热能转换装置原理 第二章 燃料及燃料燃烧计算
燃烧是否会产生能量？如何利用燃烧释放的能量？
燃烧是否会产生能量？如何利用燃烧释放的能量？燃烧是一种常见的化学反应过程，它通过氧化物与可燃物相互作用，产生热能、光能和气体等多种形式的能量。
而这些能量的释放和利用在日常生活中有着广泛的应用。
接下来，让我们通过以下几个方面来探讨燃烧产生能量的原理以及如何利用这些能量。
1. 燃烧产生能量的原理燃烧是可燃物与氧化剂反应放出能量的过程，这个过程涉及到化学能的转化。
一般情况下，燃烧反应是通过可燃物与氧化剂之间的氧化还原反应来完成的。
在燃烧反应中，可燃物（如燃料）与氧化剂（一般为氧气）发生反应，氧化剂从分子态转变为离子态，而可燃物则失去电子，从而释放出能量。
这种能量主要来源于反应物分子间化学键的断裂和新化学键的形成。
2. 利用燃烧释放的能量2.1 火焰的利用：当燃烧释放的能量达到一定程度时，可控制火焰的形成和使用。
比如，我们可以利用火焰进行加热、烹饪食物或者提供光线。
2.2 燃料的利用：燃料作为燃烧反应的一方，是我们利用燃烧释放的能量的源头。
燃料可以包括固体、液体和气体等状态，比如，木材、石油、天然气等。
我们可以直接利用燃料进行加热、照明或者发电等。
2.3 动力的利用：燃烧释放的能量也可以用于产生机械动力，如汽车、飞机和火箭的发动机。
这些发动机通过将燃料燃烧产生的高温高压气体转化为机械能，从而驱动车辆或者飞行器的运行。
2.4 能源的转化：我们可以利用燃烧反应产生的热能，通过热能转换装置将其转化为其他形式的能源。
比如，热能转换器可以将热能转化为电能，这样我们就可以大规模地利用燃烧释放的能量来供电。
通过对燃烧产生能量原理的了解以及如何利用燃烧释放的能量的探讨，我们可以发现燃烧是一种非常重要的能量转化过程。
在人类社会的发展中，对燃烧的认识和利用不断深入，各种燃料和燃烧设备的不断更新和改进也为我们提供了更多更高效的能源利用方法。
当然，我们也需要保护环境、合理利用能源，从而实现可持续发展。
综上所述，燃烧释放的能量不仅是我们日常生活的重要能源，也是推动人类社会进步的重要力量。
热能的转化和热机的原理
热能的转化和热机的原理热能是一种常见而重要的能量形式，在我们的日常生活和工业生产中起着重要的作用。
热能的转化是指将热能转变为其他形式的能量，而热机则是利用热能进行能量转换的装置。
本文将介绍热能的转化过程和热机的工作原理。
一、热能的转化热能的转化是指将热能转变为其他形式的能量，如机械能、电能等。
这种转化过程遵循能量守恒定律，即能量不会自行消失也不会自行产生，只会在不同形式之间相互转化。
在自然界中，热能的转化是普遍存在的，例如太阳能的形成。
太阳是一个巨大的热能源，它不断释放出巨大的热能。
当地球接收到太阳的热能时，这部分能量可以转化为动物体内的化学能，进而转化为机械能。
在工业生产中，热能的转化也是重要的。
例如蒸汽发电厂中，燃煤或燃气等燃料在燃烧过程中产生高温高压的蒸汽。
这些蒸汽通过涡轮机的作用，转化为机械能。
接着，机械能经由发电机转化为电能，最终供应给社会各个领域的用电设备。
二、热机的原理热机是利用热能进行能量转换的装置。
根据热机的工作原理和工作介质的不同，可以将其分为蒸汽机、内燃机和热泵等。
下面将以蒸汽机为例介绍热机的原理。
蒸汽机是一种热力循环机械，其工作原理是通过连续循环的工质转化过程，将热能转化为机械能。
蒸汽机主要由锅炉、涡轮机和冷凝器等部分组成。
首先，锅炉中的燃料燃烧产生高温高压的蒸汽。
蒸汽在一定压力下流入涡轮机，推动涡轮机转动。
这时，蒸汽的高温高压能量被转化为机械能，并驱动涡轮机的转动。
接下来，蒸汽在涡轮机中的能量逐渐降低，而机械能则转化为电能或其他形式的能量。
最后，冷凝器中的冷凝水将热能从蒸汽中吸收，蒸汽冷凝为水，并返回锅炉重新加热，形成循环。
除了蒸汽机，内燃机也是常见的热机之一。
内燃机是将燃料在燃烧室中燃烧产生的高温高压气体通过活塞的上下运动转化为机械能。
内燃机广泛应用于汽车、发电机组等领域。
热泵是一种通过外部能源驱动，将低温热量从低温环境中吸收然后通过压缩增加温度，再通过换热器释放到高温环境中的设备。
热能与能源转换
热能与能源转换热能是一种可以转化为其他形式的能量，而能源转换则是将一种能源转化为另一种能源的过程。
在人类社会发展的进程中，热能与能源转换一直起着关键性的作用。
本文将探讨热能的概念、能源转换的原理以及热能与能源转换在现代社会的应用。
一、热能的概念热能是物体由于温度差异而具有的能量。
根据热力学定律，热能可以从高温物体传递到低温物体，通过热传导、热辐射或者热对流的方式。
热能可以用来进行能量转换，比如发电、供暖和烹饪等。
热能转化为其他形式的能量的原理是能量守恒定律，即能量在转化过程中不会减少或增加。
二、能源转换的原理能源转换是将一种能源转化为另一种能源的过程。
能源可以分为可再生能源和非可再生能源两种。
1. 可再生能源可再生能源是指自然界中不断生成的能源，如太阳能、风能、水能和生物质能等。
这些能源可以通过转换装置将其转化为电能、热能或机械能等，从而用于满足人类的能源需求。
太阳能是最常见的可再生能源之一。
太阳能光子通过光伏电池板等装置被转化为电能。
风能则通过风力发电机将风能转化为电能。
水能可以通过水力发电站将水能转化为电能。
生物质能可以通过发酵过程将有机物转化为气体，再通过发电机转化为电能。
可再生能源的优点是不会消耗有限资源，且对环境影响较小。
因此，大力发展可再生能源已成为世界各国的共同目标。
2. 非可再生能源非可再生能源是指自然界中有限的能源资源，如石油、天然气和煤炭等。
这些能源在人类使用过程中，无法再生或再生周期非常长。
非可再生能源在转化过程中会产生大量的热能，如化石燃料燃烧产生的热能可以转化为电能。
石油、天然气和煤炭等被广泛应用于交通运输、家庭供暖以及工业生产等领域。
然而，非可再生能源的使用会导致环境污染和资源耗竭问题。
因此，人们在使用非可再生能源的同时，也应该积极寻求替代能源和提高能源利用效率。
