1、 凡是在熄滅時(猛烈地氧化)可以放出大量的熱，并且此熱量能有效地被利用在工業或其他方面的物質稱為燃料。 所謂有效地利用是指利用這些熱源在技術上是能夠的、在經濟上是合理的。 1.燃料的定義燃料的定義第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算2.1冶金企業常用燃料冶金企業常用燃料2.對燃料的要求對燃料的要求 1在當今技術條件下，單位質量(體積)燃料熄滅時所放出的熱可以有效地利用。 2熄滅生成物是氣體形狀，熄滅后的熱量絕大部分含欲其氣體生成物之中，而且可以在放熱地點以外利用生成物中所含的熱量。 3熄滅產物的性質時熔煉(加熱)設備不起破壞作用，無毒、無腐蝕作用。 4熄滅過程易于控制。 5有足夠多的蘊藏

2、量，便于開采。第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算(1)(1)氣體燃料的化學組成氣體燃料的化學組成 氣體燃料是由簡單氣體化合物與氣體單質所組成的機械混合物。其中：氣體燃料是由簡單氣體化合物與氣體單質所組成的機械混合物。其中：CO、H2、CH4、C2H4、CmHn、H2S等是可燃性氣體成分，能熄滅放等是可燃性氣體成分，能熄滅放出熱量。出熱量。 CO2、N2、SO2、H2O、O2等那么是不燃成分，不能熄滅放熱，等那么是不燃成分，不能熄滅放熱，故其含量均不宜過多，以免降低燃料的發熱才干。故其含量均不宜過多，以免

3、降低燃料的發熱才干。 CmHn總稱為重碳氫化合物總稱為重碳氫化合物,，包括，包括C3H6、C2H6、C2H2 等。每等。每單位體積單位體積(m2)重碳氫化合物熄滅，約放出重碳氫化合物熄滅，約放出71176 kJ熱量。熱量。 氣體燃料中的氧，在高溫預熱的情況下，能與可燃成分作用，從而降氣體燃料中的氧，在高溫預熱的情況下，能與可燃成分作用，從而降低氣體燃料熄滅時的放熱量。假設氧的含量超越一定數量，那么有爆炸危低氣體燃料熄滅時的放熱量。假設氧的含量超越一定數量，那么有爆炸危險。因此，氧的含量應遭到限制，普通應小于險。因此，氧的含量應遭到限制，普通應小于0.2%。 第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄

4、滅計算A、燃料的化學組成及其成分換算、燃料的化學組成及其成分換算(2)(2)氣體燃料成分的表示方法氣體燃料成分的表示方法氣體燃料成分的表示方法有兩種：即濕成分和干成分。氣體燃料成分的表示方法有兩種：即濕成分和干成分。濕成分包括水分在內濕成分包括水分在內) ) ：COCO濕濕+ H2+ H2濕濕+CH4+CH4濕濕+N2+N2濕濕+H2O+H2O濕濕=100%=100% CO CO濕、濕、 N2 N2濕濕等符號分別代表濕氣體燃料中等符號分別代表濕氣體燃料中各成分的體各成分的體 積百分含量積百分含量干成分干成分( (不包括水分在內不包括水分在內) )：COCO干干+ H2+ H2干干+CH4+CH

5、4干干+N2+N2干干+=100% +=100% CO CO干、干、H2H2干干等符號那么分別代表枯燥氣體燃等符號那么分別代表枯燥氣體燃料中各成分的體積百分含量。料中各成分的體積百分含量。第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算 濕成分與干成分之間可以相互換算，換算的原那濕成分與干成分之間可以相互換算，換算的原那么質量守恒。其步驟是：么質量守恒。其步驟是：先由表查出然后由 (式中X表某成分) 最后計算出水分的含量：干干OHg23 3氣體燃料的化學組成及干濕成分換算氣體燃料的化學組成及干濕成分換算 第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算%10000

6、124g.0100124g.04.22181000g14.22181000gOHOHOHOHOH22222干干干干濕氣體的總體積水蒸汽的體積濕%100OH-100X2濕干濕XB B、液體和固體燃料的化學組成及各成分的換算、液體和固體燃料的化學組成及各成分的換算1 1液體和固體燃料的化學組成液體和固體燃料的化學組成 固體和液體燃料的根本組成有C、H、O、N、S、W(水分)及A(灰分)，其中C、H、S能熄滅放熱構成可燃成分，但S熄滅后生成的而氧化硫為有毒氣體。所以視硫為有害成分；氧和氮的存在相對降低了可燃成分的含量，屬于有害物質；水分(W)的存在不僅相對降低了可燃成分含量，而且水分在蒸發時要吸收大

7、量的熱，所以視水為有害物質；灰分的存在不僅降低了可燃成分的含量，而且影響熄滅過程的進展，在熄滅過程中易溶結成塊 ， 妨 礙 通 訊 ， 呵 斥 燃 料 浪 費 和 添 加 排 灰 的 困 難 。第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算2固固(液液)體燃料的成分分析體燃料的成分分析 碳碳CC：是固體和液體燃料的主要成分。常以其含量評：是固體和液體燃料的主要成分。常以其含量評價燃料的質量。在固體燃料中碳的含量變動在價燃料的質量。在固體燃料中碳的含量變動在5090%5090%之間。之間。 氫氫HH：是固體和液體燃料的第二主要成分。在熄滅中：是固體和液體燃料的第二主要成分。在熄滅中有兩種存在方式：一

8、種叫可燃氫，熄滅時能大量放熱；另一有兩種存在方式：一種叫可燃氫，熄滅時能大量放熱；另一種叫化合氫，與氧結合為水，不能熄滅放熱。種叫化合氫，與氧結合為水，不能熄滅放熱。 氮氮N2N2：氮不參與熄滅反響，不能放熱，是燃料中的惰：氮不參與熄滅反響，不能放熱，是燃料中的惰性物質。氮存在時相對降低了碳、氫等可燃物的含量，但因性物質。氮存在時相對降低了碳、氫等可燃物的含量，但因含量較少，通常只需含量較少，通常只需l2%l2%左右，故危害不大。燃料熄滅后氮左右，故危害不大。燃料熄滅后氮仍以本身形狀進入廢氣。仍以本身形狀進入廢氣。第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅

