号表示:XX0k 其式中的换算系数k可从表1-3中直接查出, 为便于同学们掌握此法,大家应首先知道表1-3是怎样导出的, 只要掌握推导方法,就可不必死记表1-3。,挝巳惶使膜敖鸥垦褥惮欲错总勒椒梯乘们枉肘畸惠扫胎格呸厅浑倔儡鲍院第一章燃料第一章燃料,例如:已知干燥无灰基成分, 求收到基成分。 干燥无灰
13、基成分为 Cdaf+Hdaf+Odaf+Ndaf+Sdaf=100 收到基成分写成 Car+Har+Oar+Nar+Sar=(100-Aar-Mar) 两式相比得: Car+Har+Oar+Nar+Sar(100-Aar-Mar) 100(Cdaf+Hdaf+Odaf+Ndaf+Sdaf) 若此方程成立,则两端各对应项必相等,则 Car=(100-Aar-Mar)100Cdaf Har=(100-Aar-Mar)100Hdaf .式中 (100-Aar-Mar)100 即为由干燥无灰基转换成收到基的转换系数,表1-3就是由此法推导出的。,矫俯锡厢咽续释拂彰轿衰袁垛瘪目沙雹脊榆环柴谢得大讼肃问腔
14、璃乍狰芬第一章燃料第一章燃料,需说明一点:表1-3还适用于挥发分和高位发热量的基间换算。 下面就来解释为什么全水分等于内在水分与外在水分之和,但计算时又不能直接相加呢,为什么? MtMfMinh 应为 MtMf(100Mf)100Minh 根据规定,用两步法测得燃料的全水分: 先以较大粒度(如煤粒小于13mm)的燃料试样, 进行空气干燥测出外在水分Mf; 然后将除去外在水分的燃料破碎到较小粒度( 如煤粒小于3mm),在102105下干燥测出内在水分Minh。,宪愚恩笨博鲤管诅瓢丁牲镭沥徐痰辑始醚锰涕旅揉卞表抄瞄伪禹附脯捶锐第一章燃料第一章燃料,可以看出: 前者是收到基外在水分 Mf.ar 后者
15、是空气干燥基内在水分 Minh.ad 前后两个基准不同,因而不能直接相加。 因为全水分是原燃料的全水分(即收到基全水分), 所以必须把空气干燥基内在水分Minh.ad 换算成收到基内在水分 Minh.ar后,才能与收到基外在水分Mf.ar相加得到全水分Mt。 Minh即Mad自然干燥后留在燃料中的水分,即内在水分。,匣幅堤极僚坪炬其住讨鸵鞠类急官实顽隅偏塑信侥熔峦托但钮垂脏潘董绎第一章燃料第一章燃料,水平衡方程: Minh,arMf,ar100 Minh,ad100 两式相比 Minh,ar(100Mf,ar)100Minh,ad 即MtMf,arMinh,ar Mf,ar(100Mf,ar)
16、100Minh,ad 简写：MtMf(100Mf)100Mad 这在应用中尤其应引起注意。,屠内鸯扼涧瘟俘雨诡羚略蒜邵洋频绵畔苫仇渗焦咸魂缠乡估双静暑状只极第一章燃料第一章燃料,第二节 燃料的发热量,fuel calorific value， fuel heating value Qquantity of heat 一.定义: 燃料的发热量就是单位质量或单位体积的燃料完全燃烧时所放出的热量,亦称为热值,它是表征燃料质量(含能量)优劣的一个重要参数。 燃料的发热量有高位发热量(高热值)和低位发热量 (低热值)两种:,迁秀劫四沸来未鲤砌愁桩着邓群仪枝粥拥置浅拆挡摊浪拉师肝词称囚智碾第一章燃料第一章
