3 燃料与燃烧
燃料与燃烧
化碳遇氧后,还有旨继续氧化成二氧化碳,又放出238OOKJ/kg热量,从而补足全部热量。
六、液体燃料和气体燃料的燃烧
液体燃料主要指燃油,汹的沸腾温度低于其着火温度。因此,它们总是先蒸发成蒸气,然后才能进行燃烧,即以蒸气状态进行燃烧。
当液体燃料滴经过加热后,在其表面先蒸发产生蒸气,蒸气向四周扩散,和周围的空气混合,进一步被加热着火燃烧。因为燃烧速度快,蒸发速度慢,液体燃料的燃烧快慢取决于其蒸发速度。
3.充裕的时间
燃烧是有一定速度的,因此,燃烧完全需要一定的时间,可燃气体能进行燃烧前时间取决于它们在炉膛内停留的时间,也就是取决于炉膛的容积。为此,必须保证足够的炉膛容积(燃烧空间)。
对于火床燃烧的机械化炉排,煤燃烧时间取决于煤在炉排上停留的时间,为此,要设计合适的炉排结构和面积。尽量设法提前着火,以保证有充裕的燃烧时间。
上述燃烧过程的各个阶段,在实际的燃烧设备中是不能截然分开的,它们常常是互相重叠,交错进行的。
五、煤的燃烧条件
为了使煤的燃烧过程进行得快(单位时间内燃烧得多,放出热量多),未完全燃烧损失少,即迅速而完全的燃烧,必须保证下述三个最基本的条件：
1.较高的温度
温度是燃烧的首要条件。因为燃烧要从着火开始,在着火前的准备阶段中,干燥与干馆过程都要吸收热量。因此要求炉膛具有较高的温度,提供足够的热量。无烟煤挥发分少,着火温度高,需要炉膛具有更高的温度。褐煤,着火温度低,但是往往水分较多,而且劣质褐煤灰分也多,发热量低,燃烧放出热量少,也需要炉膛具有较高温度。其他劣质煤,为了保证着火也需要较高的炉膛温度,如果仅从着火考虑,炉膛温度越高越好。
燃料与燃烧
【燃料及其燃烧过程】燃料与燃烧【燃料及其燃烧过程】燃料与燃烧本文从网络收集而来，上传到平台为了帮到更多的人，如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载本文档（有偿下载），另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意！第三章燃料及其燃烧过程与设备硅酸盐制品需要消耗大量的热量。
热量的来源：1、燃烧燃烧产生，即化学能转化为热能。
资源丰富，但价格低廉2、以电为热源，即电能转化为热能。
效率高，但相对短缺。
目前硅酸盐行业热源以燃烧为主。
第一节燃料的种类及组成燃料：在燃烧过程中能过发出热量并能利用的可然物质燃料的种类按状态分：固体燃料：木碳，煤等。
其中煤又分为泥煤、褐煤、烟煤、无烟煤。
液体燃料：石油及其制品。
气体燃料：天然气、人造煤气。
按来源分：天然原料：人工原料：一、固体燃料：煤的种类及特点：按国家标准，分为三类:褐煤、烟煤、无烟煤1）、褐煤：外观褐色，光泽黯淡。
水分含量高，热值低，密度较小，含氧量高，化学反应强，极易氧化和自然。
常作为加压气化燃料，锅炉燃料2）、烟煤：挥发份含量高、灰分及水分较少，发热量高。
可划分贫煤、焦煤、气煤3）、无烟煤：挥发份含量低，燃点较高，燃烧时没有粘结性。
、固体燃料的组成及换算:常用两种表示方法：元素分析法：C、II、0、N、S、A、M工业分析法：挥发分、固定碳、A、M1、元素分析法：C、H、0、N、S、A、MC：煤中含量最多的可燃元素，一般含量为15-90%以两种形式存在：碳氢化合物：碳与氢、氮、硫等元素结合成有机化合物碳呈游离状态:II、可燃元素，一般含量为3-6%以两种形式存在：化合氢自由氢：与化合物组成的有机物，如Cnllm空气干燥基干燥基干燥无灰基1）收到基:以实际使用的煤为基准而测出的煤各元素的质量百分组成。
收到基收到基水分Mar有两种：外在水和内在水2）空气干燥基：以实验室使用的风干煤样为基准而测出的煤各元素的质量百分组成。
空气干燥基分析基干燥基：以无水的煤为基准而测出的煤各元素的质量百分组成。
火的三要素和燃烧条件
火的三要素和燃烧条件火是我们生活中常见的现象，它为人类社会的进步和发展提供了巨大的能量和便利。
然而，火也是一把双刃剑，如果不加以控制和管理，它会带来灾难性的后果。
要正确理解火的本质和特点，我们需要了解火的三要素和燃烧条件。
一、火的三要素火的三要素是燃料、氧气和着火温度。
这三个要素缺一不可，只有它们同时存在，才能引发火焰。
1. 燃料燃料是火焰的能量源，可以分为固体、液体和气体燃料。
常见的固体燃料有木材、纸张和煤炭，液体燃料包括汽油和柴油，气体燃料则有天然气和液化石油气等。
不同种类的燃料具有不同的燃点和燃烧性质。
2. 氧气氧气是燃烧过程中不可或缺的气体。
它与燃料发生化学反应，释放出大量的能量。
在空气中，氧气的含量约为21%，能够满足常见燃料的燃烧需求。
然而，在特殊环境下，如密闭空间或高海拔地区，氧气含量会减少，从而影响火焰的燃烧。
3. 着火温度着火温度是指燃料开始自燃的最低温度。
不同的燃料具有不同的着火温度，某些易燃物质甚至在室温下就能自燃。
一旦燃料的温度超过着火温度，燃料与氧气发生化学反应，火焰就会形成。
二、燃烧条件要产生稳定的火焰，除了火的三要素外，还需要满足燃烧条件。
1. 可燃物浓度可燃物浓度是指燃料和空气的混合比例。
只有当可燃物浓度在可燃极限范围内时，才能产生火焰。
当可燃物浓度过低或过高时，燃料与氧气无法充分混合，无法燃烧或产生不稳定的火焰。
2. 点火源点火源是引发燃烧的外部能量。
