燃料及燃烧产物
燃料及燃烧
2燃料及燃烧2」冶金企业常用燃料1、概述燃料的定义:凡燃烧时能放出大量的热,该热量能经济而有效地用于现代工业生产或日常生活的所有物质,统称燃料。
冶金生产大多数需要在高温下进行,其所需热量,除电炉外,大部分仍靠燃烧燃料供给,所以燃料是冶金生产不可缺少的重要原材料之一。
冶金生产所使用的燃料,一般应具备如下条件:(1) 燃烧所放出的热量必须满足生产工艺要求;(2) 便于控制和调节燃烧过程;(3) 蕴藏量丰富,成本低,使用方便;(4) 燃烧产物必须是气体,对人、动植物、厂房、设备等无害。
燃料的种类很多,按物态可分为固体燃料、液体燃料和气体燃料三类;按来源可分为天然产品和加工产品两种。
工业用燃料分类见表2—1。
燃料的一般分类表表2 —1来源燃料的固态-----------------------------------------------------天然产品加工产品固体燃料木柴、煤、油页岩等木炭、焦炭、粉煤高炉煤气、焦炉煤气、气体燃料天然煤气发生炉煤气等冶金工业生产是燃料的巨大消耗者,冶金工作者必须熟悉各种燃料的性质,会正确选用,并能合理组织燃烧过程,以降低燃料消耗量。
2、常用燃料的特性常用燃料的特性主要包括以下两方面:第一:燃料的化学组成。
必须分清哪些组成物是发热的,哪些组成物是有害的。
第二:燃料的发热能力。
这是评价燃料质量的重要指标。
⑴燃料的化学组成及其成分换算①气体燃料的化学组成及干湿成分换算气体燃料是由几种较简单的化合物所组成的机械混合体。
其中:CO、H2、CH4、C2H4、C m H n、H2S等是可燃性气体成分,能燃烧放出热量。
CO2、N2、SO2、H2。
、02等则是不燃成分,不能燃烧放热,故其含量均不宜过多,以免降低燃料的发热能力。
C m H n总称为重碳氢化合物,,包括C3H6、C2H6、C2H2……等。
每单位体积(m2)重碳氢化合物燃烧,约放出71176 kJ热量。
气体燃料中的氧,在高温预热的情况下,能与可燃成分作用,从而降低气体燃料燃烧时的放热量。
燃烧的类型 完全燃烧和不完全燃烧
燃烧的类型完全燃烧和不完全燃烧燃烧是一种常见的化学反应过程,它是指物质与氧气发生反应放出能量的过程。
在燃烧过程中,存在着不同的燃烧类型,其中包括完全燃烧和不完全燃烧。
本文将对这两种燃烧类型进行详细介绍。
一、完全燃烧完全燃烧是指燃料以足够的氧气供应下,发生在适当温度条件下的燃烧过程。
在完全燃烧反应中,燃料的燃烧产物只有二氧化碳和水。
以甲烷(CH4)为例,完全燃烧的反应方程式为:CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O在这个反应中,甲烷与氧气反应生成二氧化碳和水,其中氧气是完全消耗的。
这意味着在完全燃烧过程中,燃料的所有能量都被释放,并且没有未燃烧的残留物。
完全燃烧是一种高效的燃烧方式,它可以充分利用燃料的能量,产生最大的能量输出。
因此,在大多数工业和家庭应用中,我们通常追求完全燃烧效果,以获得更有效的能源利用。
二、不完全燃烧与完全燃烧相对应的是不完全燃烧。
不完全燃烧是指燃料在缺乏氧气或燃烧温度不足的情况下进行的燃烧过程。
在不完全燃烧中,燃料的燃烧产物除了二氧化碳和水外,还包括一些有害的气体,如一氧化碳(CO)和颗粒物。
不完全燃烧的原因主要有两个方面。
首先,燃料与氧气的比例不足,无法提供足够的氧气供应。
其次,燃烧温度不足,导致燃料无法完全被氧气分解并发生反应。
不完全燃烧的实质是氧气与燃料之间的反应不充分,因此,部分燃料未能被燃烧,产生了有害的副产物。