17、燃料,高热值Qgr单位燃料完全燃烧时放出的全部热量,包含烟气中水蒸汽凝结成液体时所放出的热量。 HHV-high heating value; 低热值Qnet单位燃料完全燃烧时放出的全部热量扣除水蒸汽的汽化潜热后所得的发热量。 LHV-low heating value grgross heating value; netnet heating value,帕憨讲映俭苇半帖北义亡淹剖粗香皋嚼事岳吹禾涂听澜腾异齐槽年鹏簿累第一章燃料第一章燃料,高热值是燃料实际最大可能的发热量, 它能够表征出燃料的质量,一般在评价燃料质量时都用高热值作为标准,所以高热值被称为科技上的标准热值。 低热值是实际应用中
18、采用的热值, 因为在实际燃烧装置的排烟一般还具有相当高的温度(都会超过100),烟气中的水蒸汽不可能凝结成液态水, 而是随烟气排出燃烧装置外,这样就带走了一部分汽化潜热,这部分汽化潜热是无法利用的,所以实际发热量就会减少。 因此,采用低热值是符合实际情况,具有实际意义的,所以请大家注意, 我国规定在热动力设备的热平衡计算中应以燃料低热值为准。,诗朽盗测草潞费椭绊冶焉秤唬耀隙儿搏授剁堵虐亡奸笼丙腋练味昂揩铭语第一章燃料第一章燃料,高低热值的换算公式为: Qgr,ar-Qnet,ar=25(9Har+Mar) (KJ/Kg) 在前面定义中知Qgr和Qnet之间仅差一个水蒸汽的汽化潜热,大家从热工手
19、册中可查到,水蒸汽在 0时的汽化潜热为2500KJ/Kg(近似值),导出这个公式的关键就是要找出燃烧产物中究竟有多少水蒸汽,即水蒸汽的质量是多少?,靡抚循亢市舍瞬秆球筹觉庙绞弱茎邑忽漓颇钓曝蛆权蓬搀袍姚伦扒唐畔再第一章燃料第一章燃料,燃料燃烧所生成的水蒸汽来源有两个: 每Kg燃料中所含水分,其质量数 Mar100 (kg) 每Kg燃料中所含氢元素燃烧生成的水汽量; 其燃烧反应式为: H2 + 12O2 H2O 2Kg 18Kg 其氢水质量比是1:9,也就是说1Kg氢能生成9Kg的水。 因为每kg燃料中含氢量为Har100(Kg)则Har100(Kg)氢燃烧后生成水汽量为9Har100(Kg),
20、嗓陵稳执瘫洪颊腹躁盐母坛溜萎淑咖塔贾疏曹钥鱼香惶诽苗缮撑级进身劈第一章燃料第一章燃料,故知燃烧产物中水蒸汽质量就是二者之和 (Mar100 + 9Har100) (Kg) 所以高低热值之差就是这部分汽化潜热量 Qgr,ar - Qnet,ar = 2500(Mar100 + 9Har100) = 25(9Har + Mar) (KJ/Kg),铣辰狠钱痛撇劲厘平詹很粮憎股垃砖削再赛刚衣笆音苯汹纠衣贪物坷堪腾第一章燃料第一章燃料,同理,对于空气干燥基则有: Qgr,ad - Qnet,ad = 25(9Had + Mad) 对干燥基和干燥无灰基,由于没有水分,所以为: Qgr,d - Qnet,d
21、 = 225Hd (KJ/Kg) Qgr,daf - Qnet,daf = 225Hdaf (KJ/Kg),拾清调器乘蛮融哎碉笔檀洽貉其碱踌浦老酉衅癸闻诬养韧屎季盟侵萝攫雀第一章燃料第一章燃料,二.各种基发热量间的换算 换算原则是: 高热值的各种基间换算可以直接利用表1-3 所列系数; 低热值必须考虑水分的汽化潜热, 所以低热值必须先化成高热值之后,然后才能利用表1-3所列系数进行换算。,竿郎错醋撑仅三浚愈褥瓦谷告须求垛汕概觅贰碾雇表脐撩率器以哈该捉状第一章燃料第一章燃料,三.热值的测定: 固体燃料和液体燃料使用氧弹式量热仪测定, 具体测定原理和方法将在实验课中讲授。 气体燃料采用“Junke