三、热能与能源转换的应用热能和能源转换在现代社会的应用广泛且不可忽视。
以下是热能与能源转换在不同领域的应用示例：1. 发电热能转化为电能是最常见的能源转换应用。
热能转换与利用 第二章课件
工设备的 效率。 8.通过锅炉的热平衡与 平衡、钢材连续加热炉的热平
衡与 平衡的例子进一步熟练 分析。 9.了解 的性质、 分析的作用、 分析的发展。
2–1 能量转换
钢铁企业中涉及到的主要能的形式有：热能、 机械能、电能、化学能
T0
c
pT0
T T0
dT T
cp[(T
T0
)
T0
ln
T T0
]
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(T
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)[1
T
T0 T0
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]
h
h0
1
T
T0 T0
ln
T T0
它的能级为
T
exT h h0
1 T0 T T0
T ln
T0
如果需要考虑比热容 cp随温度变化时，一般把比热容与 温度的关系表示成幂函数的关系：
本章知识点
1.理解能量转换与平衡； 2.理解 的概念、熟练 的计算、了
解 的平衡、掌握 损失计算； 3.学会 分析，以及 分析的举例，
分析的意义。
本章重点
1.了解能量转换； 2.理解能量平衡； 3.掌握 的概念； 4.熟练各种 的计算包括温度 、潜热 、压力 、
混合气体的 、化学 。 5.深入理解流动过程、混合过程、分离过程的 平衡。 6.掌握燃烧 损失、传热 损失、散热等 损失、燃烧
1kWh=860kcal=3600kJ
2.3 （可用能）
根据能量可转换性的不同，可以把能量分为三类： 高级能：可以不受限制地完全转换的能量 中级能：具有部分转换能力的能量 低级能：完全没有转换能力的能量 热能属于第二类能量：它具有的可用能取决于它的状态参 数（温度、压力等），同时与环境状态有关。当参数与环境相 同，即与环境处于平衡状态时，其 值为零。但是，只要与环 境处于不平衡状态，它就具有一定的 值。 为了衡量能量的可用性，提出以“可用能”或“ ”作为 衡量能量质量的物理量。
燃烧机工作原理
燃烧机工作原理引言概述：燃烧机是一种常见的热能转换设备，广泛应用于工业生产和生活中。
其工作原理主要是利用燃料的燃烧产生的热能来驱动机械设备或产生热水蒸汽等。
下面将详细介绍燃烧机的工作原理。
一、燃料供给1.1 燃料的选择：燃烧机使用的燃料种类多样，包括燃油、天然气、煤等，根据不同的应用场景和需求选择合适的燃料。
1.2 燃料的输送：燃料需要通过管道输送到燃烧机内部，通常通过泵或者压力系统将燃料送入燃烧室。
1.3 燃料的混合：燃料需要与空气混合才能进行燃烧，通常通过喷嘴或者喷嘴系统将燃料喷入燃烧室内。
二、空气供给2.1 空气的进入：空气是燃烧的必要条件之一，通过空气进入燃烧机的空气滤清器和风扇等设备，确保空气的质量和流量。
2.2 空气的调节：空气的流量和比例需要根据燃烧机的工作状态进行调节，通常通过风门或者风量调节器来实现。
2.3 空气的预热：为了提高燃烧效率和减少污染物排放，通常会对空气进行预热处理，通过预热器或者换热器来实现。
三、点火和燃烧3.1 点火系统：燃烧机通常采用电火花或者火焰点火系统来点燃混合气体，确保燃烧的稳定和可靠。
3.2 燃烧室：燃烧室是燃烧机内部进行燃烧的空间，通过点燃混合气体产生高温高压的燃烧气体。
3.3 燃烧过程：燃烧过程是燃烧机的核心部分，燃料和空气在燃烧室内燃烧产生热能，驱动机械设备或者产生热水蒸汽等。
四、热能传递4.1 热能的产生：燃烧产生的热能通过燃烧室内壁和热交换器传递给工作介质，如水或者空气。
4.2 热交换器：热交换器是燃烧机内部的重要组成部分，用于将热能传递给工作介质，并提高热能利用率。
4.3 热能利用：通过热交换器将热能传递给工作介质，实现热能的利用和转换，满足工业生产和生活需求。
五、排放处理5.1 烟气处理：燃烧产生的烟气中含有大量的污染物，需要通过烟气处理系统进行处理，减少对环境的影响。
5.2 排放控制：燃烧机的排放需要符合国家和地方的排放标准，通过排放控制设备来控制和监测排放。
热电厂的工作原理
热电厂的工作原理
热电厂是一种将热能转化为电能的设备，其工作原理可以简述为以下几个步骤：
1. 燃料燃烧：热电厂使用燃料（如燃煤、天然气或生物质等）进行燃烧，产生高温高压的燃烧气体。
燃烧过程中释放出的热能是后续发电过程的能源来源。
2. 热能转换：燃烧产生的高温燃烧气体通过热交换器与循环工质（通常为水蒸汽或有机工质）进行热交换，使工质的温度和压力升高。
3. 发电装置：高温高压的工质进入蒸汽轮机或有机朗肯循环装置，通过控制和调整工质的流量和储存压力来驱动转子旋转。
旋转的转子通过联轴器与发电机相连，将机械能转化为电能。
4. 排放处理：燃烧过程中产生的烟气通过烟气净化设备进行脱硫、除尘和脱氮等处理，以达到环保排放的要求。
需要注意的是，由于热电厂使用化石燃料，会产生大量二氧化碳等温室气体，同时也会产生固体废弃物，因此在实际运行中需要采取相应的环保措施来减少对环境的影响。
第二章 燃料与燃烧计算
能源与燃料
• 一次能源——自然界中不需加工，可直接应用的能 源。煤、原油、天然气、水能、风能、太阳能等
• 非再生能源——其中矿物燃料和核燃料的生成速度极慢， 而消费速度不断增长，最终会枯竭 • 再生能源——在自然界的物质和能量循环中能够重复生产 的能源，如水能、风能、海洋能、生物质能、太阳能等， 能量的消耗速度可与再生速度持平，经久使用而不会枯竭
1. 2. 3. 4. 5. 6. 密度 粘度 凝固点 比热容 闪点和燃点 爆炸极限
1.密度
• ρ420
• 柴油：0.831~0.862 • 重油：0.94~0.98
• ρ4t= ρ420-α(t-20) • 密度越小，含氢量越多，含碳量越小，发热量 越高
2.粘度
• 表征流动性能的特性指标
• 粘度大，流动性差，在管道内输送阻力大，装卸和雾化困难