例如,乙烷(C2H6)在不完全燃烧下的反应方程式为:2C2H6 + 5O2 → 4CO + 6H2O在这个反应中,乙烷与氧气反应生成一氧化碳和水。
由于氧气的供应不足,部分乙烷未能充分燃烧生成二氧化碳,而是生成了一氧化碳。
一氧化碳是一种无色、无味、有毒的气体,对人体健康具有潜在危害。
不完全燃烧对环境和人体健康都具有不利影响。
其中,一氧化碳是一种常见的有害气体,在室内和车辆封闭环境中容易累积,对人体呼吸系统和心血管系统造成伤害。
此外,不完全燃烧产生的颗粒物也会造成空气污染,并对大气质量产生负面影响。
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。
燃料燃烧产生的污染及控制
燃料燃烧产生的污染及控制【摘要】:燃烧少物质剧烈氧化而发光、发热的现象,是人们利用能源的最主要方式。
燃烧过程中常见的污染物有一氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物和烟尘,燃烧还会产生噪声污染、热污染和铅污染等。
它们妨害着人们的健康,动植物的生长,甚至整个生态的平衡。
因此必须对它们加以控制。
【关键字】:燃料 燃烧 污染物燃烧是可燃混合物的快速氧化过程,并伴有能量的释放,同时使燃料的组成元素转化成相应的氧化物。
多数化石燃料完全燃烧的产物是CO2、水蒸汽;不完全燃烧过程将产生黑烟、CO 和其它部分氧化产物等。
若燃料中含S 、N 会生成SO2和NOx ,燃烧温度较高时,空气中的部分氮会被氧化成NOx 。
这些燃烧产物严重影响了人们的健康以及动植物的生长。
1. 燃料的分类(1)常规燃料如煤(coal )、petroleum 、天然气(rude gas)等。
(2)非常规燃料按其物理状态分为:(1)固体燃料:挥发分被蒸馏后以气态燃烧(蒸气控制);留下的固定炭以固态燃烧(扩散控制)。
(2)液体燃料:由蒸发过程控制(气态形式燃烧)。
(3) 气态燃料:由扩散或混合控制。
2.燃烧过程中常见的污染物燃烧过程中常见的污染物有一氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物和烟尘,燃烧还会产生噪声污染、热污染和铅污染等。
这些排放物会污染环境,是目前影响全球环境的酸雨、“温室效应”等的主要来源,妨害着人们的健康,动植物的生长,甚至整个生态的平衡。
按获得方法分 按物态分天然燃料 人工燃料固体燃料 木柴、煤、油页岩 木炭、焦炭、煤粉等液体燃料 石油 汽油、煤油、柴油、重油 气体燃料 天然气 高炉煤气、发生炉煤气、焦炉煤气一氧化碳一氧化碳主要由含碳燃料不完全燃烧引起。
它在锅炉排气中约占3%,而在汽车排气中可达 13%。
对于锅炉和工业炉只要保证燃料充分氧化,采用二次燃烧,就可能降低烟气中的一氧化碳含量。
减少内燃机排气中一氧化碳则是一个较为复杂的问题。
主要措施有:改进内燃机设备结构,如正确设计增压比,排气道增设催化补燃器,操作上自动调节油气比等;提高燃料质量,如调配汽油辛烷值、使用乳化燃料或液化气等;以及通过制订法规,进行废气监测等。
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。
燃料及燃烧 (第二版)
燃料及燃烧(第二版)概述燃料及燃烧是一个关于燃料和燃烧过程的综合性主题,它涉及到能源的转化和利用。
本文档是燃料及燃烧的第二版,介绍了燃料的类型、燃烧的基本原理以及燃烧技术的进展。
燃料的分类燃料是指能够产生能量,并能够被控制地释放能量的物质。
根据其来源和化学组成,燃料可以分为以下几类: - 化石燃料:包括石油、天然气和煤等,是地球上遗留下来的生物残骸经过长时间地压力和高温作用形成的。