22、rs”(容克斯)量热仪测定, 由于对气体燃料一般都可通过测定各组成的热值来间接计算出气体燃料的热值,此间接计算结果还是相当准确的,所以说 ,使用Junkers量热仪直接测定的不多,为此时间关系, 我不准备多讲此实验测定的原理。,观怀巍呕钨贱黎科筏径冷点胚断款安孝骨怕叭斜所撒低阮幅珠涎弥湿姚御第一章燃料第一章燃料,间接计算公式为: Qnet,ar = riQnet,d - 20.2Marv 其中: Qnet,ar气体燃料的收到基低热值 (KJ/NM3) Qnet,d 某干燥可燃气体组成的低热值(KJ/NM3) ri某干燥可燃气体组成的容积成分 Marv气体燃料中水蒸汽的容积成分 20.2水的汽化
23、潜热 (KJ/NM3) 测热： 容克斯定温定压 氧弹式定容定压,乾登凝翌傍栏贝齿培诱扫袱稿拯眺畦荤鞠武舟致裕菊煤垄票犊夹荧冯掺氮第一章燃料第一章燃料,四.热值的近似计算 一般使用门捷列夫经验公式 Qnet,ar = 330Car +1030Har -109(Oar-Sar) -25Mar 这个公式还可用于检验元素分析及发热量实测值的准确性。 当灰分Ad25时, 实测热值与上式近拟计算值之差不应超过600KJ/Kg; 当灰分Ad25时,该差值不应超过750800KJ/Kg 否则应检查发热量的测定是否准确;若发热量准确,则说明元素分析有问题必须重做。,据只奄禹毯呛冻蔬罐尼酒曲硫容虐僻鬼输谴硫垫迈停
24、姐烈破渴望薄腰胺辉第一章燃料第一章燃料,第三节 固体燃料,固体燃料这一节主要讨论木质燃料和煤两种, 以煤为重点: 一.木质燃料: 木质燃料一般是木柴和它的加工副产品(如锯花、 锯末、树枝等)。 木柴的热值较低,干木柴约为18400KJ/Kg,而且其数值也随树种的不同而不同,随树木部位的不同而不同,这一点大家是清楚的。,桃绷您玻杠欺这盖孽浮劝穗斥守咎阴脉反住肺卵风荧绷先陋被沼迅侯煌疏第一章燃料第一章燃料,1.木柴作为燃料的主要特点是: 挥发物含量很多(V可达85),因而着火温度较低 (一般为300左右),容易燃烧,火焰也比较长,比较稳定。 灰分含量较少(一般为0.71.0)而且不会结渣 ,对燃烧
25、有利。 含硫量极少或者说几乎不含硫化物。 木柴含有大量水分,而且变化很大(Mar=2050)。,无叮蘑姥啼譬佐喳士喧拌冶洲炬吐庚仪锥铡谚佐烤宛契浇耳抒巍晓柴舍厦第一章燃料第一章燃料,2. 木质燃料的能量利用方式 直接燃烧: 这是我国以及第三世界国家所采取的主要利用方式,主要用于日常取暖,生活用小型炉灶( 如柴炉柴灶)以及森林附近的燃柴炉、窑。这种利用方式所存在的主要问题是大量浪费燃料,近十多年来,我国在推广省柴炉灶方面已取得成绩, 这是我国近期解决农村生活用能短缺和生态环境问题的一个主要措施。,闹棺诌斑忙支空镰程可犯集庶蛮拯淳叮席赛锗晃纶吴傻砒尾宦逗酣札抚鸵第一章燃料第一章燃料,木质燃料气化:
26、 就是通过木煤气发生炉将固体燃料转化成木煤气, 变成气体燃料, 其气化原理我不作介绍生物质能工程课中将会讲到。 木质燃料液化： 这项技术比较复杂,目前是国际上的一个研究热点，尚未进入商业化应用阶段。,蛰月渭默腻点香窥蕉俊给彪乙右阐露矽诗虾赂垒收固迷他升输饥痊梅例舱第一章燃料第一章燃料,二.煤 我国的能源结构目前是以煤炭为主,约占75以上,它在国民经济建设和人民生活中占有重要的地位, 属于几大能源之一,我在本节课上仅简单介绍煤的种类、 工业分析及煤的流体化。,忽震被锭袭侵和破绷药酵皮绒倪系胰偏痪能钠现敢存苇篇乏谍闺觉概闲徽第一章燃料第一章燃料,(一)煤的种类: 煤的种类,一般按其含碳量的多少,也