一 气体燃料的分类
气田气(纯天然气) — —从气井开采出来 天然气 石油气(石油伴生气) — —伴随石油一起开采出来 凝析气田气 — —含石油轻质馏分 煤矿矿井气 — —从井下煤层抽出 干馏煤气 — —利用焦炉、炭化炉等对煤进行干馏而得到 人工燃气气化煤气 — —煤在高温下与气化剂反应所生产的燃气。如水煤气、发生炉煤气、压力气化 油制气 — —用石油系原料经热加工制成的燃气总称。采用重油或渣油，作掺混气或缓冲气 高炉煤气和转炉煤气 — —冶金企业炼铁、炼钢的副产气 液化石油气 — —从油、气开采或石油加工过程中获得。炼油厂催化裂化气中提取。 主要组分C3 H 8、C3 H 6等 — —各种有机物质在隔绝空气的条件下发酵，并在微生物作用下产生的可燃气体 生物气（沼气）
煤的类型
烟煤
碳化程度次于无烟煤，含碳量较高，40～60%,杂质少，发热量较 高, 约为20000～30000 kJ/kg；
燃料燃烧释放的热量
应用
通过测量功率和热值，可以计算出燃料燃烧过程中单位时间内所 释放的热量。
03
燃料燃烧的影响因素
燃料的物理特性
燃料的种类
燃料的粒度
不同的燃料，如煤炭、石油、天然气 等，其成分和分子结构不同，导致燃 烧时释放的热量各异。
燃料燃烧释放的热量
目录
• 燃料燃烧的基本原理 • 燃料燃烧释放热量的计算 • 燃料燃烧的影响因素 • 燃料燃烧的环保问题 • 燃料燃烧在各领域的应用 • 未来燃料燃烧技术的发展趋势
01
燃料燃烧的基本原理
燃料的类型
固体燃料
如煤炭、木材等，主要成分为碳。
液体燃料
如石油、乙醇等，主要成分为碳氢化合物。
01
富氧燃烧技术
通过提高氧气浓度，增加燃料与 氧气的接触面积，从而提高燃烧 效率。
02
燃料分级燃烧技术
03
燃烧优化控制技术
将燃料分成多级进行燃烧，优化 燃烧过程，降低不完全燃烧损失。
利用先进的传感器和控制系统， 实时监测和调整燃烧过程，实现 高效燃烧。
降低污染物排放的技术
高效除尘技术
采用高效除尘器，降低烟尘中的污染物排放。
燃料颗粒的大小会影响其与空气的接 触面积，进而影响燃烧效率。较小的 颗粒能更好地与空气混合，促进燃烧。
燃料中的水分
燃料中含有的水分会影响其燃烧性能， 水分越高，燃烧时需要更多的热量来 蒸发水分，导致热量释放减少。
燃烧环境条件
温度
燃烧环境温度的高低影响燃料的燃烧速度。高温 能提高燃烧反应的速率，使热量释放增加。
低碳交通方式
鼓励使用公共交通、骑行或步行等低碳交通方式，减少私家车的使 用，从而减少燃料燃烧产生的污染物排放。
燃烧反应的热效应和燃烧热计算
燃烧反应的热效应和燃烧热计算燃烧是一种常见的化学反应过程，不仅在日常生活中广泛存在，也在工业生产和能源利用领域得到广泛应用。
燃烧反应伴随着热量的释放或吸收，这种热量变化称为燃烧反应的热效应。
本文将讨论燃烧反应的热效应及其计算方法。
一、燃烧反应的热效应燃烧反应的热效应是指在恒定压力下，单位摩尔的物质燃烧时所产生或所吸收的热量变化。
燃烧反应的热效应可分为燃烧放热和燃烧吸热两种情况。
1. 燃烧放热当物质在氧气条件下燃烧时，释放的热量多于吸收的热量，称为燃烧放热。
例如常见的有机物乙醇（C2H5OH）在氧气中燃烧生成二氧化碳（CO2）和水（H2O），释放出大量的热量。
燃烧方程式：C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O燃烧反应的热效应记作ΔH，单位为焦耳/摩尔（J/mol）。
负号表示放热反应，因此ΔH为负值。
2. 燃烧吸热某些物质在燃烧过程中吸收热量多于释放热量，称为燃烧吸热。
例如氨气（NH3）在氧气中燃烧生成氮气（N2）和水蒸气（H2O），该反应吸热。
燃烧方程式：4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O燃烧反应的热效应ΔH为正值，表示吸热反应。
二、燃烧热计算对于已知的燃烧反应方程式，可以通过燃烧热计算方法来求得燃烧反应的热效应。
1. 基于化学平衡的热效应计算根据燃烧反应的平衡方程式及其对应的热效应，可以利用物质的热效应和生成物总的热效应减去反应物总的热效应来求得燃烧反应的热效应。
以乙醇燃烧反应为例，已知乙醇、二氧化碳和水的热效应分别为ΔH1、ΔH2和ΔH3，则乙醇燃烧反应的热效应ΔH可以通过以下公式计算：ΔH = ΔH2 + ΔH3 - ΔH12. 基于燃烧热计算的方法燃烧热计算是通过测定燃烧过程中释放或吸收的热量来求得燃烧反应的热效应。
实验测定中，通常将待测物质完全燃烧，在恒定的压力下，测量燃烧过程中释放或吸收的热量。
根据法拉第定律，该热量与电流大小成正比。
因此，可以通过测量电流强度和电压的变化来计算燃烧反应的热效应。
热能转换原理
热能转换原理热能是指物体内所蕴含的热运动能，当物体的温度差异存在时，热能可以通过各种方式进行转换。
本文将介绍热能转换的基本原理和几种常见的热能转换方式。
一、热能转换的基本原理热能转换的基本原理是热能的传递和转化。
热能的传递是指通过热传导、热对流和热辐射等方式，将热能从高温物体传递到低温物体的过程。
热能的转化是指将热能转化为其他形式的能量，比如机械能、电能或化学能等。
二、热能转换的方式1. 热能转换为机械能：热能可以通过蒸汽动力机、内燃机等方式转化为机械能。
蒸汽动力机利用蒸汽的压力差，驱动活塞来进行往复运动，从而产生机械能。
内燃机通过燃烧混合气体，产生高温高压气体推动活塞运动，进而转化为机械能。
2. 热能转换为电能：热能可以通过热电效应转化为电能。
热电效应是指在不同温度下，材料的电导率发生变化，从而产生电势差。
热电发电机利用这个原理，在热源和冷端之间形成电势差，通过导线和外部负载，将热能转化为电能。
3. 热能转换为化学能：热能可以通过化学反应转化为化学能。
例如，燃烧是一种将热能转化为化学能的过程。
在燃烧过程中，物质中的化学键被打破，原子重新排列形成新的化学物质，释放出大量的热能。
4. 热能转换为光能：热能也可以通过热辐射转化为光能。