常见的点火源有火柴、打火机、电火花等。
点火源提供的能量足够高，能够使燃料的温度迅速升高，达到着火温度，从而引发燃烧。
在日常生活中，我们应当注意避免将点火源接近易燃物，以免造成意外。
3. 包围气体包围气体是指燃料周围的环境气体，在燃烧过程中起到传导和扩散热量的作用。
包围气体的种类和性质对火焰的形态和能量释放有着重要的影响。
例如，氧气浓度较高的环境中，火焰会较为明亮和猛烈。
总结：火的三要素和燃烧条件是了解火的基本知识的重要组成部分。
燃料与燃烧知识点归纳
第六章 燃烧与燃料第一节 燃烧与灭火一．燃烧的条件（重点）1．燃烧：是可燃物跟氧气发生的剧烈的发光、发热的氧化反应。
（1）燃烧的现象：发光、发热，反应剧烈。
（2）燃烧的反应类型：氧化反应，不一定是化合反应。
（3）燃烧的反应物：常见的燃烧都是可燃物跟氧气发生反应，但是，不是所有的燃烧都一定有氧气参加。
例如，镁就能在二氧化碳中燃烧：2Mg+CO 2点燃C+2MgO ；钠能在氯气中燃烧：２Na ＋Cl ２点燃２NaCl（4）燃烧的反应条件：点燃 （5）燃烧的分类及燃烧的产物注意：① “完全燃烧”和“不完全燃烧”又叫“充分燃烧”和“不充分燃烧” ② 要掌握含C 、H 、O 等元素的燃料完全燃烧的化学方程式： 2．燃烧的条件：①物质具有可燃性 ②可燃物要与氧气接触；③可燃物的温度达到其自身的着火点（即可燃物燃烧所需要的最低温度） 燃烧必须要同时满足三个条件，才能发生燃烧的现象。
二．灭火的原理：①．移走可燃物可燃物 ②．隔绝氧气③．使温度降到着火点以下1．灭火原理实质就是破坏物质燃烧的条件，三者破坏其一即可灭火。
2．几种常见的灭火方法：（1） 移走可燃物可燃物：森林火灾开辟隔离带，管道煤气着火先关掉阀门，釜底抽薪等； （2）隔绝氧气：酒精灯用等冒盖灭，油锅着火用用锅盖盖灭，向着火的木柴上覆盖沙子，少量酒精燃烧用湿抹布盖灭等；（3）使温度降到着火点以下：用水等大量的冷却剂灭火，用嘴将灯吹熄，（4）用灭火器灭火：①泡沫灭火器：可用于扑灭木材、棉布等燃烧而引起的一般火灾，不能用于扑灭电器火灾；②干粉灭火器：除了用来扑灭一般火灾外，还用于扑灭电器、油、气等燃烧引起的火灾；③液态二氧化碳灭火器：用于扑灭图书档案、贵重设备、精密仪器的火灾。
3．二氧化碳与灭火（1）原理：二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧，且密度比空气大。
（2）灭火器主要是用二氧化碳灭火，二氧化碳不能扑灭所有的火灾：如镁带燃烧就不能用二氧化碳扑灭。
4火灾处置、自救 （1）火警电话：119（2）电器、管道煤气、天然气着火，首先要关闭电源或气阀。
燃料的燃烧过程及其教案
一、燃料的燃烧过程燃料的燃烧是指将燃料与氧气结合形成化学反应，产生能量的过程。
燃料燃烧时释放出的能量主要有热能、光能、声能、电能等。
燃料燃烧的化学反应式一般写成：燃料 + 氧气→ 二氧化碳 + 水 + 能量例如，甲烷在空气中燃烧时化学反应式为：CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O + 能量其中，CH4表示甲烷，O2表示氧气，CO2表示二氧化碳，H2O表示水。
燃烧是一种氧化还原反应，燃料中的碳和氢元素在与氧结合时，发生氧化反应，释放出大量的热能。
而不同的燃料燃烧能够释放出的能量大小也不同。
二、教案1、教学目标：本课程旨在让学生了解燃料燃烧过程及其释放出的能量，并且能够掌握燃烧的基本原理。
2、教学重点：(1) 燃料燃烧的基本原理。
(2) 燃料在燃烧过程中所释放出的能量。
3、教学难点：(1) 燃料燃烧的详细反应过程。
(2) 如何使学生更好地理解燃料燃烧原理。
4、教学步骤：(1) 回顾前置知识：在进行本次教学之前，应先让学生了解化学反应的基本概念及化学反应式的书写方法。
(2) 燃料燃烧的基本原理：引导学生了解燃料燃烧是氧化还原反应的过程，通过样例来让学生掌握化学反应式的写法和读法，解释其所代表的化学反应的含义。
(3) 燃料在燃烧过程中所释放出的能量：教学示范如何进行热能、光能、电能等关于能量释放的观察和测量，让学生理解燃料燃烧所释放出的能量类型和能量的使用方式。
(4) 燃料燃烧的反应过程：掌握燃料燃烧反应的详细过程，通过图片、视频等多种方式进行视听教学，提高学生对本概念的理解和掌握能力。
(5) 反思总结：学生进行教师指导下的小组讨论，回顾并总结本次教学中的重点和难点。
教师根据学生反馈情况对学生进行评估，并对学生的知识点进行强化或补充。
5、课时安排：1~2课时，以板书、讲解、视频/图片播放等多种方式进行教学。
6、教学要素：学生到教室后，首先应检查所需的教材和文具是否齐备。
进入教学过程时，学生应认真听讲和参与课堂互动，提出自己的问题和看法，并根据自己的反思对本课程进行总结和评估。
燃料与燃烧课后答案
燃料与燃烧课后答案【篇一：燃料及燃烧除计算外的课后题(2) 】物质的碳化程度说明煤炭的种类及其特点。
答：根据母体物质炭化程度不同可将煤分为四大类，即泥煤、褐煤、烟煤和无烟煤。
泥煤：质地疏松、吸水性强、含氧量最多，含碳最少。
使用性能挥发分高，反应性强，含硫量低，机械性能很差，灰分、熔点很低。
碳量较高，氧和氢含量较少，挥发分产较低。