- 可再生能源:包括太阳能、风能、水力能和生物质能等,是可以持续获取的能源。
- 核能:指核裂变和核聚变过程中释放出的能量。
- 化学能:包括燃料电池中的氢气、电池中的化学物质等。
燃烧的基本原理燃烧是指物质与氧气在适当的温度和压力下发生的氧化反应。
燃料在燃烧过程中与氧气反应产生热能,并产生气体、灰渣和烟尘等副产物。
燃烧的基本原理包括以下几个方面: - 燃料的点火温度:燃料需要达到一定的温度才能开始燃烧,这个温度被称为点火温度。
- 燃料的燃烧速度:燃料在燃烧过程中的燃烧速度取决于多个因素,包括氧气的浓度、燃料的颗粒大小、温度等。
- 反应产物:燃料与氧气反应后会产生一系列的化学物质,其中一些是有害的,如二氧化硫、一氧化碳等。
燃烧技术的进展随着工业的发展和能源需求的增长,燃烧技术一直得到重视和发展。
燃烧技术的进展主要体现在以下几个方面: - 燃料的利用效率提高:通过提高燃料的利用效率,可以减少能源的消耗和环境污染。
一些新型燃烧技术如燃烧控制、燃烧辅助剂的应用等都有助于提高燃料的利用效率。
- 燃烧产物的减少:燃料的燃烧过程中会产生一些有害物质,如颗粒物、硫氧化物等。
通过燃烧技术的改进,可以减少这些有害物质的生成。
- 低碳燃烧技术的发展:低碳燃烧技术是应对全球气候变化和减少温室气体排放的关键技术。
通过改变燃料的组成、燃烧过程的控制等手段,可以减少燃烧过程中产生的二氧化碳等温室气体的排放。
结论燃料及燃烧是一个重要的能源领域的研究方向,研究燃料的类型和燃烧的基本原理可以帮助我们更好地理解能源的转化和利用。
甲醇燃料的燃烧产物
甲醇燃料的燃烧产物随着科技的不断进步和环保意识的不断增强,新能源汽车的发展越来越受到人们的关注。
其中,甲醇燃料作为一种环保能源,在近些年得到了很多关注。
甲醇燃料的燃烧产物也成为了人们研究的热点之一。
一、甲醇燃料的简介甲醇,化学式为CH3OH,是一种无色透明的液体,是一种常见的有机物质。
甲醇是一种低碳环保能源,它的能量密度和汽油相当,但是甲醇的燃烧产物主要是二氧化碳和水,而不像汽油一样产生大量的有害气体,因此甲醇燃料被认为是一种环保能源。
二、甲醇燃料的燃烧特点1、燃烧温度高甲醇的燃点是11℃,点火能力很强,同时甲醇燃烧的温度也比较高,因此甲醇能够在较短的时间内进行燃烧。
2、燃烧产物少甲醇燃烧的产物主要是二氧化碳和水,而在燃烧过程中不会像石油燃料一样生成大量的一氧化碳、氮氧化物以及烟尘等有害气体。
3、燃烧能力强甲醇燃料的燃烧能力很强,其能够在宽温度范围内燃烧,燃烧能力可以达到29MJ/kg。
4、易于制备甲醇的制备较为容易,其原料可以来源于木材、农作物、煤炭等天然资源,相比于石油等化石能源具有可再生性。
三、1、二氧化碳甲醇燃料的燃烧产物主要是二氧化碳和水,其中二氧化碳是其中最主要的产物。
在燃烧的过程中,甲醇和氧气反应生成了二氧化碳和水。
2、水水是甲醇燃料的燃烧产物之一,当甲醇燃烧时,产生的水汽可以在一定程度上增加大气湿度,对空气质量产生一定的影响。
3、甲醛当甲醇燃料进行不完全燃烧时,会生成一些有害气体,其中最重要的是甲醛。
甲醛是一种有毒化学物质,在高浓度下会对人体的呼吸系统和消化系统产生较大的危害,因此要尽可能地避免甲醛的生成。
4、一氧化碳甲醇在燃烧的过程中还会生成少量的一氧化碳,在高浓度下可能会对人体产生危害,因此燃烧过程中尽量要避免一氧化碳的生成。
四、甲醇燃料的发展前景甲醇燃料作为环保能源,具有明显的优势,其在新能源汽车和绿色工业上应用前景广阔。
在新能源汽车方面,由于甲醇汽车的成本低、质量好、性能稳定等优点,甲醇燃料已成为新能源车辆的热门选择之一。
燃料及燃烧产物