9、計算 氧氧OO：氧是固、液體燃料中的有害組成物，它不能熄滅，：氧是固、液體燃料中的有害組成物，它不能熄滅，也不能助燃。由于它已和燃料中的碳、氫等可燃物構成也不能助燃。由于它已和燃料中的碳、氫等可燃物構成H2OH2O、COCO等氧化物，使這部分可燃物不能熄滅放熱，從而降低了燃料的發等氧化物，使這部分可燃物不能熄滅放熱，從而降低了燃料的發熱才干。熱才干。 硫硫SS： 是有害組成物，在燃料中有三種有機硫、黃鐵是有害組成物，在燃料中有三種有機硫、黃鐵礦硫、硫酸鹽硫存在方式。前兩種硫能熄滅放熱，計算中把它礦硫、硫酸鹽硫存在方式。前兩種硫能熄滅放熱，計算中把它們當作自在存在的硫，并統稱揮發硫。最后一種硫不

10、能熄滅，它們當作自在存在的硫，并統稱揮發硫。最后一種硫不能熄滅，它以各種硫酸鹽的方式存在于燃料中以各種硫酸鹽的方式存在于燃料中 水分水分H2OH2O：是有害組成物。本身不能放熱，還要吸收大量：是有害組成物。本身不能放熱，還要吸收大量熱以加熱其蒸汽至熄滅產物的溫度。熱以加熱其蒸汽至熄滅產物的溫度。 灰分灰分AA：是最有害的組成物。燃料中的灰分就是一些不能：是最有害的組成物。燃料中的灰分就是一些不能熄滅的礦物雜質。熄滅的礦物雜質。 3液體和固體燃料成分的表示方法液體和固體燃料成分的表示方法成分表示方法有四種，即：成分表示方法有四種，即：供用成分：燃料實踐運用時的成分 枯燥成分：燃料排除水分后的成分

11、 可燃成分：燃料不思索水分和灰分的成分 有機成分：燃料只含C、H、O、N四種元素的成分 第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算C用+ H用+ O用+ N用+S用+A用+W用=100%C干+ H干+ O干+N干+S干+A干=100%C燃+H燃+O燃+N燃+S燃=100% C機+H機+ O機+N機=100% 換算的根本原理是：燃料中各種成分子任何一種表示方換算的根本原理是：燃料中各種成分子任何一種表示方法中，其質量相等。法中，其質量相等。第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算4液體和固體燃料成分的表示方法液體和固體燃料成分的表示方法固體、液體燃料的成分換算系數固體、液體燃料的成分換算系數5

12、.燃料的發熱量燃料的發熱量 A.燃料發熱量的概念燃料發熱量的概念 單位質量單位質量(體積體積)的燃料完全熄滅時所放出的熱量稱為燃的燃料完全熄滅時所放出的熱量稱為燃料的發熱量，用料的發熱量，用Q表示，單位為表示，單位為kJ/kg 或或kg/m3 。 根據熄滅產物的形狀，燃料的發熱量有高發熱量根據熄滅產物的形狀，燃料的發熱量有高發熱量 (廢氣中的水均冷卻成廢氣中的水均冷卻成0的液態水的液態水 )和低發熱量和低發熱量 (廢氣中廢氣中的水均冷卻成的水均冷卻成20的水蒸氣的水蒸氣 )之分，在熄滅計算時普通之分，在熄滅計算時普通用用 ，高、低發熱量之間有如下關系：，高、低發熱量之間有如下關系：GWQDWQ

13、DWQKgKJHWQQ用用yDWyGW )9(17.25+=第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算/B.發熱量的計算發熱量的計算1氣體燃料發熱量的計算氣體燃料發熱量的計算 2固固(液液)體燃料的發熱量計算體燃料的發熱量計算 3混合煤氣的發熱量計算混合煤氣的發熱量計算32424 231599360108128mKJSHHCCHHCOQ用用用用用用用用用用用用DW+ + + + += =KgKJWSOHCQ用用用用用用用用用用用用DW 25)(1091030339- - - -+ += =321 )1 (mKJQxxQQ用用用用用用DW- -+ += =第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計

14、算/C規范燃料規范燃料 國家規定規范燃料的發熱量等于國家規定規范燃料的發熱量等于29.2710 KJ/Kg，即，即2000Kcal/Kg的燃料為規范燃料，燃的燃料為規范燃料，燃料的發熱量與規范燃料發熱量的比值稱為燃料的熱料的發熱量與規范燃料發熱量的比值稱為燃料的熱當量。用以評價燃料質量的優劣。當量。用以評價燃料質量的優劣。 3第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算6.常用燃料的種類、性質和用途常用燃料的種類、性質和用途 一、冶金消費常用煤氣有高爐煤氣，焦爐煤氣，發生爐一、冶金消費常用煤氣有高爐煤氣，焦爐煤氣，發生爐煤氣，天然煤氣。煤氣，天然煤氣。

15、A、高爐煤氣、高爐煤氣高爐煤氣是煉鐵消費的副產品，冶煉每噸生鐵大約得到高爐煤氣是煉鐵消費的副產品，冶煉每噸生鐵大約得到4000標米標米3的煤氣的煤氣 。主要可燃成分為主要可燃成分為CO，含量隨著煉鐵消費動搖而動搖，普通，含量隨著煉鐵消費動搖而動搖，普通不超越三分之一。大量是不可燃的不超越三分之一。大量是不可燃的N2，含量超越，含量超越50%，CO2含量超越含量超越10%。高爐煤氣發熱量很低，僅高爐煤氣發熱量很低，僅35603980kJ/m3，普通與焦爐，普通與焦爐煤氣混合運用。煤氣混合運用。 第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算 B、焦爐煤氣、焦爐煤氣焦爐煤氣是煉焦消費的副產品，每煉一噸