热辐射是指物体在一定温度下发出的电磁辐射，其中包括可见光、红外线等。
利用太阳能光伏电池就是一种将光能转化为电能的应用，通过光辐射的作用产生电荷运动，从而产生电能。
三、热能转换的实际应用热能转换的原理和方式在现实生活中有着广泛的应用。
以下是几个常见的实际应用：1. 燃烧发电：燃煤、燃气、核能等都是通过将热能转变为电能来供应家庭和工业用电。
2. 太阳能发电：利用太阳能光伏电池板将太阳光转化为电能，用于供电或者储存。
3. 热水器：热水器利用电能或其他能源将电能或其他能源转化为热能来加热水。
4. 汽车发动机：内燃机将燃油燃烧产生的热能转化为机械能，用于驱动汽车运动。
5. 热交换器：在一些工业过程中，可以利用热交换器将热能从高温流体传递给低温流体，以实现能量利用。
燃烧反应的能量转化与热量计算
燃烧反应的能量转化与热量计算燃烧反应是一种常见的化学反应，参与反应的物质在与氧气发生反应时会释放出能量，并产生热量。
燃烧的过程中，能量会从化学能转化为热能。
本文将详细介绍燃烧反应的能量转化过程以及热量的计算方法。
一、燃烧反应的能量转化燃烧反应的能量转化是指在燃烧反应中化学能转化为热能的过程。
在燃烧反应中，燃料与氧气反应生成产物，同时释放出大量的能量。
这种能量的转化是通过键的形成和断裂实现的。
具体来说，燃料中的化学键在与氧气反应的过程中被打破，形成新的化学键，伴随着能量的释放。
在燃烧反应中，燃料的化学能会转化为热能，并以热量的形式释放出来。
燃料的化学键在反应中断裂释放能量，产生新的化学键需要吸收能量，但总体上，反应释放的能量远远大于反应吸收的能量，因此燃烧反应是放热反应。
二、热量计算热量是指单位时间内传递的热能，通常用单位时间内传递的热能量来表示。
在燃烧反应中，热量的计算可以通过以下公式进行：热量（q）= 质量（m） ×比热容（c） ×温度变化（ΔT）其中，质量（m）指的是参与反应的物质的质量，比热容（c）是物质的比热容，温度变化（ΔT）是指在反应过程中物质的温度变化。
在实际的热量计算中，还需要考虑反应的平衡状态以及反应热的概念。
反应热是指反应过程中所释放或吸收的能量，可以通过测量反应前后物质的温度变化来进行估算。
要计算燃烧反应释放的热量，需要知道参与反应的物质的质量，并确定反应的平衡状态。
比如，在燃烧反应中，如果我们知道燃料的质量、反应产物的质量以及温度的变化，就可以通过上述公式计算出燃烧反应释放的热量。
三、燃烧反应能量转化的应用燃烧反应的能量转化具有广泛的应用。
燃料的燃烧释放出的能量可以用来产生热能和动能，满足生产和生活的需求。
例如，我们日常使用的汽车发动机就是利用燃料的燃烧释放的能量来产生动能。
此外，燃烧反应的能量转化也在能源转换领域具有重要作用。
利用燃料的燃烧释放的能量，可以产生电能，供电给家庭和工业。
燃烧机工作原理
燃烧机工作原理引言概述：燃烧机是一种常见的热能设备，广泛应用于工业生产和生活中。
它通过将燃料和氧气混合并点燃，产生高温和高压气体，从而释放能量。
本文将详细介绍燃烧机的工作原理。
正文内容：1. 燃料供给1.1 燃料的选择：燃烧机可以使用多种燃料，如天然气、石油、煤等。
根据实际需求和可用资源，选择合适的燃料。
1.2 燃料的输送：燃料通常通过管道输送到燃烧机内部。
在输送过程中，需要考虑燃料的流量、压力和温度等参数。
2. 氧气供给2.1 空气的供给：燃烧机通常使用空气中的氧气作为氧化剂。
空气通过风扇或压缩机进入燃烧机内部。
2.2 氧气的调节：为了保证燃烧过程的稳定性和效率，需要对氧气的供给进行调节。
可以通过控制风扇的转速或调节压缩机的出口阀门来实现。
3. 点火和燃烧3.1 点火装置：燃烧机通常使用点火器或火花塞来点燃燃料。
点火装置需要具备高温、高能量和可靠性。
3.2 燃烧室：燃烧室是燃烧机的核心部件，燃料和氧气在燃烧室内混合并点燃。
燃烧室的结构和形状会影响燃烧过程的效率和稳定性。
3.3 燃烧过程：燃料和氧气在燃烧室内发生化学反应，产生高温和高压气体。
燃烧过程需要控制燃料和氧气的比例，以及燃烧室内的温度和压力。
4. 热能转换4.1 热能的传导：燃烧过程产生的高温气体会传导给燃烧机的壁面，通过热传导将热能传递出去。
4.2 热能的辐射：高温气体还会通过辐射的方式传递热能。
辐射热能的传递速度快，但传递距离有限。
4.3 热能的对流：燃烧过程产生的高温气体会形成对流，通过气体的流动将热能传递出去。
5. 控制系统5.1 温度控制：燃烧机通常需要保持一定的工作温度，通过控制燃料和氧气的比例、调节燃烧室内的空气流量等方式来实现温度控制。
5.2 压力控制：燃烧机需要保持一定的工作压力，可以通过调节燃料和氧气的流量、控制燃烧室内的空气压力等方式来实现压力控制。
5.3 安全控制：燃烧机需要具备安全保护功能，如过热保护、过压保护、燃气泄漏报警等，以确保燃烧过程的安全性和可靠性。
焚烧法燃烧的热能计算公式
焚烧法燃烧的热能计算公式燃烧是一种常见的化学反应，通过燃料和氧气的化学反应产生热能和二氧化碳等物质。
在工业生产和日常生活中，燃烧被广泛应用于供暖、烹饪、发电等领域。
燃烧的热能可以通过一定的计算公式来进行估算，以便更好地利用燃烧产生的能量。
在燃烧过程中，燃料和氧气发生化学反应，产生热能和二氧化碳等物质。
燃料的种类多种多样，包括煤、石油、天然气、木材等。
而氧气则是空气中的主要成分之一。
燃烧的热能可以通过以下公式进行计算：Q = m ΔH。
其中，Q代表燃烧释放的热能，单位为焦耳（J）；m代表燃料的质量，单位为千克（kg）；ΔH代表燃料的燃烧热，单位为焦耳/克（J/g）。
燃料的燃烧热是指单位质量的燃料在完全燃烧时释放的热能。
不同种类的燃料具有不同的燃烧热，这也是燃料选择的一个重要因素。
例如，煤的燃烧热约为30MJ/kg，而天然气的燃烧热约为50MJ/kg。
通过燃烧热可以计算出单位质量的燃料释放的热能，从而更好地进行能源利用。
在实际应用中，燃烧的热能可以用于供暖、发电、工业生产等领域。
在供暖系统中，燃料燃烧释放的热能可以通过热交换器传递给水或空气，从而提供热量。