粘结性弱，极易氧化和自然，吸水性较强。
烟煤：与泥煤相比，挥发分较少，密度较大，吸水性较小，含碳增加，氢和氧含量减少，具有粘结性。
无烟煤：含碳量高，密度大，吸水性小，挥发分极小，组织致密而坚硬，热值大，灰分少，含硫量低。
2、说明煤的化学组成。
答： c h o n s灰分（a）、水分（w）5、说明煤炭灰分的定义，怎样确定煤炭灰分的熔点和酸度？煤炭灰分的酸度与灰分的熔点有什么关系？答：灰分（ a）所谓灰分，指的是煤中所含的矿物杂质在燃烧过程中经过高温分解和氧化作用后生成一些固体残留物。
灰分的熔点：灰分是多种化合物构成的，因此没有固定的熔点。
它是指灰分在软化到一定程度的温度。
灰分的酸度：是指灰分中的酸性成分与碱性成分之比。
酸度越大，灰分熔点越高。
7、煤的化学组成有几种表示方法？答：应用基c%+h%+o%+n%+s%+a%+w%=100%分析基 c%+h%+o%+n%+a%+w%=100%干燥基 c%+h%+o%+n%+s%+a%=100%可燃基 c%+h%+o%+n%+s%=100%煤的工业分析内容是测定水分，灰分，挥发分和固定碳的百分含量。
8、煤的发热量： 1kg 煤完全燃烧后所放出的燃烧热叫它的发热量。
单位 kj/kg 。
9、什么是煤的高发热量和低发热量？答：高发热量：指燃料完全燃烧后燃烧产物冷却到使其中的水蒸气凝结成 0℃的水时所放出的热量。
低发热量：指燃料完全燃烧后燃烧产物中的水蒸气冷却到 20 ℃时放出的热量。
煤的耐热性是指煤在加热时是否易于破碎而言。
12、什么是煤的粘粘性和结焦性？答：粘粘性指的是粉碎后的煤在隔绝空气的情况下加热到一定温度时，煤的颗粒互相粘结形成焦块的性质。
燃烧三要素
燃烧三要素：燃料、着火源、助燃氧气。
·过剩空气系数：燃烧实际空气量与燃料理论空气量之比。
·NOx：燃烧过程中产生的NO、NO2氮氧化物的统称。
·自然引风扩散式燃烧：燃烧所需空气不是依靠风机或其他强制供风方式供给氧气，而是依靠自然通风或燃料本身的压力引射空气来获得助燃氧气的燃烧方式等。
·强制鼓风式燃烧：由风机或压缩机强制供风提供助燃氧气的燃烧方式，一般工业用燃烧器大多为这种形式。
·预混合式燃烧(引射式)：燃料和空气在喷出燃烧前预先按比例混合，然后喷出燃烧。
·FSG：FLAME SAFEGUARD SYSTEM 燃烧安全保护装置。
FSG一般由以下几部分组成：o 电源：供给系统运行、继电器吸合之用。
o 火焰检测部分：随时检测、判断火焰的状态。
o 点火输出：供给点火变压器电源以产生着火所需的电火花，确认正常着火后自动关闭，以保护点火变压器。
o 阀门控制输出：在点火输出时或稍微延时后开启燃料电磁阀点火燃烧。
o 报警输出：在点火失败或正常燃烧中发生熄火时，能及时切断燃料阀，并输出报警信号。
o 其他：根据需要不同的FSG配有许多不同的附属装置，如：燃烧器风机压力开关输入、温度控制输入、燃料压力开关输入等。
·离子火焰检测：利用高温烟气具有单向电离作用的原理，在火焰中加上一个交流电压，通过检测电流的有无确认火焰状态。
·光电火焰检测：利用火焰燃烧本身的光线经光电传感器检测火焰状态。
·点火前吹扫：燃烧器一般均装有自动控制点火装置，为确保初次点火的安全，在正式点火前，可以通过助燃风机将新鲜空气送入炉膛，稀释、扫除炉膛内的可燃性气体，吹扫时间与炉膛大小、燃烧器燃烧量有关，一般要求吹扫时间满足炉膛换气4次即可。
(停炉后吹扫：正常燃烧时，燃烧器喷嘴处的火焰温度可达一千度以上，由于由循环风机不断将高温烟气带走，所以燃烧器及燃烧室能保持在一定的温度以下。
《燃料与燃烧》部分习题答案
一《燃料与燃烧》习题解答第一篇 燃料概论1. 某种煤的工业分析为：M ar =3.84, A d =10.35, V daf =41.02, 试计算它的收到基、干燥基、干燥无灰基的工业分析组成。
解：干燥无灰基的计算：02.41=daf V98.58100=-=daf daf V Fc ;收到基的计算 ar ar ar ar V M A FC ---=10036.35100100=--⨯=arar daf ar A M V VA ar = 9.95 FC ar = 50.85干燥基的计算： 35.10=d AV d = 36.77;88.52100=--=d d d A V FC2. 某种烟煤成分为：C daf =83.21 H daf =5.87 O daf =5.22 N daf =1.90 A d =8.68 M ar =4.0; 试计算各基准下的化学组成。
解：干燥无灰基：80.3100=----=daf daf daf daf daf N O H C S收到基： 33.8100100=-⨯=ard ar M A A95.72100100=--⨯=arar daf ar M A C C H ar =5.15 O ar =4.58 N ar =1.67 S ar =3.33 M ar =4.0干燥基： 68.8=d A 99.75100100=-⨯=ddaf d A C C 36.5913.0=⨯=daf d H H 77.4913.0=⨯=daf d O ON d = N daf ×0.913 =1.7447.3913.0=⨯=daf d S S干燥无灰基：C daf =83.21 H daf =5.87 O daf =5.22 N daf =1.90 S daf =3.80二3. 