16、焦炭大約得到焦爐煤氣是煉焦消費的副產品，每煉一噸焦炭大約得到300380標米標米3煤氣。煤氣。主要成分是主要成分是H2，含量超越，含量超越50%，其次是，其次是CH4，含量占，含量占25%，其他是少量，其他是少量CO、N2、CO2、H2S等。等。焦爐煤氣發熱量比較高，可達焦爐煤氣發熱量比較高，可達16750l8840kJ/m3，普通，普通做為民用燃料，也可與高爐煤氣混合運用。做為民用燃料，也可與高爐煤氣混合運用。第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算 C、發生爐煤氣、發生爐煤氣在沒有高爐煤氣和焦爐煤氣的地域，可以將固體燃料直在沒有高爐煤氣和焦爐煤氣的地域，可以將固體燃料直接加工得到發生爐煤

17、氣，接加工得到發生爐煤氣，主要成分是主要成分是CO，含量不到三分之一，其次是，含量不到三分之一，其次是H2，含量，含量可達可達10%，不燃成分主要是，不燃成分主要是N2，含量超越，含量超越50%。發生爐煤氣發熱量比較低，僅發生爐煤氣發熱量比較低，僅50206280kJ/m3。 D、天然氣、天然氣天然氣是一種發熱量很高的優質燃料。天然氣是一種發熱量很高的優質燃料。主要可燃成分是甲烷主要可燃成分是甲烷CH4，含量在，含量在80%以上，發熱量約為以上，發熱量約為349037680kJ/m3，實際熄滅溫度高達，實際熄滅溫度高達1090。有的天然氣和石油產在一同，叫做伴生天然氣，它的主要有的天然氣和石油

18、產在一同，叫做伴生天然氣，它的主要可燃成分除了甲烷以外，還含有較多的不飽和烴可燃成分除了甲烷以外，還含有較多的不飽和烴(約占約占30%)，發熱量高達，發熱量高達41870kJ/m 3。 E、運用煤氣平安知識、運用煤氣平安知識運用煤氣要留意平安。保送管道要嚴密無縫隙。防毒、防運用煤氣要留意平安。保送管道要嚴密無縫隙。防毒、防爆，嚴厲遵守煤氣平安制度。爆，嚴厲遵守煤氣平安制度。第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算 二、液體燃料二、液體燃料液體燃料包括汽油、煤油、柴油及重油等。冶金爐及其液體燃料包括汽油、煤油、柴油及重油等。冶金爐及其他工業爐用的液體燃

19、料主要是重油。重油較稠濃，為黑褐他工業爐用的液體燃料主要是重油。重油較稠濃，為黑褐色或綠褐色，發熱量高達色或綠褐色，發熱量高達3978041870kJ/kg。重油是石。重油是石油的加工產物，是高爐較為理想的噴吹燃料。油的加工產物，是高爐較為理想的噴吹燃料。我國商品重油共分我國商品重油共分4個牌號，即個牌號，即20、60、100和和200號重號重油。油。每個牌號的命名是按照該重油在每個牌號的命名是按照該重油在50時的恩氏粘度來確時的恩氏粘度來確定的。定的。第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算 重油的粘度重油的粘度 粘度是表示流體質點之間內摩擦力大小的一個物理粘度是表示流體質點之間內摩擦力大

20、小的一個物理目的。粘度的大小對重油的保送和霧化都有很大影響，因目的。粘度的大小對重油的保送和霧化都有很大影響，因粘度愈大流動性愈小。粘度愈大流動性愈小。毫升水的流出時間時毫升油的流出時間時200C20200CtEt=毫升水的流出時間時毫升油的流出時間時200C20200CtEt重油的閃點重油的閃點 將重油在規定條件下加熱，重油隨溫度的升高有將重油在規定條件下加熱，重油隨溫度的升高有可燃蒸汽揮發出來，可燃蒸汽與周圍空氣混合后，當接觸可燃蒸汽揮發出來，可燃蒸汽與周圍空氣混合后，當接觸外界火源時，能發生閃火景象，也就是爆炸熄滅的景象。外界火源時，能發生閃火景象，也就是爆炸熄滅的景象。這時的溫度就叫重

21、油的閃點。這時的溫度就叫重油的閃點。 重油越重，粘度越大，閃點溫度就越高。重油越重，粘度越大，閃點溫度就越高。重油的凝固點重油的凝固點 重油冷卻到一定溫度時，就會凝固而失去流動性，重油冷卻到一定溫度時，就會凝固而失去流動性，開場凝固的溫度稱為凝固點。開場凝固的溫度稱為凝固點。 第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算 三、固體燃料三、固體燃料 木材、木炭、煤、焦炭、粉煤等都是固體燃料，在木材、木炭、煤、焦炭、粉煤等都是固體燃料，在冶金消費中有實意圖義的是煤、焦炭和粉煤。冶金消費中有實意圖義的是煤、焦炭和粉煤。 A、煤、煤我國煤的特點是：我國煤的特點是： 煤質優良，儲量豐富，分布普遍。煤質優良

22、，儲量豐富，分布普遍。按照煤的生成過程，煤可分為四類：按照煤的生成過程，煤可分為四類： 泥煤、褐煤、煙煤及無煙煤。泥煤、褐煤、煙煤及無煙煤。泥煤年齡最輕，無煙煤最老。泥煤年齡最輕，無煙煤最老。工業上運用最多的是煙煤。工業上運用最多的是煙煤。 第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算a、煤的工業分析、煤的工業分析 煤是復雜的有機化合物，元素分析比較困難。采用煤是復雜的有機化合物，元素分析比較困難。采用工業分析法將煤分成四個組成物：揮發物、固定碳、灰分工業分析法將煤分成四個組成物：揮發物、固定碳、灰分及水分。及水分。(1) 揮發分揮發分 煤是復雜的有機化合物，加熱到一定溫度，就會分煤是復雜的有機