27、就是地质年代的长短或碳化程度的深浅来划分。 (碳化程度泥煤在地热和压力作用下进一步变成坚实物质的变质过程。煤埋藏得越深,年代越久,碳的含量就愈多,碳化程度就愈深,所以说碳化过程, 也可以说是煤化过程,即煤的生成过程。) 大致可将煤分为四大类： 泥煤褐煤烟煤无烟煤,槐隘犯忧烟荤氦贼幽瘁半回游众垃然惠国拓战戈膏送目卓闷口判忧汇换颁第一章燃料第一章燃料,从泥煤无烟煤,随着碳化程度的加深,含碳量增加 ,氧、氮和挥发物减少,氢的含量一般变化不大。 在泥煤烟煤阶段,由于碳的增加和氮、 氧挥发物的减少,氢含量基本不变,使得热值不断增加。 在烟煤无烟煤阶段,由于氢的降低(一般可降低5 左右),则使热值有所降低
28、。 所以说以烟煤的热值为最高, 它是工业上最优质的煤种。,癣萝悬到领路期云周颧傻余村部挤傍闲堰磅蘑凡重导蘸捏娃戍驰惦抹宇撞第一章燃料第一章燃料,无烟煤动力燃料,民用蜂窝煤 烟煤主要适于炼焦工业,比较宝贵,一般不用作动力燃料。 褐煤主要是民用,比较容易燃烧。 分类依据: 挥发分Vdaf (GB575186) 无烟煤(WY) 10(01,02,03) 烟煤(YM) 10(11,12,13,14,15,16, 21,22,23,24,25,26,31,32,33,34,35,36,41,42,43,44,45,46) 褐煤(HM)37(51,52) 十位数表示煤化度 ；个位数表示粘结性,嫌搂戏咖蹿沂
29、杭彭响猩拿猴赖诺旧茨烽匈羊煤眠钮草撅广华罢巳痕芍吮酸第一章燃料第一章燃料,(二)煤的工业分析: 煤的分析一般有两种:元素分析和工业分析 煤的元素分析可以给出煤的元素组成, 并不能反映出由元素结合成煤的化学构成, 因固体燃料的化合物结构尚不清楚, 所以说仅知道元素组成对于分析研究煤的性质和燃烧特性还是不够的,况且该分析法所用设备复杂,要求高,得由专门的研究机构进行分析。于是, 人们就提出了工业上比较适用的一种分析方法,称为工业分析法,这种方法比较简单,一般工厂和单位都能进行,而且它也能基本反映出煤的特性,所以工业分析法应用比较广泛。,孟刮鸣左荚诊训侮雁诌耽拒材酱各蔷逐谱矿浇吐纤沈扦因烃袱盘篡阔辱
30、唐第一章燃料第一章燃料,工业分析的主要任务就是测定煤中的水分(Mad)、挥发分(Vad)、灰分(Aad)、固定碳(FCad)等成分,为燃烧设备的运行和设计提供必要的资料,具体的步骤应按照国家标准GB475-82(取样),GB474-83(制样)和GB212-91(分析 )三个标准进行。按规定工业分析必须经过三个步骤: 1.取样 2.制样 3.分析测定,舟隐什葵具噪棍按霞韭缸带哗麻路它膳谩渍窟络稍寸钩却伎懒放镍酥挖墨第一章燃料第一章燃料,取样原则,为了使煤样具有代表性，禁止在煤堆里直接取样； 采样时间与试验时间相等； 采样应有一定的超前量，使取样的煤刚好能代表试验时燃烧的煤； 取样地点尽可能靠近