人工煤气收到基组成如下：H 2 CO CH 4 O 2 N 2 CO 2 H 2O 48.0 19.3 13.0 0.8 12.0 4.5 2.4计算干煤气的组成、密度、高热值和低热值；解：干煤气中： H 2，d = 48.0×[100/（100-2.4）]=49.18 CO ，d = 19.3×1.025=19.77 CH 4，d = 13.31 O 2，d = 0.82 N 2，d = 12.30 CO 2，d = 4.61ρ＝M 干/22.4＝(2×49.18%+28×19.77%+16×13.31%+32×0.82%+28×12.30%+44×4.61%)/22.4＝ 0.643 kg/m 3Q 高 ＝4.187×（3020×0.1977+3050×0.4918+9500×0.1331）＝14.07×103 kJ/m 3＝ 14.07 MJ/ m 3Q 低 ＝4.187×（3020×0.1977+2570×0.4918+8530×0.1331）＝12.55×103 kJ/m 3＝ 12.55 MJ/ m 3第二篇 燃烧反应计算第四章 空气需要量和燃烧产物生成量5. 已知某烟煤成分为（%）：C daf —83.21,H daf —5.87, O daf —5.22, N daf —1.90,S daf —3.8, A d —8.68, W ar —4.0,试求：（1） 理论空气需要量L 0（m 3/kg ）； （2） 理论燃烧产物生成量V 0（m 3/kg ）;（3） 如某加热炉用该煤加热，热负荷为17×103kW ，要求空气消耗系数n=1.35，求每小时供风量，烟气生成量及烟气成分。
燃料与燃烧原理
煤、煤粉气流和气体燃料的着火温度
挥发份大的烟煤，活化能小，反应能力强，着 火温度低，即使周围散热条件较强，也容易稳定 着火； 挥发份很低的无烟煤，活化能大，反应能力低 ，着火温度最高，需要减小周围散热，维持高温 状态，才能稳定着火。 各种煤的着火温度： 各种煤的着火温度：
煤种 无烟煤 烟煤 400～ 400～500 褐煤 250～ 250～450
燃烧理论基础
煤粉气流火焰传播速度的影响因素 煤粉气流的火焰传播速度受多种因素的影响， 其首先决定于燃料中可燃挥发分含量的大小，其次还与 水分、灰分、煤粉细度、煤粉浓度和煤粉气流混合物的 初温及燃烧温度有关。 一般情况下，挥发分大的煤，火焰传播速度快； 灰分大的煤火焰传播速度小；水分增大时，火焰传播速 度降低。 提高煤粉细度时，挥发分析出快，并增加了燃 料的反应面积，火焰传播速度可显著提高。 提高炉膛温度时，火焰面向周围环境的散热减 少，反应速度加快，因而提高了火焰传播速度。 锅炉在高负荷运行时，炉膛环境温度较高，容 易稳定燃烧；锅炉在低负荷运行时，燃烧放热量减少， 冷却散热条件增强，需要加强稳燃措施或增加易燃的液 体或气体燃料，来帮助煤粉气流稳定燃烧，其实质是提 高火焰传播速度。
着火温度℃ 700～ 着火温度℃ 700～800
煤粉气流中煤粉颗粒的着火温度： 煤粉气流中煤粉颗粒的着火温度：煤种无源自煤贫煤烟煤褐煤
着火温度℃ 着火温度℃
1000
900
650～ 650～840
550
燃烧理论基础
反应物浓度的影响 燃烧过程中，参加反应物质的浓度是不变的， 燃烧过程中，参加反应物质的浓度是不变的， 但实际上，在炉内各处．在燃烧反应的各个阶段中， 但实际上，在炉内各处．在燃烧反应的各个阶段中，参 加反应的物质的浓度变化很大。 加反应的物质的浓度变化很大。 在燃料着火区，可燃物浓度比较高， 在燃料着火区，可燃物浓度比较高，而氧浓度 比较低。这主要是为了维持着火区的高温状态， 比较低。这主要是为了维持着火区的高温状态，使燃料 进入炉内后尽快着火。 进入炉内后尽快着火。但着火区如果过分缺氧则着火就 会终止，甚至引起爆炸。 会终止，甚至引起爆炸。因此在着火区控制燃料与空气 的比例达到一个恰到好处的状态， 的比例达到一个恰到好处的状态，是实现燃料尽快着火 和连续着火的重要条件。 和连续着火的重要条件。反应物浓度对燃烧速度的影响 关系比较复杂。 关系比较复杂。
节能基础知识--燃料与燃烧
（四）煤的分类
煤一般可以分为无烟煤、烟煤、贫煤、褐煤、石煤与煤矸石。见表 ! * %。
表!*% 特性 煤种 石 煤 褐 矸 煤 石 煤 !类 无烟煤 "类 #类 贫 煤 !类 烟 煤 "类 #类
注：!+,-. 6 %&!787+9
工业用煤分类表 水分 灰分 （(） 1 )# 1 )# 应用基低位热值 （ +,-. / +0） !### 2 ")## !)## 2 ")## "### 2 3)## 4 )### 1 )### 1 )### 1 %)## 1 "5## 2 35## 1 35## 2 %5## 1 %5##
一、燃料知识 （一）燃料的分类
燃料按状态可分成三类：固体燃料、液体燃料和气体燃料。 固体燃料有煤炭、油页岩、木柴和植物燃料（如农作物秸秆） 。其中煤炭应用最为 普遍，在我国目前和今后相当长时间内都是最基本的能源。 液体燃料有石油（原油）及其加工产品等。石油在常压下蒸馏可分别提炼出汽油、 煤油、柴油等高质量燃料。 气体燃料有天然气及人造煤气。天然气多从油田或煤田附近地层逸出，是一种高质 量的燃料。人造煤气种类很多，有石油气、焦炉煤气、高炉煤气、水煤气、发生炉煤气 及城市煤气等。