23、化合物，加熱到一定溫度，就會分解放出氣體，這些加熱分解出來的氣體，通常稱為揮發分解放出氣體，這些加熱分解出來的氣體，通常稱為揮發分或揮發物?；驌]發物。 根據煤的工業分析國家規范，煤在隔絕空氣的條件，根據煤的工業分析國家規范，煤在隔絕空氣的條件，加熱到加熱到850時，分解出來的氣體量，作為揮發分含量。時，分解出來的氣體量，作為揮發分含量。 揮發分高的煤熄滅時速度快，溫度高，火焰長。揮發分高的煤熄滅時速度快，溫度高，火焰長。 第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算(2) 固定碳固定碳 就是煤分解出揮發分以后，殘留下來的固體可燃物質就是煤分解出揮發分以后，殘留下來的固體可燃物質(不不包括灰分包括

24、灰分)。 固定碳的主要成分是固定碳的主要成分是C。但不是純。但不是純C。還殘留有少量其他。還殘留有少量其他元素如元素如H、O、N等。等。 (3) 灰分灰分煤完全熄滅以后，殘留下來的固體礦物灰渣，稱為灰分。煤完全熄滅以后，殘留下來的固體礦物灰渣，稱為灰分。(4) 水分水分第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算b、煙煤、煙煤 煙煤的化學特點是揮發分含量比無煙煤高，作冶金燃煙煤的化學特點是揮發分含量比無煙煤高，作冶金燃料時，熄滅生成的火焰較長，有利于爐內溫度的分布。料時，熄滅生成的火焰較長，有利于爐內溫度的分布。 固定碳含量大約為固定碳含量大約為5060%。 灰分普通動搖于灰分普通動搖于1030

25、%之間。之間。 水分通常在水分通常在210%范圍內。范圍內。 煙煤的發熱量在各類煤中是最高的，低發熱量大多介煙煤的發熱量在各類煤中是最高的，低發熱量大多介于于272103l400kJ/kg之間，最高可達之間，最高可達334g0kJ/kg左右。左右。第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算c、無煙煤、無煙煤 無煙煤是煤中埋藏年代最久，炭化程度最高的煤，無煙煤是煤中埋藏年代最久，炭化程度最高的煤，幾乎全部有碳組成。幾乎全部有碳組成。 無煙煤的特點是含固定碳最多達無煙煤的特點是含固定碳最多達90%以上，揮發以上，揮發分極少，僅分極少，僅39%。 無煙煤組織致密、鞏固、不易吸水，便于長期保無煙煤組織

26、致密、鞏固、不易吸水，便于長期保管。管。 發熱量可達發熱量可達32660kJ/kg左右，是一種很好的民用左右，是一種很好的民用燃料。燃料。 近來高爐噴吹煤粉也多由無煙煤磨制而成。近來高爐噴吹煤粉也多由無煙煤磨制而成。第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算d、焦炭、焦炭 焦炭是結焦性煙煤在隔絕空氣的條件下加溫焦炭是結焦性煙煤在隔絕空氣的條件下加溫至至9001000進展高溫干餾的產品。焦炭是銀灰色或沒進展高溫干餾的產品。焦炭是銀灰色或沒有光澤的灰黑色塊狀物，每塊焦炭上有許多孔隙。有光澤的灰黑色塊狀物，每塊焦炭上有許多孔隙。 焦炭是冶金工業的重要固體燃料，廣泛用于高爐、焦炭是冶金工業的重要固體燃

27、料，廣泛用于高爐、鼓風爐、化鐵爐及豎爐。焦炭質量好壞對爐子熱任務影鼓風爐、化鐵爐及豎爐。焦炭質量好壞對爐子熱任務影響很大，故對冶金焦炭提出如下要求：響很大，故對冶金焦炭提出如下要求： a)、化學成分、化學成分 技術條件：技術條件：V燃不大于燃不大于1.9%；W用不大于用不大于12%; A干在干在15%以下；以下；S干不大于干不大于l.0%。 b)、機械強度、機械強度 c)、 塊度塊度 冶金焦炭的塊度普通規定為冶金焦炭的塊度普通規定為25125毫米，小于毫米，小于25毫米者不超越毫米者不超越2%。 d)、灰分、灰分冶金焦炭中灰分應盡量少冶金焦炭中灰分應盡量少 e)、反響才干、反響才干 冶金焦炭的

28、反響才干是指高溫下焦炭復原冶金焦炭的反響才干是指高溫下焦炭復原CO2的才的才干干. 在中性或氧化性的鼓風爐中那么要求焦炭的反響才干在中性或氧化性的鼓風爐中那么要求焦炭的反響才干小。在復原性的爐中，焦炭不僅是熱能來源，并且起復原小。在復原性的爐中，焦炭不僅是熱能來源，并且起復原劑作用，以保證工藝過程在復原性氣氛中進展。反響才干劑作用，以保證工藝過程在復原性氣氛中進展。反響才干強，強，第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算 e、粉煤、粉煤 將塊煤或碎煤磨至將塊煤或碎煤磨至0.050.07毫米的粒度即稱粉煤。毫米的粒度即稱粉煤。 粉煤能在較小的空氣耗費系

29、數下完全熄滅，能運粉煤能在較小的空氣耗費系數下完全熄滅，能運用預熱空氣，所以熄滅時能得到較高的溫度。用預熱空氣，所以熄滅時能得到較高的溫度。 爐子熄滅空間較小，火焰要求較短時，應磨細一爐子熄滅空間較小，火焰要求較短時，應磨細一些。揮發物多，煤粒較易熄滅，可磨粗些。些。揮發物多，煤粒較易熄滅，可磨粗些。 煤因外表積很大，吸附空氣的才干很強，有流動煤因外表積很大，吸附空氣的才干很強，有流動性，普通運用空氣保送。性，普通運用空氣保送。 空氣中懸浮一定濃度的煤粉時極易發生爆炸，故空氣中懸浮一定濃度的煤粉時極易發生爆炸，故運用粉煤應留意平安。為防止爆炸，要求保送時空氣粉運用粉煤應留意平安。為防止爆炸，要