而在发电系统中，燃料燃烧释放的热能可以用于产生蒸汽驱动汽轮机发电。
在工业生产中，燃料燃烧释放的热能可以用于加热反应釜、炉子等设备，促进化学反应的进行。
除了燃烧热能的计算公式外，还有一些影响燃烧释放热能的因素。
首先是燃料的完全燃烧程度，完全燃烧时释放的热能最大。
其次是燃料的含氧量，含氧量越高，燃料燃烧时释放的热能越大。
此外，燃料的燃烧速率、燃烧温度等因素也会影响燃烧释放的热能。
在能源利用方面，燃烧是一种常见的能源转换方式。
然而，燃烧也会产生二氧化碳等温室气体，对环境造成影响。
因此，在燃烧过程中需要采取一定的措施来减少排放，例如使用高效燃烧设备、进行燃烧废气处理等。
总的来说，燃烧是一种常见的能源转换方式，通过燃料和氧气的化学反应产生热能。
燃烧的热能可以通过一定的计算公式进行估算，有助于更好地利用燃烧产生的能量。
第二章能源的转换与利用
L sable energy第二章能源的转换与利用第一节能量转换的基本原理 1概述从热力学的角度看，能量是物质运动的度量，运动是物质的存在的方式，因此一切物质 都有能量。
2能量守恒与转换定律能量守恒和转换定律指出：自然界的一切物质都具有能量；能量既不能创造，也不能消灭，而只能从一种形式转换成另一种形式， 从一个物体传递到另一个物体；在能量转换与传递过程中，能量的总量恒定不变。
”热力学第一定律：能量守恒系统的内能=系统吸收的热量+对系统做功3热力学第一定律任何处于平衡态的热力学系统都有一个状态参数U （内能）。
系统从一个平衡态变化到另一个平衡态时，内能等于系统吸收的热量和系统对外做功之和。
4能量贬值原理自然界进行的能量转换过程是有方向性的。
不需要外界帮助就能自动进行的过程称为自发过程，反之为非自发过程。
自发过程 都有一定的方向。
能量不仅有量的多少， 还有质的高低。
热力学第一定律只说明了能量在量上要守恒， 并没有说明能量在质”方面的高低。
水总是从高处向低处流动 气体总是从高压向低压膨胀 热量总是从高温物体向低温物体传递 热量传递有方向性4热力学第二定律的克劳修斯说法不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。
为了将热量从冷态输送到热态，您需要一个装置，例如热泵或冰箱，持续做功。
5热力学第二定律的开尔文-普朗克说法不可能从单一热源吸取热量使之完全转变成功而不产生其他影响。
transfurtiiatkmClosed systemEiiergv is AtransformpdTU n usableCinergyFreeenergy1L L1iUnusableenei热力学第二定律的实质就是能量贬值原理。
热力学第二定律深刻地指明了能量转换过程的方向、条件及限度。
6能量转换的效率根据能量贬值原理，不是每一种能量都可以连续地、完全地转换为任何一种其他形式的能量。
各种不同形式的能量，按其转换能力可分为三大类：（1）无限转换能（全部转换能），如电能、机械能、水能、风能、燃料储存的化学能等;（2）有限转换能（部分转换能），如热能、流动体系的总能；（3）非转换能（废能）。
燃气轮机的工作原理
燃气轮机的工作原理燃气轮机是一种将化学能转化为机械能的热能转换装置。
它利用燃料燃烧产生的高温高压气体来驱动涡轮，使其旋转，从而带动轴上的负载实现能量转换。
燃气轮机具有高效率、简单结构、启动迅速等优点，在发电、航空、船舶等领域得到广泛应用。
燃气轮机的工作原理可以分为四个基本过程：压缩、燃烧、膨胀和排气。
首先是压缩过程，燃气轮机的空气与燃料混合物首先经过一个压缩机。
压缩机将大量空气压缩成高压气体，并相应提高了气体的温度。
接下来是燃烧过程，压缩后的气体进入到燃烧室中。
燃烧室内喷入燃料并点燃，燃烧产生的高温高压气体使得燃气轮机的温度和压力急剧上升。
然后是膨胀过程，高温高压气体经过燃气轮机上的涡轮膨胀工作。
膨胀工作使得涡轮旋转，并将能量转化为机械能，用于驱动轴上的负载工作，如发电机、风扇，或直接驱动船舶等。
最后是排气过程，膨胀后的低温低压气体通过排气系统排出。
有些燃气轮机还可以利用废热产生蒸汽，用于热能回收，提高系统热效率。
燃气轮机的工作过程遵循热力学循环原理，通常采用布雷顿循环或奥特曼循环。
布雷顿循环是最常见的循环方式，它包括四个过程：压缩、燃烧、膨胀和排气。
压缩和膨胀过程是等熵过程，燃烧过程是定压过程，排气过程是等熵过程。
燃气轮机的性能主要由压缩比、热效率和功率密度等指标衡量。
压缩比是指压缩机出口气体的最高压力与进口气体的压力之比。
热效率是指燃气轮机输出功率与供给燃料热值之比。
功率密度是指单位体积或单位质量内燃气轮机的输出功率。
燃气轮机的工作原理可以通过物理、化学和热力学原理来解释。
其中燃烧过程涉及到燃料的氧化反应，其化学反应方程式为燃料加氧气生成二氧化碳、水和燃烧产物的能量。
燃气轮机的性能与内外部参数的优化调整密切相关，包括空气与燃料的混合比例、压缩机和涡轮的设计和材料选择等。
总之，燃气轮机是一种通过燃料燃烧产生动力并转换为机械能的装置。
它基于燃烧室、涡轮和压缩机等组件，以压缩、燃烧、膨胀和排气的工作原理实现能量转换。
燃烧反应与热能的转化机制及热值计算
燃烧反应与热能的转化机制及热值计算燃烧反应是一种常见的化学反应，它不仅在我们日常生活中广泛应用，还在工业生产和能源开发中发挥着重要作用。
燃烧反应涉及燃料与氧气之间的化学反应，通过释放化学能转化为热能。
本文将深入探讨燃烧反应与热能的转化机制，并介绍热值的计算方法。
一、燃烧反应的机制燃烧反应涉及到三个基本要素：燃料、氧气和点火源。
燃料可以是固体、液体或气体，而氧气则是燃烧反应的氧化剂。
点火源则是触发燃料与氧气反应的引发器。
燃烧反应的机制可以总结为三个主要步骤：点燃、燃烧和燃尽。
首先，通过点火源给予燃料足够的能量使其点燃。
其次，燃料与氧气发生氧化还原反应，生成二氧化碳、水以及其他可能的产物和副产物。
最后，当燃料完全消耗或燃烧条件不再适宜时，燃烧反应结束。
燃烧反应是一个放热反应，即在燃烧过程中释放出大量的热能。
这是因为燃料与氧气之间的化学反应产生了新的化学键，并释放出能量。