注：+"#$% 3 *)+(/("4
（三）煤的工业分析
对煤进行工业分析的主要目的是为了判断其燃料特性，从而在锅炉运行中采取相应 的技术措施，调节和控制燃烧过程。煤的工业分析项目有挥发物、固定碳、灰分、水分 和发热量等。 ：煤加热到一定温度，首先排放出一些气体，开始着火燃烧，这些 +) 挥发物（5） 气体就是挥发物，如一氧化碳、氢气和各种碳氢化合物等。挥发物析出后就很快着火燃 烧，使煤粒周围形成一层火膜，将煤粒迅速加热到较高的温度，同时挥发物析出后煤粒 中间出现孔隙，增加煤与空气的接触面积。当煤的挥发物含量相当比例时，容易着火， 有利于燃烧；但当煤的挥发物含量过高时，相对减少了固定碳的含量，使煤发热值降 低。一般锅炉用煤的挥发物含量最好在 2,! 以上。 ：煤中的挥发物燃烧后，剩下是固定碳和灰分。固定碳在完全燃烧 2) 固定碳（ 6） 时和氧化合成二氧化碳，将放出 00.,*"4 & "’（(,-,"#$% & "’）热量。 ：煤燃烧后，残留下来不能燃烧的固体杂质便是灰分。主要是混入煤 0) 灰分（7） 中的砂石、灰土、氧化铁、氧化钙等，灰分是煤中的有害成分，它含量过大，使煤发热 —
初中化学《燃烧与燃料》单元教学设计以及思维导图3
燃烧与燃料4.通过学习自然界中的碳循环，认识二氧化碳的变化规律，了解大气中二氧化碳含量增加对环境可能造成影响。
5、初步学习在实验室制取二氧化碳。
能举例说明二氧化碳的主要性质和用途。
过程与方法：1．能利用对比实验的方法设计和完成一些简单的化学实验，发展科学探究能力。
2．发展善于合作、勤于思考、严谨求实、勇于创新和实践的科学精神。
3、知道化学变化的发生需要一定的条件，控制条件能够促进或抑制化学变化。
情感态度与价值观：1、树立环境意识和资源意识，懂得保护自然平衡、人与自然和谐相处的重要性。
2、了解我国能源和资源的国情，树立资源观的树立、环保意识的强化、化学科学价值的体现。
对应课标1、认识燃烧发生的条件，了解防火灭火的措施。
燃烧条件的实验探究。
2、认识常见化石燃料。
探究化石燃料燃烧对大气环境的污染，选择燃料时应考虑的因素，学会统筹安排选择合适的燃料。
知道石油、煤的一些代表性的综合利用措施。
2.分别点燃两支蜡烛，将其中一支蜡烛用大烧杯罩住，另一支蜡烛放在空气中燃烧，观察实验现象。
实验结束将蜡烛吹灭。
3.用镊子分别夹取一根木条和一小块煤，同时在酒精灯上点燃，观察实验现象。
【提出问题】1．酒精为什么会燃烧，而水却没有燃烧？2. 用大烧杯罩住的蜡烛为什么会熄灭，而没有罩住的蜡烛却能正常燃烧？3.木条要比煤先燃烧？【追问】物质燃烧需要几个条件？这些条件是必须同时具备，还是有一个即可？【板书】燃烧的定义和条件【点拨】着火点:是使物质能够持续燃烧的最低温度，一般不会改变。
【教师演示】将蘸了酒精和水的混合物的手绢点燃。
【引言】火给我们带来了美好的生活，使用不当也会给人类带来巨大的损失和灾难。
【展示】多媒体展示火给人类带来的灾难图片。
在日常生活中你用过哪些灭火方法呢？想想看，在下面的情况下应采用什么方法灭火？采用这些方法为什么能够灭火。
【多媒体出示】寻找灭火的方法：【设疑】灭火的原理与燃烧的条件有什么样的关系？对比分析，增强理解与记忆。
初中化学初三化学下册《燃烧与燃料》教案、教学设计
（三）学生小组讨论
在学生小组讨论环节，我将组织以下活动：
1.分组讨论：将学生分成小组，针对燃料的种类、性质、优缺点及环保性能进行讨论。
2.汇报分享：每个小组选派代表进行汇报，分享本组的讨论成果，其他小组进行补充。
3.教师点评：针对学生的讨论，给予积极的评价和指导，纠正错误观念，强化正确认识。
（四）课堂练习
在课堂练习环节，我将设计以下题目：
1.化学方程式书写：给出几个燃烧反应，让学生独立书写化学方程式。
2.计算题：设计与燃烧相关的计算题，巩固学生的计算能力。
3.应用题：结合实际生活，设计灭火原理的应用题，提高学生的实践能力。
1.导入新课：通过展示燃烧现象，激发学生兴趣，提出本节课的学习目标。
2.知识讲解：讲解燃烧的定义、现象和特点，介绍燃料的种类及其性质。
3.实验演示：进行燃烧实验，让学生观察燃烧过程中的现象，引导学生学习化学方程式的书写。
4.课堂讨论：组织学生讨论燃料的优缺点，探讨如何合理使用燃料资源。
5.灭火原理：讲解灭火的原理及方法，提高学生的安全意识。
1.展示现象：向学生展示火柴、酒精灯等燃烧现象，让学生直观地感受到燃烧的神奇。
2.提出问题：引导学生思考燃烧现象背后的原因，如：为什么物质会燃烧？燃烧过程中发生了什么？
3.回顾旧知：简要回顾已学的化学方程式、能量转化等知识，为新课的学习做好铺垫。
4.导入新课：通过以上环节，引出本节课的主题——《燃烧与燃料》。
为了巩固本节课所学内容，检验学生对燃烧与燃料知识的掌握程度，特布置以下作业：
1.书面作业：
-完成课本中与燃烧与燃料相关的基础练习题，强化对基本概念的理解。
燃料与燃烧
火焰监视和保焰技术
火焰的监视方法：
直接监视法
反映不及时
整流棒式火焰监视装置
利用火焰导电和整流作用的装置
紫外线火焰监视系统
注意由于电火花发出的紫外线而产生误操作。
现代保焰技术
分焰点火，预热主焰底部