30、求保送時空氣粉煤混合物的溫度不超越煤混合物的溫度不超越100150，不允許在運輸系統，不允許在運輸系統中長期停積煤粉。中長期停積煤粉。概述概述 熄滅計算的目的是為了給爐子設計和爐子熱工管理提熄滅計算的目的是為了給爐子設計和爐子熱工管理提供必要的數據。這些數據是選擇風機、確定煙道和煙囪尺供必要的數據。這些數據是選擇風機、確定煙道和煙囪尺寸以及進展傳熱計算時不可短少的根據。寸以及進展傳熱計算時不可短少的根據。 1、幾個根本概念、幾個根本概念 a、熄滅、熄滅熄滅一種快速的氧化反響過程熄滅一種快速的氧化反響過程.要使熄滅穩定進展，其條件要使熄滅穩定進展，其條件是：延續不斷地供應足夠的空氣，其中的氧與燃

31、料接觸良是：延續不斷地供應足夠的空氣，其中的氧與燃料接觸良好；燃料必需加熱到一定溫度，氧化反響才干自動加速進好；燃料必需加熱到一定溫度，氧化反響才干自動加速進展。展。 燃料開場熄滅的最低溫度叫著火溫度。燃料開場熄滅的最低溫度叫著火溫度。 第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算2.2熄滅計算熄滅計算第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算 b、完全熄滅與不完全熄滅、完全熄滅與不完全熄滅 燃料中的可燃物全部與氧發生充分的化學反響，生成燃料中的可燃物全部與氧發生充分的化學反響，生成不能熄滅的產物不能熄滅的產物CO2、H2O、SO2等叫完全熄滅。等叫完全熄滅。 燃料的不完全熄滅存在兩種情況：燃料

32、的不完全熄滅存在兩種情況： (1)化學性不完全熄滅化學性不完全熄滅 熄滅時燃料中的可燃物質沒有得到足夠的氧，或者與熄滅時燃料中的可燃物質沒有得到足夠的氧，或者與氧接觸不良，因此熄滅產物中還含有一部分能熄滅的可燃氧接觸不良，因此熄滅產物中還含有一部分能熄滅的可燃物物H2、CO等被排走，這種景象叫化學性不完全熄滅。等被排走，這種景象叫化學性不完全熄滅。 (2) 機械性不完全熄滅機械性不完全熄滅 指燃料中的可燃物未參與熄滅反響就損失掉的那部分。指燃料中的可燃物未參與熄滅反響就損失掉的那部分。 不論是那種情況的不完全熄滅都呵斥燃料的損失，降不論是那種情況的不完全熄滅都呵斥燃料的損失，降低熄滅溫度。所以

33、必需分析緣由，掌握其內部規律，采取低熄滅溫度。所以必需分析緣由，掌握其內部規律，采取準確措施，自動地防止不完全熄滅損失。準確措施，自動地防止不完全熄滅損失。第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算 c、空氣耗費系數、空氣耗費系數 燃料中可燃物熄滅時根據化學反響計算出來的空氣量，燃料中可燃物熄滅時根據化學反響計算出來的空氣量，叫實際空氣需求量以叫實際空氣需求量以L0表示。為了保證燃料完全熄滅，實表示。為了保證燃料完全熄滅，實踐供應熄滅的空氣量均大于實際空氣需求量。實踐空氣需踐供應熄滅的空氣量均大于實際空氣需求量。實踐空氣需求量以求量以Ln表示，它與實際空氣需求量的比值叫空氣耗費系表示，它與實際

34、空氣需求量的比值叫空氣耗費系數以數以n表示，即：表示，即： 空氣耗費系數的大小與燃料種類、熄滅方法以及熄滅空氣耗費系數的大小與燃料種類、熄滅方法以及熄滅安裝的構造特點有關。氣體燃料的空氣耗費系數普通在安裝的構造特點有關。氣體燃料的空氣耗費系數普通在1.051.15之間；液體燃料為之間；液體燃料為l.101.25；固體燃料那么更；固體燃料那么更大一些，約為大一些，約為1.20l.50；人工加煤的小爐子可達；人工加煤的小爐子可達2。 實際證明，燃料與空氣混合愈好，實際證明，燃料與空氣混合愈好，n值愈小，值愈小，n值適當值適當能得到較高的爐溫，能得到較高的爐溫，n值過大或過小都將影響爐溫降低。值過大

35、或過小都將影響爐溫降低。0nLLn第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算 3、熄滅計算的內容及假設條件、熄滅計算的內容及假設條件 燃料熄滅的系統實際計算根底是化學計算，根據化燃料熄滅的系統實際計算根底是化學計算，根據化學反響式找出反響物和生成物相互間量的變化規律。普學反響式找出反響物和生成物相互間量的變化規律。普通燃料熄滅計算包括以下內容：通燃料熄滅計算包括以下內容： (1) 燃料熄滅時所需求的空氣量的計算；燃料熄滅時所需求的空氣量的計算； (2) 熄滅產物量的計算；熄滅產物量的計算； (3) 熄滅產物的成分和密度的計算；熄滅產物的成分和密度的計算； (4) 熄滅溫度的計算熄滅溫度的計算;

36、 (5) 空氣耗費系數的計算。空氣耗費系數的計算。第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算 工程上為了適用、簡便起見，熄滅計算采取以下假定：工程上為了適用、簡便起見，熄滅計算采取以下假定： (l) 燃料中可燃成分完全熄滅。元素的分子量取近似整燃料中可燃成分完全熄滅。元素的分子量取近似整數計算。數計算。 (2) 氣體的體積都按規范形狀氣體的體積都按規范形狀(0和和101825Pa)計算。計算。任何氣體在規范形狀下的千克分子體積任何氣體在規范形狀下的千克分子體積(或千摩爾體積或千摩爾體積)都是都是22.4立方標米；立方標米； (3) 當溫度不超越當溫度不超越2100時，在計算中不思索熄滅產物時，