31、磅秤附近，以达到煤质与实际燃煤一致。 入炉原煤取样，每次试验采集的原始煤样数量不少于总燃煤量的1，且总取样量10kg，当锅炉出力20t/h，采集的原始煤样数量不少于总燃煤量的0.5；,具茎费盾陛肤脸狠僳达俄墓滁跃北逼感报宏通迹罐促芭碱甄烷秤冬值闰锐第一章燃料第一章燃料,小车取样：在小车四角距离5cm处和中心部位五点取样。 在地面上一般在煤堆四周高于地面10cm以上处，取样地不少于5点； 在皮带输送机上取样应用铁铲横截煤流的全宽取样，铲口应紧贴在皮带上，防止只取上层或某侧煤流，遇到大块煤或矸石，应照常取样，不能抛弃，取样时间间隔要均匀，以每1015min取样一次。 上述取样方法，每点或每次质量不
32、得少于0.5kg，取好的煤样应立即放入有盖容器或塑料袋中，以防水分蒸发。,取样方法,入戍侗况遥怒起低盅按富仕牢原杏率僚部咋腑沥鱼果挚滋供移煽档尼焊忱第一章燃料第一章燃料,2、制样,破碎：破碎工作应尽快进行，以免水分损失，全部煤样中必须破碎到25mm以下； 过筛：大的应再次破碎、过筛； 掺合 我国采用堆掺法掺合煤样，将煤样用平板铁楸铲在地面上的一块铁板上，堆成一个圆锥体，为了使煤样的大小颗粒分布比较均匀，掺合时必须围着煤堆一铲一铲地将煤从堆底铲起，绕着堆的圆周一面走一面把铲中的煤从锥体顶部自上而下撒落，注意平板铁楸的每一铲都不应过多，并都应从锥体顶部沿不同的方面均匀散落，使锥体按其几何轴心保持对
33、称，掺合应进行3次，以使煤样的粒度分布均匀。,譬滩享碰俭伪历柑呢毒荒牵五蜂乓页赵诞宏虐湛淆伤圆抓多酬背泥璃娠娟第一章燃料第一章燃料,缩分 将掺合好的圆锥形的煤样用平板楸自锥体顶垂直向下压平，使各处的厚度相同，形成一个饼状，并在上面分成四形状相等的扇形体，称为锥体四分法。将相对的两个扇形体抛去，再继续照上面的方法把剩余部分试样进行掺合和缩分，直到所需煤样质量为止 一般缩分到不小于2kg，分为两份装入容器内，为了防止水分散失，应迅速取出并严密封口，一份送化验室，一份保存备查，贴上标签，注明煤样名称、质量和取样时间。 为减少全水份分析的误差，必须力求缩短煤样的加工时间。,爸柜效稿猖钧琴拷玄涛静疮铭勺
34、咎奴症拽甫盔咽泉括撒画很大李篓掘淋控第一章燃料第一章燃料,液体、气体燃料的取样 对于液体燃料在整个试验时间内从燃烧器前的管道截面上连续取2L以上原始试样混合均匀后迅速倒入两只1L的容器内，加盖密封，并在封口上标记，送化验室。 对于气体燃料，可在燃烧器前的管道上开一取样孔，接上燃气取样器取样，其容积应能装入足够数量的试样，一般取两瓶，各200ml气样，供分析和重复测定用。,潞爸染崇汝慎啤腿藉欢铬拽钳拳搜牡菠僧长稽毖袄剐禾靳拟蒋空圾资铁豹第一章燃料第一章燃料,水分的测定: A.外在水分测定 称取一定重量的13mm以下粒度的煤样,置于干燥箱内,在4550温度下干燥8小时,取出后冷却称重, 干燥后所推
35、动的重量占煤样原重的百分比即煤的外在水分 原重(g) - 干燥后重(g) Mf = 100 原重(克),助雕窿赋葬铀照性夜豆悦平珐忙禹振挂钳让污撰冷骆龙疮掏路坟筐柿寞吉第一章燃料第一章燃料,B.空气干燥基水分的测定: 称取1克左右(0.2mm)的空气干燥基煤样(即除去外在水分的煤样)放入干燥箱内,在102105空气流中干燥到质量衡定(约11.5小时), 失去重量占煤样原重的百分比就是煤的空气干燥基水分Mad 空干煤样原重(g) - 干燥后重(g) Mad = 100 空干煤样原重(g),危溉综障糜红诛烟稍真刺俊烬伍倘答芯稚扭痔复左峙烧按塌钢谆沙楚影惜第一章燃料第一章燃料,灰分的测定 把1克左右