这种火焰的导电性较好，可设置导电棒监视火焰的安全 需要高温和高强度的工业炉中
1、直流锥形火焰 2 、旋流火焰或大张角火焰 3、平火焰
二、 层流预混火焰
点火圈：锥形前沿的锥底联 在喷口附近，锥底面比喷口 断面略大一点，并会有一小 段水平段，点火后，这一水 平段形成一个“点火圈”。 形成点火圈的原因： 作用：连续点火的作用
1、正常传播速度uL
1o、uL的分布
T0
TK
TK
qWdT
T0
可以得到：
TK T0
[ q W ]平均
1 uL 0c p
2[qW ]平均 TK T0
正常传播速度的影响因素
一、绝热条件下（近似绝热条件） 1、可燃气体种类影响 uL
正常传播速度的影响因素
2、可燃气体浓度（空气消耗系数）的影响：
注意：正常传播速度的最大值并不是在 n=1.0的地方，而是在n<1.0的地方。这是应 为，在煤气浓度偏高的条件下，燃烧链锁反 应的活化中心的浓度较大，因而燃烧反应进 行较快，即得到较大的传播速度。
第八章燃烧传播过程 1、燃烧前沿（面）
燃烧前沿
W 可燃 混合物 燃烧 产物
燃烧产 物
W：可燃混合物 流速
u：燃烧前沿速 度
封闭端
正常燃烧
开口端
稳定位置的条件：W = u
实际燃烧室内燃烧前沿面应该驻定而不移动
燃料及燃烧
[3.1] 固体燃料的组成为何要用四种基准表示？它们各适用与哪些场合？答： a 收到基、 b 分析基、 C 干燥基、 d 干燥无灰基[3.2] ＂燃料发热量越高，其理论与实际燃烧温度也越高＂。
试分析该说法是否正确并说明原因。
答：正确。
[3. ３ ] 已知烟煤的干燥无灰基组成（ % ）为：C daf H daf O daf N daf S daf82.4 6.0 9.2 1.7 0.7测得空气干燥基水分 M ad ＝ 3 ％，灰分 A ad =15 ％，收到基水分 M ar ＝ 5 ％，计算：⑴ 1Kg 干燥无灰基煤折合成空气干燥基、收到基时各为若干？⑵收到基时该烟煤的组成百分率。
解 :1 ㎏干燥无灰基煤折合为空气干燥基为 :1 × =1 × =1.22 ㎏A ar =A ad × =15 × =14.7 ㎏1 ㎏干燥无灰基煤折合收到基为1 × =1 × =1.24 ㎏同理 :C ar =66.1 H ar =4.8 O ar =7.4 N ar =1.4 S ar=0.6 A ar =14.7[3.4] 已知重油组成（ % ）为：C H O N S M A87.0 11.5 0.1 0.8 0.5 0.07 0.03设某窑炉在燃烧室空气系数α＝ 1.2 ，用油量为 200Kg/h ，计算：① 每小时实际空气用量 (Bm 3 /h) ；② 每小时实际湿烟气生成量 Bm 3 /h) ；③ 干烟气及湿烟气组成百分率。
解 : （ 1 ） 1 ㎏重油理论需氧气量 :V O O2 = （＋＋- ） =2.27Bm 31 ㎏重油实际需空气量 :V a = α V O O2 × =1.2 × 2.27 ×=12.98 Bm 31h 实际空气用量 : V ' =200 × 12.98=2596Bm 3(2)1 ㎏实际生成烟气量 :V L = ( ＋＋＋＋) ＋( α -1)V O a ＋V O O2= ( ＋＋＋＋) ＋ (1.2-1)2.27 ＋× 2.27=13.63Bm 3每小时实际湿烟气生成量:V=200 × 13.67=2726 Bm 3(3) 湿烟气含量 :CO 2 含量 : =11.91%H 2 O: ＋=9.45%SO 2 : =0.03%O 2 : = =3.34%N 2 : ＋＋=75.27% (4) 烟气密度 :ρ ==1.30 ㎏ /m 3[ 3.5 ] 某窑炉使用发生炉煤气为燃料，其组成（ % ）为：CO 2 CO H 2 CH 4 C 2 H 4 O 2 N 2 H 2 S H 2 O5.6 25.9 12.7 2.5 0.4 0.2 46.9 1.4 4.4燃烧时α＝ 1.1 ，计算：① 燃烧所需实际空气量（ Bm 3 / Bm 3 煤气）；② 实际生成湿烟气量（ Bm 3 / Bm 3 煤气）；③ 干烟气及湿烟气组成百分率。
第3章 发动机的燃料与燃烧练习题(含答案)
第三章燃料与燃烧习题1. 名词解释1）凝点：2）馏程：3）过量空气系数：4）燃料热值：5）高热值：6）混合气热值：7）理论混合气热值：2. 填空题1）车用柴油的牌号是按不同进行编号，车用汽油的牌号是按照进行编号。
2）炼制汽油与柴油最简便的方法是利用不同直接进行分馏，依次得到石油气，汽油，煤油，轻重柴油和渣油。
3）评定车用汽油的辛烷值可采用两种试验工况，分别称为辛烷值与辛烷值。
4）汽油10％的馏出温度标志着汽油车的能，50％馏出温度标志着汽油的，90％馏出温度标志着燃料中含有难于挥发的重质成分的数量。
5）汽油和柴油性能差异导致对发动机的影响主要表现在的差异，的差异，的差异。
6）目前在汽车中常见的代用燃料有：、、醇类燃料等。
7）烃燃料的着火过程需要经历、及过程。
8）柴油机的着火过程是着火，而汽油机的着火过程则是着火3.判断题:1）燃料中的十六烷值高对于缩短滞燃期及改善冷起动有利，因此柴油中的十六烷值应该越高越好。
（）2）辛烷值是表示汽油抗爆性的指标，当汽油的辛烷值越高，则抗爆燃的能力越强。
( ) 3）用马达法测定的辛烷值（MON）比研究法辛烷值（ROM）低。