37、在計算中不思索熄滅產物的熱分解，亦不思索固體燃料中灰分的熱分解產物。的熱分解，亦不思索固體燃料中灰分的熱分解產物。 (4) 計算空氣量時，忽略空氣中的微量稀有氣體及計算空氣量時，忽略空氣中的微量稀有氣體及CO2，以為干空氣中以為干空氣中O2和和N2的的 第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算 燃料熄滅的分析計算法是根據化學反燃料熄滅的分析計算法是根據化學反響進展計算。計算中的關鍵是計算熄滅所響進展計算。計算中的關鍵是計算熄滅所需的氧，然后按空氣中需的氧，然后按空氣中N2和和O2比例就可比例就可求出所需的空氣量和熄滅產物量。求出所需的空氣量和熄滅產物量。2、 燃料熄滅的分析計算法燃料熄滅的分

38、析計算法 第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算 氣體燃料熄滅計算除上述共性外，還具有以下特殊氣體燃料熄滅計算除上述共性外，還具有以下特殊點：點： (1)氣體燃料的氣體燃料的L0及及V0指的是指的是1m3氣體燃料完全熄滅氣體燃料完全熄滅時所需求的空氣量和生成的熄滅產物量，其單位為時所需求的空氣量和生成的熄滅產物量，其單位為m3/m3； (2)由于任何氣體的千克分子體積在工程計算中都可由于任何氣體的千克分子體積在工程計算中都可以看成以看成22.4 m3，所以熄滅反響方程式中反響物與生成物，所以熄滅反響方程式中反響物與生成物之間的分子比就是體積比。之間的分子比就是體積比。A、氣體燃料熄滅實際空

39、氣需求量和熄滅產物量的計算、氣體燃料熄滅實際空氣需求量和熄滅產物量的計算 第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算 氣體燃料的組成成分以體積百分數表示。熄滅計氣體燃料的組成成分以體積百分數表示。熄滅計算時用濕成分。計算過程中取算時用濕成分。計算過程中取100 m3，故各成分體積，故各成分體積百分含量的絕對值，與其體積數相等。例如百分含量的絕對值，與其體積數相等。例如100 m3的的煤氣中含煤氣中含CO為為30%，CO的數量就是的數量就是30 m3。 氣體燃料中可燃成分有氣體燃料中可燃成分有CO、H2、CH4、C2H4、H2S，它們的化學反響式如下：，它們的化學反響式如下：CO+O2CO2H2

40、+O2 H2OCH4+2O2 CO2+2H2OC2H4+2O22CO2+2H2OH2S+3/2O2 H2O+SO22222SOOHO211SH+第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算氣體燃料中的氣體燃料中的CO2、N2、 H2O及少量及少量SO2，熄滅過程中，熄滅過程中不反響，熄滅后直接進入廢氣。故不反響，熄滅后直接進入廢氣。故1m3氣體燃料熄滅的氣體燃料熄滅的熄滅產物量為：熄滅產物量為：那么熄滅所需的氧為：那么熄滅所需的氧為： 1m3的氣體燃料熄滅，實際空氣需求量為：的氣體燃料熄滅，實際空氣需求量為： 3224242m )OSH211H3C2CHH21CO21(32242420m )OS

41、H211H3C2CHH21CO21(100762. 4L+=330222224240/L 79. 01001O)HSONCOS2HH4C3CHCO(Vmm第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算 固體和液體燃料熄滅計算除與氣體燃料熄滅計算具有固體和液體燃料熄滅計算除與氣體燃料熄滅計算具有共性外，其單獨的特點是計算過程是以千克分子共性外，其單獨的特點是計算過程是以千克分子Kg/mol數作為計算單位，其最終結果仍應換算為體積表示。數作為計算單位，其最終結果仍應換算為體積表示。 固體和液體燃料熄滅的實際空氣需求量及實際空氣熄固體和液體燃料熄滅的實際空氣需求量及實際空氣熄滅產物量，仍分別用滅產物量，

42、仍分別用L0和和V0代表，單位是代表，單位是m3/Kg，它表示，它表示1Kg固體或液體燃料完全熄滅時所需求的空氣和生成的熄固體或液體燃料完全熄滅時所需求的空氣和生成的熄滅產物的體積。滅產物的體積。 B、液體和固體燃料熄滅實際空氣需求量和熄滅產物量的計算、液體和固體燃料熄滅實際空氣需求量和熄滅產物量的計算第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算 固體和液體燃料的可燃成分為碳、氫、硫，其完全固體和液體燃料的可燃成分為碳、氫、硫，其完全熄滅時的化學反響方程式為：熄滅時的化學反響方程式為：可燃成分可燃成分 完全熄滅時的化學反響方程式完全熄滅時的化學反響方程式 碳碳(C) C + O2 = CO2 1

43、2 Kg 32 Kg 44 Kg 22.4m3 22.4m3 氫氫(H) H2 + O2 = H2O 2 Kg 16 Kg 18 Kg 22.4m3 22.4m3 硫硫(S) S + O2 = SO2 32 Kg 32 Kg 64 Kg 22.4m3 22.4m3第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算 工業上所運用的固體或液體燃料組成成分共有七種，即：工業上所運用的固體或液體燃料組成成分共有七種，即：C用用+ H用用+ O用用+ N用用+S用用+A用用+W用用=100% 上述七種組成物性質不同，熄滅計算時的處置情況也不上述七種組成物性質不同，熄滅計算時的處置情況也不同。同。 灰分不參與熄滅