动力燃料用煤的分类方法
煤种 无烟煤
干燥无灰基挥 发份含量 Vdaf[%]
≤8
贫煤
>8-19
低挥发份烟煤 20-30
高挥发份烟煤 30-40
褐煤
40-50
燃烧特性
难着火及燃烧完全 较难着火及燃烧完全 易着火及燃烧完全 易着火及燃烧完全 易着火及燃烧完全
用百分比表示煤的成份:
C + H + O + N + S + A + M = 100%
恩氏粘度(°E) (100℃不大 于)
闪点(开口)(℃) 不低于 80
5.5 ~ 9.5
100 120 130
凝固点(℃)不高于 灰分(%)不大于 水分(%)不大于
15 20 0.3 0.3 1.0 1.5
25 36 0.3 0.3 2.0 3.0
硫含量(%)不大于 机械杂质(%)不大于
1.0 1.5 1.5 2.0
粘度:温度对粘度的影响最大,影响流动和雾化 主 要 燃点和闪点:鉴别油着火、燃烧性能的重要指标 性 凝固点:凝固点的高低与石蜡的含量有关,含石蜡多 质 的凝固点高
硫分和杂质:硫将引起锅炉受热面的腐蚀和积灰,机 械杂质可能堵塞磨损喷嘴
项目 20
恩氏粘度(°E)(80℃不大于)5.0
重油牌号
60 100 200 11.0 15.5
优点:点火容易,易与空气混合达到完全燃烧,调节方便
用途:制取合成氨、炭黑、乙炔等化工产品的原料气,优 质的燃料气
液化石油气:开采和炼制石油过程中而获得的一部分炭氢化合 物,主要成分为C3H8,C3H6,C4H10,C4H8,习惯上称C3,C4 , 热值为91960~121220kJ/Nm3
柴油完全燃烧产物
柴油完全燃烧产物柴油引擎是内燃机的一种,其原理是在气缸中将压缩空气与喷入的柴油混合后,点火引燃混合气,产生能量将活塞驱动,带动曲轴旋转,从而产生动能。
柴油完全燃烧产物主要是指柴油在被点火后,在引擎内部经历化学反应产生的气体混合物。
在柴油引擎内部燃烧时,柴油与空气在高压下混合,产生高温高压的环境。
通过化学反应,柴油分子被分离成碳、氢、氧等元素,氧气则与碳氢混合物发生氧化反应,生成二氧化碳和水,同时放出能量。
由于燃烧时所需的空气量比汽油引擎多,因此柴油燃烧产物的主要成分为二氧化碳和水蒸汽。
除了二氧化碳和水,柴油完全燃烧产物还包括一些其他的物质。
首先是一氧化碳,其产生主要是由于燃油未能完全燃烧、空气不足或燃烧反应受到干扰等,燃烧产生的一部分热量仅被用于将氧化物还原为一氧化碳。
一氧化碳对于环境和健康有害,它具有色无味,易燃、易爆和有毒的特性,因此需要将其排放量控制在底限以下。
其次是一些氮氧化物(NOx),这是此类发动机燃烧过程中形成的污染物之一,对环境和健康有害,需要采取一定的措施限制排放。
最后还会产生一些颗粒物,这是指大小不等的一些固体颗粒,其大小范围在纳米到数百微米之间。
在柴油引擎中,由于燃料的特性和燃烧方式的不同,其产生的燃烧产物与汽油发动机产生的不同。
由于柴油燃料组成中含有较高的碳和较低的氢元素,因此在柴油燃烧过程中产生的二氧化碳比汽油燃烧产生的更多。
相反,由于柴油燃料中含有较多的氧,因此燃烧过程中产生的一氧化碳和不完全燃烧物比汽油引擎产生的要少。
随着环保要求的不断提高,对柴油引擎产生的燃烧产物的控制也日益趋紧。
为了降低废气排放的含量,汽车生产商会采用一系列措施,比如提高燃油喷射压力、使用先进的燃油喷射技术、采用先进的氧化催化剂、提高发动机的压缩比等等,以此来优化燃油的燃烧质量,降低燃烧产物排放的含量。
总的来说,柴油完全燃烧产物主要包括二氧化碳、水蒸汽、一氧化碳、氮氧化物和颗粒物等。
针对柴油引擎的燃烧方式和燃料特性,我们需要采取一些措施来尽量降低其排放含量,以此来保护环境和促进人类健康发展。