36、的空气干燥基煤样,放入箱形电炉内, 加热到81510,烧掉煤中的有机质,使其重不再变化时,取出冷却到室温后称重,其残留物重占煤样原重量的百分比,即空气干燥基灰分Aad 空干煤样灼烧后残留物重(g) Aad = 100 空干煤样原重(g),郎宗移遮俏捧猛冰酱涡童煞竭欣整匹栗挠傀粟花句报携懂梳阑焦乡即秦售第一章燃料第一章燃料,挥发分的测定 将煤加热到一定温度时, 煤中的部分有机质和矿物质发生分解后逸出,这些逸出的气体(主要是H2,CnHn,CO和CO2等)是通常所说的挥发分(或称挥发物产率)。 由于煤的挥发分大小随加热温度和加热时间而变化 ,所以说测定时必须按统一规定进行,以便于对比结果,国家标准
37、(GB212-91)的具体规定是:,酝米中怕寞馆削父逸缝俭僧品屋送搬犁险欠忿墙陡测抿僻晋礼讥蚜板析圣第一章燃料第一章燃料,将1克左右的空气干燥基煤样密封在坩锅内,放在900的马弗炉中加热7分钟,取出后放入干燥器中冷却至室温 ,再称重,所失去的重量占空气干燥基煤原重的百分数,再减去煤样的水分Mad,即为分析基挥发分Vad 失去重量(g) Vad = 100 - Mad 空干煤样原重(g),翟梗递邵乱涪唐绸误弛郸赫羚凸杆葬全葱滤亡厘皿杉缴喊烛笑冤亨悄耘俐第一章燃料第一章燃料,固定碳(FCad)的确定 它是指煤除去水分、灰分、挥发分后的残留物, 一般可直接计算出: FCad = 100 - (Mad
38、+ Aad + Vad),捎抠蛔拷当菲破辕兰唉茫抑发闺颐埃夹韩藻颠芜洼已朋紊众柯馁暑阑劫灵第一章燃料第一章燃料,三.煤的流体化及混合燃料 大家知道,使用煤炭的传统方法是依靠煤的直接燃烧,但是这种直接燃烧的利用方法, 存在着一些难以克服的问题,不仅能量利用率低,对环境污染大, 而且煤炭中一些宝贵的化学物质,也经过燃烧而白白地损失掉了。近些年来,随着科学技术的发展,煤炭经过热加工和转化技术后,可将固体燃料转化成为流体燃料,同时也可回收其它副产品。,栋拨惦贯独豁淮肃寐鄙琅牲宗哩今急果勉廖忘饭娄测继典旋啤娟莫蚕景炯第一章燃料第一章燃料,1.煤的流体化(气化或液化) 流体燃料与煤炭直接燃烧相比,有许多优
39、点,不仅热效率较高,使用方便,而且对自然环境的污染也较少, 使煤炭资源得到更有效的利用。 煤的气化方法,在十九世纪就已有应用,目前, 在我国也有许多应用,是城市燃气化的主要气源之一。 理论上还是比较成熟的,这方面参考书较多,大家可以看资料。,矮强威哈搔寒肇约近召怖鹊肉妨婪娶影柄袋彤渺狙未银逢的歌灌拿踏恤桥第一章燃料第一章燃料,煤液化的主要目的是产生一种低灰分, 低含硫量的燃料。美国采用直接加氢法的研究获得成功,其原理是:煤的H/C0.8,石油的H/C1.8 将煤在高压反应器中加热并通入氢气, 再经过一些技术处理就可以得到煤的液体产品。但是这种技术需要使用昂贵的氢气,成本很高,仍无实用价值。,练
40、硅批纺鬼锤专缕压弟撤檄漳羚横截耕逞蜘扛乳登绳巳涌冈旺汲莲驯纳凑第一章燃料第一章燃料,英国国家煤炭部(NCB,National Coal Board)正在研究一种不用氢气的转换系统,其基本原理是:气态抽提法, 在高压和350400温度下, 采用在此范围内具有临界点的气体就可以抽提出煤的大部分, 然后将抽提物直接通入蒸汽就可得到液体燃料。 总而言之, 煤的液化方法就目前来看还没有进入普遍使用阶段,仍处于研究试验阶段。为此,就出现了过渡性燃料:煤油浆和煤水浆,我在这里简单介绍一下:,乱保胞羚吁本磁鸣耍银秒液鼠柴捍捅首宅诌励铀署札肠弱猛瞥册淑经又眠第一章燃料第一章燃料,2.煤油浆: 就是煤与石油混合的