44、反響，也不變成氣態熄滅產物，所以不灰分不參與熄滅反響，也不變成氣態熄滅產物，所以不計算它。計算它。 碳、氫、硫均系可燃成分，能熄滅放熱，碳、氫、硫均系可燃成分，能熄滅放熱， 熄滅所需的氧熄滅所需的氧就是根據它們的熄滅反響來計算的。就是根據它們的熄滅反響來計算的。 氮、水分不發生變化，熄滅后直接進入廢氣中。氮、水分不發生變化，熄滅后直接進入廢氣中。O用是用是指燃料中原有的氧。指燃料中原有的氧。第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算 取取100kg燃料進展熄滅計算，先將各組成成分的質量燃料進展熄滅計算，先將各組成成分的質量換算成千克分子數：換算成千克分子數： C用用/12; H用用/2; O用

45、用/32; N用用/28; S用用/32; W用用/18得出得出100Kg燃料熄滅時所需求的氧千克分子數為：燃料熄滅時所需求的氧千克分子數為： kgmol32O32S2H2112C用用用用100kg燃料熄滅所需的實際空氣量為燃料熄滅所需的實際空氣量為: kgmol)32O32S4H12C(762. 4用用用用第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算 以千克分子數表示的實際空氣量換算成體積，即以千克分子數表示的實際空氣量換算成體積，即1 kg燃燃料熄滅的實際空氣量為：料熄滅的實際空氣量為：kgm /)32O32S4H12C(762. 41004 .22L30用用用用100kg燃料熄滅的實際熄滅

46、量的千克分子數為燃料熄滅的實際熄滅量的千克分子數為:molkg /)32O32S4H12C(762. 318W28N32S2H12C(用用用用用用用用用）那么那么1 kg燃料熄滅的實際熄滅產物量為：燃料熄滅的實際熄滅產物量為：kgm /)32O32S4H12C(762. 318W28N32S2H12C(1004 .22V30用用用用用用用用用）第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算b、當思索到空氣中的飽和水蒸汽時、當思索到空氣中的飽和水蒸汽時C、燃料熄滅的實踐空氣需求量和實踐熄滅產物量的計算、燃料熄滅的實踐空氣需求量和實踐熄滅產物量的計算 a、當空氣耗費系數、當空氣耗費系數n1時：時：實踐

47、空氣需求量為：實踐空氣需求量為： Ln=nLo m3/kg或或m3/m3 實踐熄滅產物量為實踐熄滅產物量為:00L) 1n (VVn-+=m3/kg或或m3/m3實踐空氣需求量應為實踐空氣需求量應為: ）（干干干干干濕OHnnOHnn2200124g. 01LL00124g. 0LL+=+=m3/kg或或m3/m3實踐熄滅產物量實踐熄滅產物量: 干干干濕nOHnnL00124g. 0VV2+=m3/kg或或m3/m3第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算 熄滅產物的成分是指熄滅產物中各種組分所占的體積熄滅產物的成分是指熄滅產物中各種組分所占的體積百分數。百分數。 熄滅產物的密度是指熄滅產物

48、的密度是指1m3熄滅產物所具有的質量，單熄滅產物所具有的質量，單位是位是kg/m3。 熄滅產物的成分和密度都是進展熱工計算時必需知道熄滅產物的成分和密度都是進展熱工計算時必需知道的原始數據。其中熄滅產物成分是計算爐氣黑度的根據，的原始數據。其中熄滅產物成分是計算爐氣黑度的根據，熄滅產物密度在氣膂力學方面的計算中要經常用到。熄滅產物密度在氣膂力學方面的計算中要經常用到。D、熄滅產物成分和密度的計算、熄滅產物成分和密度的計算第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算a、固體和液體燃料的熄滅產物成分和密度的計算、固體和液體燃料的熄滅產物成分和密度的計算 %100Vn1004 .2212C%100CO

49、CO22=用燃燒產物的總體積的體積燃燒產物中%100Vn1004 .2218W2H%100OHOH22+=）（燃燒產物的總體積體積燃燒產物中用用%100Vn1004 .2232S%100SOSO22=用燃燒產物的總體積的體積燃燒產物中%100Vn79L. 01004 .2228N%100OHNn22+=用燃燒產物的總體積體積燃燒產物中%100Vn1)L-21(n. 0%100OO022=燃燒產物的總體積體積燃燒產物中熄滅產物成分熄滅產物成分 :第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算 (2) 當不知熄滅產物的成分時，可以根據物質不滅定當不知熄滅產物的成分時，可以根據物質不滅定律律(參與熄滅反

50、響的原始物質的質量應等于熄滅反響生成參與熄滅反響的原始物質的質量應等于熄滅反響生成物即熄滅產物的質量物即熄滅產物的質量)，用下式計算熄滅產物的密度：，用下式計算熄滅產物的密度： 熄滅產物的密度熄滅產物的密度 (1) 當知熄滅產物的成分時，熄滅產物的密度當知熄滅產物的成分時，熄滅產物的密度可用可用下式計算下式計算 322222/1004 .2232O28N64SOO18H44COmkg3nn/V293L. 1)A1 (mkg第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算b、氣體燃料的熄滅產物成分和密度的計算、氣體燃料的熄滅產物成分和密度的計算%1001001V)COHmCCHCO(COn2nm42+

51、=%100Vn1001OHSHHC2n2CHHOH22nm422+=）（%100Vn1001SHSO22=%100Vn79L. 0100NNn22+=%100Vn1)L-21(n. 0O02熄滅產物成分熄滅產物成分 :第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算(2) 當不知熄滅產物成分時，其計算公式為：當不知熄滅產物成分時，其計算公式為：熄滅產物的密度熄滅產物的密度: (1) 當知熄滅產物的成分時，熄滅產物的密度當知熄滅產物的成分時，熄滅產物的密度可可用下式計算：用下式計算： 322222/1004 .2232O28N64SOO18H44COmkgnnn2222nm2V293L. 1V1004