燃烧反应的副产物
燃烧反应的副产物燃烧是一种广泛存在于我们日常生活中的化学反应。
无论是火焰的燃烧、车辆的发动机内燃烧,还是家庭中使用的煤气、木材和石油等燃料的燃烧,都涉及到燃烧反应。
燃烧不仅能提供我们所需要的能量,还产生一些特定的产品。
本文将讨论燃烧反应的副产物,以及它们对环境和健康的影响。
燃烧反应的最常见副产品是气体。
不同燃料的燃烧反应产生不同种类的气体。
例如,煤、天然气和石油燃烧会生成二氧化碳、一氧化碳和二氧化硫等气体。
这些气体不仅对人类健康有害,还对大气环境造成了损害。
二氧化硫是一种酸性气体,会导致酸雨,对植物和水生生物产生负面影响。
而二氧化碳和一氧化碳则是温室气体,会加剧全球气候变暖的风险。
除了气体,燃烧反应还会产生烟尘和颗粒物。
这些微小的固体和液态颗粒散布在空气中,对人类的健康构成了威胁。
吸入这些颗粒物会导致呼吸系统疾病,如哮喘和慢性阻塞性肺疾病。
小颗粒物还可以通过吸入到达血液中,对心血管系统造成损害,增加心脏病和中风的风险。
此外,这些颗粒物还会降低空气的质量,导致雾霾和空气污染问题。
燃烧反应的副产品还包括一些有毒的化学物质。
诸如苯、甲醛、多氯联苯等有害物质通常存在于炉燃烧或废气中。
这些化学物质不仅会对人体健康造成直接的伤害,还会对环境产生一系列的负面影响。
苯是一种潜在的致癌物质,长期接触可以导致血液疾病,如白血病。
而甲醛在高浓度下会对呼吸系统产生刺激性,长期暴露可能引发哮喘和过敏等疾病。
多氯联苯是一种有毒的工业化学物质,对水生生物和陆地动物都具有很大的毒性。
在燃烧反应中,还存在一些副产物是引发火灾的主要原因。
火灾通常是可燃物与氧气的剧烈反应,释放出极大的热量和光能。
火灾会迅速蔓延,对人们的生命财产造成巨大的损失。
因此,预防火灾至关重要。
在日常生活中,我们应该注意防止火源和加强火灾安全意识,减少这种灾害性反应带来的伤害。
为了减少燃烧反应的副产品对环境的污染和人体健康的危害,人们采取了一系列措施。
例如,使用清洁燃料和更高效的燃烧设备,可以减少气体和颗粒物的排放。
化学反应的燃烧产物分析
化学反应的燃烧产物分析燃烧是一种常见而重要的化学反应,我们在生活中经常能够观察到各种物质的燃烧现象。
然而,燃烧不仅仅是火焰的形成,它还会产生各种燃烧产物。
本文将通过对燃烧产物的分析,探讨燃烧反应的性质和应用。
一、燃烧反应的基本原理燃烧是一种氧化反应,通常需要燃料、氧气和能量三个基本要素。
在燃烧反应中,燃料和氧气发生反应,产生新的物质和释放出大量的能量。
常见的燃料包括木材、煤炭、石油和天然气等。
不同的燃料具有不同的化学成分,因此其燃烧产物也会有所不同。
二、燃烧产物的分析方法1. 化学分析法化学分析法是一种常用的燃烧产物分析方法。
通过对燃烧后产生的气体和固体物质进行化学测试和分析,可以确定燃料的成分和燃烧反应的性质。
例如,在燃烧木材时,可以收集并分析燃烧产生的二氧化碳和水蒸气,从而确定木材的化学式和能量输出。
2. 光谱分析法光谱分析法是一种通过观察燃烧过程中产生的光谱进行燃烧产物分析的方法。
燃烧过程中产生的光谱可以提供关于产物的化学成分和能量释放的信息。
通过观察不同元素在燃烧过程中的光谱特征,可以确定燃料的成分和燃烧产物的性质。
三、燃烧产物的主要成分燃烧产物的主要成分取决于燃料的性质和燃烧过程的条件。
在常规的燃烧过程中,主要产生的燃烧产物包括二氧化碳、水蒸气和烟尘等。
燃烧产物的具体成分可以通过化学分析和光谱分析等方法进行确定。
1. 二氧化碳在完全燃烧的情况下,燃料中的碳会与氧气反应生成二氧化碳。
二氧化碳是一种无色、无味、无毒的气体,广泛存在于燃烧产物中。