燃料中的碳和氢与氧气反应形成CO2和H2O，释放出能量。
二、热能的转化在燃烧反应中，化学能转化为热能。
这是因为化学键的形成和破裂在反应过程中吸收或释放出能量。
化学键是连接原子的强力，当新的化学键形成时，需要吸收能量；而当原有的化学键破裂时，会产生能量的释放。
燃烧反应中最常见的是碳氢化合物与氧气之间的反应。
例如，乙烷（C2H6）与氧气反应产生二氧化碳和水：C2H6 + O2 -> CO2 + H2O + 能量在这个反应过程中，乙烷中的碳氢键断裂，形成新的碳氧键和氧氢键。
这个过程释放出能量，使燃烧反应继续进行。
三、热值的计算热值是指单位质量燃料完全燃烧时所释放出的热能。
热值的计算可以用于评估燃料的能量含量和燃烧效率。
一般来说，热值可以通过实验测定或计算得出。
实验测定热值通常使用燃烧热计来进行。
燃烧热计是一种设备，用于测量在恒定压力下燃料燃烧所释放出的热量。
通过测量升温的程度，可以确定燃料的热值。
计算热值的方法可以基于燃料的化学组成。
热能转换实验设计：热能转换过程中效率的计算与测量
科研论文发表
实验成果的 应用价值
工程设计改进
实验在可持续发展中的作用
01 环保意识提升
减少能源浪费
02 资源有效利用
提升能源利用效率
03
实验的社会意义
经济发展
促进工业升级 考察新能源开发潜力
教育意义
培养学生独立思考能力 提升科学素养水平
政策制定
为政府决策提供科学依据 推动能源政策优化
热效率的计算方 法
热效率是指能量转换 系统中有效利用的能 量与输入总能量之比。 计算方法通常包括燃 烧能量的转化、工作 物质的循环以及其它 损失能量的计算。在 热能转换实验设计中， 准确计算热效率至关 重要。
实际应用中的意义
提高能源利 用效率
减少能源浪费， 推动能源可持续
发展
评估热能系 统性能
的利用效率
生物质能源 开发
生物质能源在取 代化石能源方面
的潜力
燃料电池技 术突破
燃料电池作为清 洁能源的应用前
景广阔
实验设计与方法的创新
创新点一
采用新型传感器监测能量 转化效率 引入机器学习算法优化实 验方案
创新点二
结合虚拟现实技术进行实 验模拟 探索新型材料在热转换中 的应用
可能的改进思路
优化实验设备以提高测量 精度 开展多维度的数据分析以 深入理解热转换过程
附录
附录中包含了实验过程中的详细数据记录和图表 展示，以及一些其他补充资料，有助于更全面地 了解实验设计的内容和结果。
感谢观看
THANKS
质量
未来展望
随着绿色能源的发展，热能转换实验设计将在未 来扮演更加重要的角色。通过创新设计和国际合 作，我们有望实现更高效的热能转换，为可持续 发展贡献力量。
燃烧机工作原理
燃烧机工作原理
燃烧机是一种将燃料和空气混合并点燃的设备，用于产生热能或完成机械功的装置。
它主要由燃料供应系统、进气系统、点火系统和排气系统等组成。
燃烧机的工作原理是利用燃料与空气的化学反应放出的热能，将机械能、热能或电能进行转换。
其工作步骤如下：
1. 燃料供应系统：燃料从燃料供应系统输送到燃烧机内，以满足燃烧所需的燃料量。
2. 进气系统：通过进气系统引入空气，与燃料混合形成可燃混合物。
3. 燃烧室：在燃烧室内，点火系统将混合物点燃，产生火焰。
此时，燃料与空气中的氧气发生氧化反应，放出大量的热量。
4. 热能利用：利用燃烧产生的高温和高压气体使工作物体（例如涡轮、活塞等）做功，将热能转化为机械能。
5. 排气系统：将燃烧产生的废气排出燃烧机，以便进行下一次循环。
燃烧机工作原理的核心是燃料与空气的混合和点燃反应。
燃烧所需的氧气通常通过进气系统引入，而燃料可以通过喷射器或喷嘴等设备喷入。
在燃料与空气混合的过程中，需要控制燃料与空气的比例，以确保燃烧过程的稳定和高效。
值得注意的是，燃烧机在工作过程中会产生一些副产物，如二氧化碳、一氧化碳和氮氧化物等。
为了保护环境和减少污染，应采取相应的措施进行烟气净化处理，以防止有害物质的释放。
总之，燃烧机是一种利用燃料与空气混合燃烧产生热能的设备，其工作原理主要涉及燃料供应、进气、燃烧、能量转换和废气排放等多个环节。
正确掌握燃烧机的工作原理对于提高燃烧效率和减少环境污染具有重要意义。
热能的转化效率热机和热泵的原理
热能的转化效率热机和热泵的原理热能的转化效率——热机和热泵的原理热机和热泵是利用热能进行能量转换的装置，感兴趣的学习者可能会想要了解它们的原理以及其转化效率的大小。
本文将深入探讨热机和热泵的原理，并分析它们的转化效率。
一、热机的原理及转化效率热机是将热能转化为机械能或工作能的装置。
常见的热机有蒸汽机、内燃机等。
下面以蒸汽机为例，介绍热机的原理和转化效率。
蒸汽机的工作过程包括以下几个步骤：蒸汽加热、蒸汽膨胀、蒸汽冷凝、蒸汽压缩。
首先，蒸汽在锅炉中被加热，然后通过进汽阀进入活塞缸内，使活塞做功，将热能转化为机械能。
活塞的上下运动会驱动机械装置工作，如水泵、发电机等。
之后，通过排汽阀将蒸汽排出活塞缸，进入冷凝器，蒸汽在冷凝器中冷凝成水，水通过泵回到锅炉，循环往复。
热机的转化效率（η）是指从燃料中获得的能量转化为机械能的比例。
根据热力学第一定律，热机的净输出功（W）等于从热源吸收的热量（Q1）减去向冷源散热的热量（Q2）。
转化效率可以用公式表示为：η = W / Q1。
然而，根据热力学第二定律的卡诺定理，任何工作在两个不同温度之间的热机的最大效率都不会超过卡诺效率（ηc）。
卡诺效率是根据热机工作温度的高低计算得出的。
具体计算公式是：ηc = 1 - T2 / T1，其中T1表示高温热源的温度，T2表示低温热源的温度。
以上是热机的原理及转化效率的基本介绍。
二、热泵的原理及转化效率热泵是一种利用外界低温热源提供能量，使工作物质（制冷剂）自然流动并吸收外界的热量，然后将吸收的热量提供给高温热源的装置。
热泵的工作过程可以分为蒸发、压缩、冷凝、膨胀等几个步骤。
在热泵中，工作物质以蒸发器中低于环境温度的温度蒸发，吸收外界的热量。
然后，制冷剂被压缩，压缩后的制冷剂温度升高。
接下来，在冷凝器中，制冷剂释放热量，升温并传递热量给高温热源。