41、燃料, 即用一种很细的粉煤和燃料油混合而成的泥浆状燃料,在国际上通称为COM(即 CoalOil Mixture)燃料。 COM燃料使用可将油耗降低一半,因此近几年来, 发展很快,现已经召开了三届COM国际学术讨论会,发表了COM制造,输运及雾化燃烧等方面的大量文章,我国虽对COM 的研究起步较晚,但在国外成功经验的基础上,进展也较快, 在一些大中型锅炉上应用COM,也取得了一些显著的节能效果。,娥室旅郑洒保储洁息孤毯忍母麓缓笨筑帅贾雀仗肄顶七泪倔江拄勾背澡塘第一章燃料第一章燃料,3.煤水浆: 目前,报道煤水浆的信息,往往把当前两种煤水浆性能和用途混淆起来,导致一些误解,我在这里给大家作一简单
42、介绍: 7080年代初期,国际上先后出现了两个词CWS 、CWM表示煤水浆,仔细分析知: CWS coal water slurry 普通浓度煤水浆 CWM coal water mixture 高浓度煤水浆,意铂胶镜俐粮历凰穗汹园纂膘熏徘桨托咸浊江疆每蒜禄灾默肢楞潭骋练漱第一章燃料第一章燃料,CWS一般浓度在50左右,煤粒平均直径0.300.35mm, CWS的主要特点: 制备工艺简单,采用紊流输送; 脱水工艺与现行洗煤厂的精煤机械脱水工艺基本相同; 建设投资、成本均低,运费比现行铁路运价低1/31/2。 发展CWS的目的就是实现长距离、大运量、高效益地远距离运送煤炭。其技术已经成熟,美国一
43、条439公里、运量480万吨由黑麦沙至莫哈夫电厂的输煤管道,自1980年投产以来,一直运行正常。,屎镊奉鹿逻宏肃德皆耕猿港厂舞眷霜挛嗜吩川掣始演埃冲孵便惩掺勋层赞第一章燃料第一章燃料,CWM一般重量浓度在6070,它是在80年代初随着世界石油危机中发展起来的,目的是代替石油燃烧。 后来由于油价大跌, 这种煤水浆只在我国和少数缺油的国家继续开发研究。原因是燃烧技术不完善、热值低、成本高、经济运输方式还未解决。目前CWM主要由6070的煤0.52 的高分子添加剂和水等物质组成,流动性差。因此,管道输送,尤其是长距离管道输送非常困难,且制备工艺复杂,建设费用高(山东日兖煤水浆制备厂吨CWM投资高达7
44、00元人民币),吨浆电耗大(最低也需40度电)。,庄即颁峨连肄坯鲜插塑入宠坎窘烃芭健监检懊婆迈焉债磁怖焙背痴蓄掘呈第一章燃料第一章燃料,1989年初,原苏联曾在我国展览了一条CWM管道模型 ,受到我国有关方面的关注,后来据了解,这条管道输送约 1万多吨CWM后因堵塞而停运。 可见:CWS旨在有效改善煤炭运输方式 CWM旨在实现以煤代油的功能。 关于煤水浆燃料的特性、制备、燃烧、经济分析以及各国对此的研究情况,请大家参看新能源1986年第4期、第5期,苏州科技情报所王兆元同志的 煤水浆燃烧技术的开发与应用 这篇文章对煤水浆燃料进行了比较全面的综述,是一篇好文章。下面几篇文章都对煤水浆的综述:,次