由于其具有温室效应,过多的二氧化碳排放会导致全球气候变化。
因此,监测和控制燃烧产生的二氧化碳排放量具有重要意义。
2. 水蒸气燃烧过程中产生的水蒸气通常是由燃料中的氢和氧反应生成的。
水蒸气在大气中存在于形成云雾、降雨等天气现象中。
燃烧产生的水蒸气也会对大气湿度和温度产生影响,对天气变化和气候模式的研究具有重要作用。
3. 烟尘烟尘是指在燃烧过程中形成的微小颗粒物质,包括灰尘、烟雾等。
5(1)-燃烧产物成分分析解析
1 m V0 CO H 2 n Cn H m 2 H 2 S CO2 N 2 H 2O 2 100 79 L0 (m3 / m3 ) 100
只与燃料成分有关
3.燃烧产物体积百分数或摩尔百分比
1.固体燃料的燃烧产物(质量百分数)
C % H % O% N % S % A% W % 100 %
例如:
C%kg
VCO2
得:
C% kmol 12
C% kmol CO2 12
C% 22.4(m 3 ) 12
C 22.4 (m 3 / kg ) 12 100 S 22.4 VSO2 (m 3 / kg ) 32 100 H W 22.4 V H 2O 0.00124 g Ln 2 18 100 N 22.4 79 VN 2 Ln (m 3 / kg ) 28 100 100 21 VO2 ( Ln L0 ) (m 3 / kg ) 100
(m / m
3
3
air
)
产物量:
Vn VCO2 VSO2 VH 2O VN 2 VO2 C S H W N 22.4 12 32 2 18 28 100 21 n L0 0.00124 g Ln 100
固体或液体燃料: Vn VCO2 VSO2 VH 2O VN 2 VO2 (m 3 / kg )
气体燃料: Vn VCO2 VSO2 VH 2O VN 2 VO2 (m 3 / m 3 )
式中:VCO2、VSO2、VH 2O、VN 2、VO2 燃烧产物中所包含的各 产物的成分量 单位:m3 / kg或m3 / m3
燃烧知识点总结大全
燃烧知识点总结大全一、燃烧的定义燃烧是指可燃物质与氧气或其他氧化剂接触时,发生氧化反应并释放出热能的过程。
燃烧通常伴随着火焰、烟雾和熔化现象,是一种放热反应。
在自然界中,燃烧是生物生长和生命活动的重要能量来源,也是地球上大多数生物产生的主要能源。
二、燃烧的基本过程燃烧的基本过程包括点火、燃烧和熄灭三个阶段。
1. 点火阶段:在点火条件下,可燃物质与氧气或其他氧化剂接触后,发生氧化反应并释放出大量热能。
点火条件通常包括点火源、可燃物质和氧气三个要素。
2. 燃烧阶段:在点火后,可燃物质与氧气继续反应,并持续释放热能和光能。
燃烧过程中,可燃物质逐渐燃尽,氧气逐渐减少,热能和光能持续释放。
3. 熄灭阶段:当可燃物质燃尽或氧气耗尽时,燃烧过程结束,热能和光能不再释放。
熄灭通常伴随着烟雾和灰烬的产生,是燃烧过程的结束阶段。
三、燃烧的热力学原理燃烧是一种放热反应,其热力学原理主要包括燃烧热、燃烧温度和燃烧速率三个方面。
1. 燃烧热:燃烧热是指单位质量燃料完全燃烧时所释放的热能。
燃烧热是衡量燃料能量含量的重要指标,也是评价燃料燃烧效率的重要参考。
2. 燃烧温度:燃烧温度是指燃烧过程中产生的火焰温度。
燃烧温度取决于燃料的燃烧热和氧化剂的供应量,也受到燃料种类、点火条件和其他因素的影响。
3. 燃烧速率:燃烧速率是指单位时间内燃料燃烧的速度。
燃烧速率受到燃烧热、燃烧温度和氧化剂供应量的影响,也取决于燃料的物理性质和化学性质。
四、燃烧产物燃烧过程中产生的主要产物包括热能、光能、二氧化碳、水蒸气和一氧化碳等:1. 热能:燃烧过程中产生的主要能量形式,可用于供暖、烹饪和工业生产等领域。