( ) 4）燃料的着火温度不仅与可燃混合气的物理化学性质有关，而目与环境温度、压力、容器形状及散热情况等有关。
( ) 5）预混火焰的传播速度大小取决于预混合气体的物理化学性质、热力状态以及气体的流动状况。
层流火焰传播速度比紊流火焰传播速度要快。
( ) 6）为了加快柴油油滴蒸发速度，应尽量将油滴喷得均匀细小。
油滴直径愈小，蒸发的时间愈短。
( )第三章燃料与燃烧习题答案一、名词解释1）凝点：指柴油失去流动性开始凝结的温度。
2）馏程：表示柴油的蒸发性，一般用燃油馏出某一百分比的温度范围来表示。
3）过量空气系数：实际提供的空气量往往并不等于理论空气量。
燃烧1kg燃料实际提供的空气量L与理论上所需空气量L0之比，称为过量空气系数。
4）燃料热值：1kg燃料完全燃烧所放出的热量，称为燃料热值。
培训_第四章 燃料与燃烧
具体测定水分、灰分、挥发分的方法见国家标准GB/T 212-2008及GB/T 211-2007
水分M O+N H
C
分A
干燥无灰基（下标daf）
干燥基（下标d） 空气干燥基（下标ad）
收到基（下标ar）
图4-1 煤的组成表示方 法
S灰
例4-1
返回第二节
煤中的氢：
化合氢（与氧结合，不能进行燃烧反应）
CO2 =—————— ×100（%） V0
其他类推。
(2)实际烟气量和烟气组成 ①固体、液体燃料
当α>1时，实际烟气量V(Nm3/kg)为： V=V0+(α-1)V0a
烟气各组成量： VCO2=Car/12×22.4/100 (Nm3/kg)
（NVmH32/O=kg(H) ar/2+Mar/18)×22.4/100 VSO2=Sar/32×22.4/100 （Nm3/kg)
得，如： CO2=V0CO2=V0CO2/V0×100（％）
② 气体燃料 基准：1Nm3气体燃料 理论烟气量为： V0=V0CO2+V0H2O+V0SO2+V0N2
=+[2CHO2S2++CNO2]+/H120+0H+2VO0+O23×C7H94/+2(1m+n/2)CmHn
理论烟气组成： V0CO2
第四章 燃料与燃烧
硅酸盐工业中，能源（热能和电能）费用在成本 中所占比例较大。
第一节 燃料的种类和组成
一、燃料的种类 固体燃料 液体燃料 气体燃料
二、燃料的组成及其换算
（一）固体、液体燃料 元素分析法：碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、硫
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87.91 5.49 5.49 0.55 0.55 100Car=Cad（100-Mar,f） 100Car=Cdaf（100-Mar-Aar） 其转化关系见表5-2（改错）
总量
100% 100% 100% 100%
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3.1.4 燃料有哪些热工性质？（掌握）
1、基本热工性质——发热量（简称:热值） 2、其它热工性质
3.1.1 燃料是如何分类的？（掌握） 3.1.2 燃料的组成有哪两种表示方法？其基准 内容 有哪些？各种基准之间如何换算？（掌握） 3.1.3 燃料有哪些热工性质？（掌握） 3.1.4 如何选择燃料？（了解）
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3.1.燃料的种类和组成
3.1.1 燃料是如何分类的？（掌握） 气体燃料：天然气、煤气、液化气等 液体燃料：汽油、煤油、柴油、重油 固体燃料：煤、柴禾等
根据化学反应计算空气量、烟气量、烟气组成 根据热平衡原理计算火焰温度 计算方法：分析计算法、近似计算法、操作计算法
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3.2.2.1 设计计算
分析计算法：已知燃料的种类和元素分析成分，通过化学 反应，根据质量守衡进行定量计算。 假定：
–气体的体积均以标准状态计算； –气体均为理想气体； –计算的基准温度为0℃； –计算时固体、液体燃料用收到基（ar），气体燃料用湿基 – 均在完全燃烧条件下计算空气量 ； – 空气由氧气和氮气组成，其体积百分比为21:79。
（2）实际空气量的计算（掌握）
Va Va0 1.2 5.08 6.09(Nm3 Kg)
例题
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（3）理论烟气量V0的计算（掌握）
理论烟气由以下两部分组成:
一是燃烧生成的CO2、H2O、SO2、N2
C O2 CO2
S O2 SO2
H2
1 2
O2
H 2O
二是由空气带入的N2；
的热解固体产物，属于焦渣的一部分。 固定碳不仅含有碳元素，还有氢、氧、氮等元素 固定碳含量与元素成分中的碳元素含量是不相
同的两个概念，前者往往大于后者。
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2、其它热工性质
液体燃料：通常指石油及石油加工产品 （1）重油： （2）组成：可燃成分C+H>95% ，水分<2% ,灰分≯0.3% 。
结论: 各组成的数值随着“基准” 的不同而不同.