最后，制冷剂通过膨胀阀放松，温度降低，准备重新进入蒸发器进行下一轮循环。
热泵的转化效率主要取决于两个参数：制冷效率（COP）和加热系数（HPF）。
直燃机工作原理
直燃机工作原理直燃机是一种常用于燃烧设备的热能转换装置，其工作原理是通过燃烧燃料产生高温燃烧气体，然后利用这些燃烧气体的热能来进行工作。
1. 燃料供给系统：直燃机的燃料供给系统主要由燃料储罐、燃料泵和燃料喷嘴组成。
燃料从储罐中被泵送至喷嘴，然后通过喷嘴喷出，形成燃料雾化。
2. 空气供给系统：直燃机的空气供给系统主要由风机和空气进气口组成。
风机通过旋转产生强风，将空气吸入燃烧室。
3. 燃烧室：燃烧室是直燃机中进行燃烧的区域。
燃料雾化和空气混合后，进入燃烧室，并在燃烧室内进行燃烧反应。
燃烧室内的燃料和空气混合物被点火引燃，产生高温燃烧气体。
4. 热能转换：燃烧室内的高温燃烧气体通过热交换器与工作介质（如水或空气）进行热能交换。
燃烧气体的高温能量被传递给工作介质，使其温度升高，从而实现热能转换。
5. 排放系统：直燃机的排放系统主要包括烟囱和废气处理装置。
烟囱用于排放燃烧产生的废气，而废气处理装置则用于净化废气，以满足环境排放标准。
6. 控制系统：直燃机的控制系统用于监测和控制燃料供给、空气供给、点火、燃烧室温度等参数。
通过对这些参数的控制，可以实现直燃机的安全稳定运行。
总结：直燃机通过燃烧燃料产生高温燃烧气体，然后利用燃烧气体的热能进行工作。
燃料供给系统将燃料雾化并喷出，空气供给系统将空气吸入燃烧室。
燃烧室内进行燃烧反应，产生高温燃烧气体。
热能转换器将燃烧气体的热能传递给工作介质，实现热能转换。
排放系统用于排放废气，并通过废气处理装置净化废气。
控制系统用于监测和控制各项参数，确保直燃机的安全稳定运行。
直燃机的工作原理是热能转换的重要应用，广泛应用于各个领域，如发电、加热、热处理等。
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气体燃料 气体燃料的种类
气田气(纯天然气) — —从气井开采出来 天然气 石油气(石油伴生气) — —伴随石油一起开采出来 凝析气田气 — —含石油轻质馏分 煤矿矿井气 — —从井下煤层抽出 干馏煤气 — —利用焦炉、炭化炉等对煤进行干馏而得到 人工燃气气化煤气 — —煤在高温下与气化剂反应所生产的燃气。如水煤气、发生炉煤气、压力气化 油制气 — —用石油系原料经热加工制成的燃气总称。采用重油或渣油，作掺混气或缓冲气 高炉煤气和转炉煤气 — —冶金企业炼铁、炼钢的副产气 液化石油气 — —从油、气开采或石油加工过程中获得。炼油厂催化裂化气中提取。 主要组分C3 H 8、C3 H 6等 生物气（沼气） —各种有机物质在隔绝空气的条件下发酵，并在微生物作用下产生的可燃气体 —
热能转换装置原理
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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%。
A 1） 可燃物减少，Qdw ，着火困难，灰渣量增加，运行 操作繁重；
2） 且ST ，炉内易结渣，使受热面传热恶化， D A
wy 对流受热面磨损严重 3）A ，烟气流速wy wy 对流受热面积灰、堵灰，传热系数K , D
热能转换装置原理
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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1~15%，木柴中的氧含量达到20%~25%。
K km
K km 1.6 为易磨煤 K km 1.2 为难磨煤
煤的磨损指数
热能转换装置原理
Eb Es
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三、发电用煤的分类 根据煤的燃烧特性， 以挥发份、灰分、水分、硫分和灰熔融特性作为主要的 分类指标， 以煤的发热量作为辅助分类指标 无烟煤：Vdaf≤10%，含碳最多，发热量高，难以 点燃； 贫煤： Vdaf =10~20%，灰分较多； 烟煤： Vdaf =20~40%，含碳多，灰、水少，发热量高 褐煤： Vdaf >40%，水分与灰分高，发热量低，着火 与燃烧容易。 VAMST分类标准
热能转换装置原理
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变形温度：测试角锥开始变园或弯曲时的温度 软化温度：灰锥顶弯曲道平盘上或呈半球形时的温度 流动温度：灰锥熔融倒在平盘上，并开始流动时的温度 煤的可磨性——衡量煤的机械强度的特性 可磨性系数：以风干状态下的硬质标准煤（一般以难磨 的无烟煤Kkm=1为基准）与待磨煤在相同颗粒度的情况下， 磨制成相同细度的煤粉，各自电耗量之比。
热能转换装置原理
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折算水分、折算灰分与折算硫分的概念 硫分、灰分与水分对锅炉工作的影响 1）降低煤的发热量 2）降低燃烧温度，不利于燃料的着火与燃烧 3）增加烟气容积，排烟温度升高，排烟损失增加， 锅炉效率下降 4）加剧锅炉受热面的低温腐蚀与积灰 5）增加通风电耗。 采用折算成分的目的 比较锅炉燃烧不同煤时，带入炉内的水、灰和硫的质量。 定义：每送入炉内1MJ热量，随燃料带入炉内的某成分 的质量。
热能转换装置原理
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燃料油的特性指标 1）粘度 粘度是液体对其自身流动具有的阻力，是表征流动性 能的特性指标。粘度大，流动性能差，在管内输送时阻 力就大，装卸和雾化都会发生困难。 恩氏粘度——是以200ml试验重油在温度为t℃时，从 恩氏粘度计中流出的时间与 200ml温度为20℃的蒸馏水从 同一粘度计中流出的时间之比。 （1）重油的粘度和它的成分、温度、压力有关。加热温 度愈高，重油的粘度愈小。因此，重油在运输、装卸和 燃用时都需要预热。 （2）通常要求油喷嘴前的重油温度在100℃以上，粘度 不大于4。