52、 .22O18H28N44COS34HHC)2n12m(2H28CO+=第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算一、熄滅溫度的概念一、熄滅溫度的概念 燃料熄滅放出的熱量，全部被熄滅產物所吸收，熄燃料熄滅放出的熱量，全部被熄滅產物所吸收，熄滅產物所能到達的溫度叫燃料的熄滅溫度。滅產物所能到達的溫度叫燃料的熄滅溫度。4、熄滅溫度、熄滅溫度 熄滅溫度既與燃料內部的化學組成有關，又受外部熄滅溫度既與燃料內部的化學組成有關，又受外部熄滅條件的影響。熄滅條件的影響。 即熄滅溫度的高低，取決于熄滅產物中所含熱量的即熄滅溫度的高低，取決于熄滅產物中所含熱量的多少。熄滅產物中所含的熱量越多，它的溫度就越高。熄

53、多少。熄滅產物中所含的熱量越多，它的溫度就越高。熄滅產物中所含熱量的多少，取決于熄滅過程中熱量的收入滅產物中所含熱量的多少，取決于熄滅過程中熱量的收入和支出。和支出。 根據能量守恒和轉化定律，熄滅過程中熄滅產物的根據能量守恒和轉化定律，熄滅過程中熄滅產物的熱量收入和熱量支出之間必然相等，寫出它的熱平衡方程熱量收入和熱量支出之間必然相等，寫出它的熱平衡方程式，就可以算出它的熄滅溫度。式，就可以算出它的熄滅溫度。第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算熱量的來源熱量的來源(即熄滅過程熱平衡方程式的收入項即熄滅過程熱平衡方程式的收入項)有有 (1) 燃料的化學熱燃料的化學熱Q低低 (2)空氣的物理

54、熱空氣的物理熱Q空氣空氣 (3)煤氣的物理熱煤氣的物理熱Q煤氣煤氣熱量的支出項有熱量的支出項有: (1)熄滅產物得到的熱量熄滅產物得到的熱量Q產產 (2)傳給周圍介質的熱量傳給周圍介質的熱量Q介介 (3)由于不完全熄滅所損失的熱量由于不完全熄滅所損失的熱量Q不不 (4)由于熄滅產物的熱分解而損失的熱量由于熄滅產物的熱分解而損失的熱量Q解解因此，熄滅過程的熱平衡方程式為：因此，熄滅過程的熱平衡方程式為： Q低低+Q空氣空氣+Q煤氣煤氣=Q產產+Q介介+Q不不+Q解解第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算根據熱平衡方程式，可求出熄滅產物所含的熱量為：根據熱平衡方程式，可求出熄滅產物所含的熱量為

55、： Q產產= Q低低+Q空氣空氣+Q煤氣煤氣-Q介介-Q不不-Q解解又因：又因： 產產產tCVQn=產解不介煤氣空氣低產CVQQQQQQtn+=得：得： t產反映了在消費實踐條件下熄滅產物所能到達的實踐溫產反映了在消費實踐條件下熄滅產物所能到達的實踐溫度，所以叫做度，所以叫做“實踐熄滅溫度，并用符號實踐熄滅溫度，并用符號t產表示。產表示。在完全熄滅和絕熱條件下，也就是當在完全熄滅和絕熱條件下，也就是當Q不和不和Q介都等于零介都等于零時，熄滅產物所能到達的溫度叫做時，熄滅產物所能到達的溫度叫做“實際熄滅溫度，即：實際熄滅溫度，即：產解煤氣空氣低理CVQQQQtn理實tt=得：得： 第二章第二章

56、燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算二、熄滅溫度的計算二、熄滅溫度的計算產解煤氣空氣低理CVQQQQtn由由求出以下各項參數：求出以下各項參數： (1) 熄滅產物的體積熄滅產物的體積 Vn。 (2) 熄滅產物的平均熱容量熄滅產物的平均熱容量c產，產， 可以根據熄滅產物的可以根據熄滅產物的成分及每種成分的平均熱容量來計算。成分及每種成分的平均熱容量來計算。 (3) 燃料的低發熱量燃料的低發熱量Q低。低。 (4) 空氣的物理熱空氣的物理熱Q空氣。空氣。 (5) 煤氣的物理熱煤氣的物理熱Q煤氣。煤氣。 (6) 由于熄滅產物的熱分解所損失的熱量由于熄滅產物的熱分解所損失的熱量Q 解。解。nV空氣空氣空氣tCL

57、Qn=煤氣煤氣煤氣tCLQn=第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算 在爐子設計等工程計算中，為了防止的繁瑣計算，我在爐子設計等工程計算中，為了防止的繁瑣計算，我們可以利用現成的圖表來求實際熄滅溫度，其中運用比較們可以利用現成的圖表來求實際熄滅溫度，其中運用比較廣泛的是羅津和費林格編制的廣泛的是羅津和費林格編制的itit圖圖 第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算1燃料的發熱量燃料的發熱量2空氣及煤氣的預熱溫度空氣及煤氣的預熱溫度3減少熄滅過程的熱損失減少熄滅過程的熱損失4燃料完全熄滅燃料完全熄滅5空氣耗費系數空氣耗費系數6富氧鼓風和氧氣助燃富氧鼓風和氧氣助燃提高熄滅溫度的途徑提高熄滅溫度的途徑 第二章第二章 燃料及熄滅計算燃料及熄滅計算5、空氣耗費系數的計算、空氣耗費系數的計算L過代表過剩空氣量過代表過?？諝饬?0nLLL-=過nnn0nLL11LLLLLn過過-=-=過?？諝庵械难趿浚哼^剩空氣中的氧量： 過過21L. 0%O2=21. 0V%OLn2=過過煙氣中的氮量煙氣中的氮量=空氣帶進的氮空氣帶進的氮+燃料中的氮燃料中的氮 %N79L. 0V%Nnn2燃+=或或 n22n2n2nVNNO217911%NV%N79. 021. 0VO11LL11n燃過燃過過-=-=-=得：得：第二章第