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3.1.2 表示燃料的组成有哪两种方法？其基准 有哪些？各种基准之间如何换算？（掌握） 4、各种基准之间如何换算？（掌握）
不同基准间的换算方法： 依据：质量守恒，即不同基准间所共有成
分的质量不变 例题：
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100 21
Car 12
H ar 4
Sar 32
Oar 32
22.4 21
(Nm3 / kg)
❖实际空气量
❖ 例题3-1
Va Va0 (Nm3 / kg)
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分析计算法（掌握）
例3-1:已知煤的组成（%）如下：
Car Har Oar Nar Sar Aar Mar
挥发分高，火焰长、着火温度低、易着火。
以干燥无灰基的挥发分将煤分为： 烟煤：10~46%；无烟煤：≤10%；褐煤：≥46% 返回
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2、其它热工性质
（2）灰分 称 取 一 定量的空气干燥煤样，放人马弗炉中，以一定的速 度加热到(815士10)℃，灰化并灼烧到质量恒定。以残留物的 质量占煤样质量的百分数作为煤样的灰分，用“A”表示
第三章 燃料及其燃烧
3.1 燃料的种类和组成 3.2 燃料燃烧计算 3.3 燃料燃烧理论
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熟悉燃料的基本概 念和基本性质
掌握燃料发热量、标 准燃料、燃烧温度。
重点内容
精通燃烧计算
熟悉燃烧过程的基 本概念及基本规律
难点：燃料燃烧机理
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3.1.燃料的种类和组成
H ar 2
M ar 18
Sar 32
N ar 28
22.4 100
Va0
79 100
Nm3
/ kg
例题
能源折标准煤系数＝某种能源实际热值/标准煤热值
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2、其它热工性质
（1）挥发分V 称 取 一 定量的空气干燥煤样，放在带盖的瓷坩埚中 ，在(900士10)℃ 下，隔绝空气加热 7min。以减少的质 量占煤样质量的百分数，减去该煤样的水分含量作为 煤样的挥发分。 挥发分对燃烧过程的影响：
3.1.4 如何选用燃料？（了解）
（1）充分利用地方资源和工业废料，并需设法采 用低质、劣质燃料。如：垃圾焚烧、代用燃料等
（2）满足工艺要求: （3）来源充足，保证供应，能满足生产需要，综 合成本低 。
水泥窑：烟煤、无烟煤 玻璃窑：煤气、重油、天然气 陶瓷窑：依据装坯方式选用各种燃料
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2、其它热工性质
（5）可燃硫 煤中的硫分： 可燃硫： 不可燃硫 ： SO2 和SO3排放到大气中，造成了大气环境的污染 过量硫、氯的存在，易在预热器中形成结皮现象。
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2、其它热工性质
（6）固定碳：用“Fc”表示 实际上是煤中的有机质在一定加热制度下产生
固体燃料：挥发分、灰分、结渣性能、含水量、可 燃硫量、固定碳 液体燃料：粘度、闪点、燃点、着火点、凝固、水 分、可燃硫含量、机械杂质 气体燃料：分子量和密度、平均比热。
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1、基本热工性质——发热量（热值）
（1）概念： 单位燃料完全燃烧，当然烧产物冷却到燃烧前的
温度时所放出的热量，称为燃料的发热量或热值。 kJ／kg（kJ/Nm3） 。 （2）发热量有两种表示法：
灰分含量越高，煤的发热量越少，煤的燃烧速度越慢。
灰分的组成
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2、其它热工性质
（3）结渣性 ：与煤中的灰分有关： 一般：灰分越多，熔点越低，越易结渣，操作困难 机械不完全燃烧量多。
（4）水分：指煤的内在水分或固有水分，不包括结 晶水分。
水分高，燃烧速度慢，火焰长，热耗高。
48 5 16 1.4 0.3 11.3 18
求（1）理论空气量Va0？ （2）若为煤粉燃烧，空气过剩系数为1.2，则实
际空气量Va为多少？ （3）理论烟气量V0？
（4）实际烟气量V？
（5）烟气组成 ？
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解：基准1kg收到基煤
C O2 CO2
H2
1 2
O2
H 2O
（3）重油的粘度：通常用恩式粘度0E表示:
0 Et
t 0c时由粘度计小孔中流出200ml油所需时间（s） 200 c时由粘度计小孔中流出200ml蒸馏水所需时间（s）
是液体燃料工作性能的评判指标之一。 重油粘度越大，油的雾化不好，点火困难，燃烧不好
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2、其它热工性质
（4）闪点、燃点、着火点
是使用重油或其他液体燃料时必须掌握的性能指标，它们关系 到用油的安全技术及燃烧条件。
（5）凝固点
当油类完全失去流动性时的最高温度叫凝固点。
（6）水分
（7）机械杂质
指重油在储存和加热过程中，生成的重质粘稠物质和难溶解性 物质。
易堵塞燃烧器、燃烧速度变慢。
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3.2 燃烧计算
3.2.1 燃料燃烧的基本概念（掌握） 3.2.2 燃烧所需空气量的计算（掌握） 3.2.3 烟气量及烟气组成（掌握） 3.2.4 燃烧温度计算（了解）
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3.2.1 燃料燃烧的基本概念（掌握）
完全燃烧：
不完全燃烧：
（1）化学不完全燃烧：产物中含有CO等 （2）机械不完全燃烧：灰渣中含有C等。
S O2 SO2
（1）理论空气量Va0、理论氧气量VO20
Va0
V0 O2
100 21
(Car 12
Har 4
Sar 32
Oar ) 100 22.4 32 21 100
理论空气量Va0
Car 12
H ar 4
Sar 32
Oar 32
22.4 21
(48 5 0.3 16 )100 22.4 5.08(Nm3 / kg) 12 4 32 32 21 100
A Min Mf 总量 5 1 3 100（kg）
51
97 （kg）
5
96 （kg）
91 （kg）
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其成分百分比为
C H O N S A Min Mf
80 5
5 0.5 0.5 5
1
3
82.5 5.15 5.15 0.52 0.52 5.15 1.03
83.3 5.21 5.21 0.52 0.52 5.21
Sar 22.4 32 100
0.3 22.4 0.0021 32 100
Nm3 / kg
V0 N2
N ar 28
22.4 100
Va0
79 100
1.4 22.4 5.07 79 4.02Nm3 / kg
28 100
100
V0
V0 CO2
V0 H 2O
V0 SO2
V
0 N2
Car 12
危害：热耗增加，燃料消耗量增大。