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%
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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%
3．低位发热量 Qdw ：每公斤燃料完全燃烧后所放出的热 量，扣除随烟气带走的水蒸汽的汽化潜热的热量， （kJ/kg） 水分来自：①H与氧的反应；②燃料中的含水量Mar
4．各成分分析的高、低位发热量间的关系 5．发热量的测定：采用氧弹测热仪 6．发热量的计算
热能转换装置原理
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标准煤 单纯以燃煤量的多少来比较不同锅炉的经济性不妥，须 折算到统一标准， 标 准 煤 的 概 念 ， 规 定 低 位 发 热 量 为 7000kcal/kg （或 者 kJ/kg，MJ/kg）的煤为标准煤， 将发热量不是7000 kcal/kg的煤统一折算到7000 kcal/kg来 进行比较。 用于计算和比较标准煤耗等。
粘结 不熔融粘结 微膨胀熔融粘结 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，妨碍空气流动 ① 烟气流速过大，易被气流携带，形成火床火口； ② 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 ① 内部固定碳难于空气接触而燃尽； ② 燃烧层通风不畅
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%。
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S: 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0.2~5%，甚至更高，超过2%，即为高硫煤。
有机硫 硫铁矿中硫S p 全硫St 无机硫 硫酸盐中硫S s
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灰的熔融特性 炉膛内温度很高，煤中灰颗粒一般呈熔化或软化状态， 对锅炉工作影响极大。 对锅炉的主要危害是造成锅炉受热面结渣，传热恶化， 掉渣灭火或事故。 灰分成分不同，发生熔化的温度也不同。 高熔点成分+低熔点成分，无固定的熔点。 灰分的组成：SiO2、Al2O3、各种氧化铁、CaO、MgO、 K2O、Na2O等，不是单一物质，无固定熔点，采用角锥 法测定特征温度 将灰制成特定形状的灰堆，加热升温1300℃以上，采用 三个特征温度来表示灰的熔融特性。 变形温度DT，软化温度ST，流动温度FT 灰的熔融特性判别 长渣，短渣
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四、液体燃料和气体燃料 锅炉燃用的液体燃料主要是重油和渣油。 重油——是石油提炼汽油、煤油和柴油后的剩余物， 渣油——是进一步提炼后的剩余物。 重油
重油的成分与煤一样，也是由碳、氢、氧、氮、硫和灰 分、水分组成。它的主要元素成分是碳和氢，其含量甚 高(Car=81~87%，Har=11~14%)，而灰分、水分的含量很 少，其发热量高而稳定，通常 Qdw = 40600~43100kJ/kg。
热能转换装置原理
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图2-1
热能转换装置原理
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二、煤 的主要特性 1．燃料的发热量Q：单位质量的固体、液体燃料，在完 全燃烧时所放出的热量(kJ/kg)；单位容积的气体燃料在 完全燃烧时所发出的热量（kJ/Nm3） 2． 高位发热量 Q gw ：每公斤燃料完全燃烧后所放出的热 量，含所生产水蒸汽汽化潜热，（kJ/kg）
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。
热能转换装置原理
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焦炭结构特征 1） 粉状 3） 弱粘结 5） 不膨胀熔融粘结 7） 膨胀熔融粘结
2） 4） 6） 8）
热能转换装置原理
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水分（Water、Moisture）： 燃料中的主要杂质，约占5~60%。 内部水分（固有水分）105~110 ℃ 外部水分（表面水分）45~50 ℃ 化合水分（结晶水）灰分的一部分 —瓷土 AL2O3· 2SiO2· 2O 2H 1） 水分进入炉内吸热汽化成水蒸气，对燃烧不利；
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折算成分的表达式 要产生同样的热量，带入锅炉的灰量取决于煤灰分含量 与发热量， 与灰分含量成正比，与发热量成反比。 采用此比例式来代表带入的灰量， 因该比值很小，故乘1000。 M ar M ar zs 4 折算水分 M ar 10 g / MJ Qnet ,V ,ar Qnet ,V ,ar ( ) 1000 Aar Aar zs 折算灰分 Aar 10 4 g / MJ Qnet ,V ,ar Qnet ,V ,ar ( ) 1000 S ar S ar zs 4 折算硫分 S ar 10 g / MJ Qnet ,V ,ar Qnet ,V ,ar ( ) 1000