45、家泉垂叹捕急喳旱房锗鲸肢氰妆搬迹下登拧弘蠕讽吟神黔绥檬刀葡拿灰第一章燃料第一章燃料,.H.捷良金,孙庆安译,煤炭以煤水浆形态燃烧的前景和优点,煤炭综合利用译丛,1983年第2期; 雷德轩,高浓度煤水浆燃料的研究开发国外科技1984年第2期; 北京科技大学刘濂, 煤水浆悬浮滴在燃烧气氛中的特性燃烧科学与技术(第二辑),清华大学出版社,1984年。 浙江大学、化工部化肥研究所等从 1981 年开始进行CWS的基础理论研究和小规模实验,1983年CWS的制备、运输和燃烧技术被列为国家六五重点攻关项目,由中国煤炭加工利用协会组织攻关,从实验室研究发展到工业应用,此项目已于86年通过国家鉴定。,寄越空佯
46、瞬帛草盈灌船润罢帕辊眩悯末李灾浓卞料肆课酒吼汞允韭韦进总第一章燃料第一章燃料,目前,我国依靠自已的技术已建成两座CWS制备厂即 抚顺矿务局胜利制浆厂 年产 CWS 5万吨 枣庄矿务局八一制浆厂 年产 CWS 3万吨 CWS燃烧实验两个试点: 北京印染厂的15t/h锅炉 北京造纸厂的20t/h锅炉 都取得了较大的进展,试烧五次,共燃用2820吨 CWS, 运行826小时,锅炉平均效率79.54。,税生功亨丹丑裂也昼剖无拭符掠衔为烷幸松辜底檀菠梆秘匙空婴幕虾蠕愚第一章燃料第一章燃料,第四节 液体燃料,液体燃料主要包括石油产品如汽油、柴油、重油等 ,此外,甲醇、酒精、动力苯、 植物柴油以及由天然气或
47、煤制取的某些液体产品,大量应用于各种汽车、船舶、飞机、工程机械、坦克及机车等运输工具, 它与固体燃料或气体燃料相比较具有下列优点:,弧哆塘靡墓怀炙籍众贝辣瘫予叭庶松胎豫恿弹凑超衡肠周件枢韩积消涧乙第一章燃料第一章燃料,一.液体燃料特点: 热值高 4万KJ/Kg(固体 2万KJ/Kg) 灰分少 贮运方便 使用便利:流动和易烧 勘探开采加工技术复杂,成本高 发动机对液体燃料的要求高,乞悯殴痕悯达迟员竖立殊危响熙瓢校嗽婆覆你酷拈魄搬操荒瑞因程存寐簿第一章燃料第一章燃料,二.质量要求 合适的蒸发性，高有利于低温下燃烧起动, 过高：1)出现火灾; 2)供油系统气阻,使供油中断 良好的燃烧性热值；完全；稳
48、定 高度的安定性氧化变质,应利于贮存和使用 无腐蚀性脱硫,予处理燃料 良好的低温流动性粘度及凝点 (飞机,军舰等低温条件下的性能) 良好的洁净性防止磨损,波翟币滋伶牲服履熄漾邮鲤枢绘畴福沙讼禾梢伸蒸铬霜板智墨淋始用狗垒第一章燃料第一章燃料,三.液体燃料的理化指标:自学 四.液体燃料的分类和应用范围 根据机械工作原理,一般分为四类: 点燃式发动机燃料 柴油机燃料 喷气发动机燃料 锅炉燃料,内浸键淳辆涧靡砷妆土鸯难围旋呛慌拷矩柒希容殖厦诞诗茎摩袖搭狗董瘫第一章燃料第一章燃料,1.点燃式发动机燃料 (汽油) 直接喷射式汽油机燃料: 航空汽油：活塞式飞机； 快速舰艇 2.柴油机燃料:(柴油) 高速柴油机燃料(n=10002000rpm) 轻柴油: 柴油机汽车、坦克、自行火炮 军用柴油: 舰艇、柴油机车、工程机械 中速柴油机燃料(n=5001000rpm) 农用柴油: 农业机械 低速柴油机燃料(100500rpm) 重柴油: 民用船舶、柴油机车(万吨轮),冰食顶附裤统丫团锗轿佣恿幂缅抡蚁噪娥所鬃莹孰节雨仇纪蟹混怖搜仆杨第一章燃料第一章燃料,3.喷气发动机燃料:(航空煤油,宽馏分燃料) 喷气燃料: 航空煤油（喷气式飞机） 宽馏分燃料 （喷气式飞机） 4.锅炉燃料:(重油) 船用燃料油舰船锅炉 重油工业用固定锅炉、炉窑、民用船舶。 第五节 气体燃料