2. 光能:燃烧过程中产生的可见光和红外辐射,是火焰和火光的来源,也是照明和信号传输的重要能源。
3. 二氧化碳:燃烧过程中产生的主要气体产物,是地球上重要的温室气体,也是植物光合作用的原料。
4. 水蒸气:燃烧过程中产生的主要气体产物,是大气中的重要成分,也是降水和云雾的来源。
燃气燃烧所需空气量及燃烧产物
燃气燃烧所需空气量及燃烧产物燃气的燃烧计算,是按照燃气中可燃成分与氧进行化学反应的反应方程式,根据物质平衡和热量平衡的原理,来确定燃烧反应的诸参数,包括:燃烧所需要的空气量、燃烧产物的生成量及成分、燃烧完全程度、燃烧温度和烟气焓。
这些参数是燃气燃烧设备设计、热工管理必要的数据,也是评定生产操作、提高热效率、进行传热和空气动力计算不可缺少的依据。
考虑到燃气、空气和燃烧产物各组成所处的状态,可以相当精确地把它们当作理想气体来处理。
所以,燃烧计算中气体的体积都按标准状态(0℃、101325Pa)计算,其摩尔体积均为22.4L,计算基准可以用1m3的湿燃气,也可以用1m3干燃气。
必须注意的是,后者还要带入所含的饱和水汽量,这就是大多数场合下所使用的基准——含有1m3干燃气的湿燃气。
确定燃气燃烧所需空气量和燃烧产物量,属于燃烧计算的物料平衡的内容。
一、空气需要量(一)理论空气需要量V0V0是指1m3燃气按燃烧反应方程式完全燃烧所需要供给的空气量,m3空气/m3干燃气,它是燃气完全燃烧所需的最小空气量。
V0的计算方法为,先按照燃烧反应方程式和燃烧计算的氧化剂条件(假设干空气体积仅由21%的氧和79%的氮组成),确定燃烧所需的理论氧气量,然后换算成理论空气需要量。
从单一可燃气体着手。
例如,CO的燃烧反应方程式,连同随氧带入的氮,可表示为CO+0.502+3.76×0.5N2=C02+1.88N2上式表明,1m3的C0完全燃烧,理论需氧量为0.5m3,随氧带入的氮量为1.88m3,相当的理论空气需要量是0.5/0.21=2.38m3。
对气态重碳氢化合物CmHn,燃烧反应方程式为CmHn+(m+n/4)O2+3.76(m+n/4)N2=mC02+ (n/2)H20+3.76(m+n/4)N2 (1—1)也清楚地表明,1m3的CmHn完全燃烧,需要(m+n/4)m3的理论氧,同时带入3.76(m+n/4)m3的氮,故理论空气需要量为(m+n/4)/0.21=4.76(m+n/4)m3。
柴油完全燃烧产物
柴油完全燃烧产物柴油是一种常见的燃料,广泛应用于交通运输、工业生产和农业机械等领域。
当柴油完全燃烧时,会产生一系列的燃烧产物,这些产物对环境和人体健康都有一定的影响。
完全燃烧是指柴油在足够的氧气存在下进行的燃烧反应,产物主要有二氧化碳(CO2)、水蒸气(H2O)和一氧化碳(CO)。
其中,二氧化碳是主要的燃烧产物,它是一种温室气体,会对地球的气候产生影响。
柴油车尾气中的二氧化碳排放是造成空气污染和全球变暖的主要原因之一。
水蒸气是柴油完全燃烧的另一个重要产物,它是无害的气体,但过多的水蒸气会造成大气湿度增加,影响空气质量和人体舒适度。
一氧化碳是柴油完全燃烧中产生的有毒气体,它无色无味但具有高度的毒性。
一氧化碳会与人体血红蛋白结合,降低血液中的氧气运输能力,导致缺氧甚至中毒。
因此,柴油车辆的尾气中一氧化碳的排放对人体健康有一定的威胁。
除了上述主要燃烧产物外,柴油的完全燃烧还会产生少量的氮氧化物(NOx)、颗粒物(PM)和挥发性有机化合物(VOCs)等。
氮氧化物是大气污染的主要来源之一,它们与其他污染物反应生成臭氧和细颗粒物,对空气质量和人体健康造成严重影响。
颗粒物是由柴油燃烧过程中未完全燃烧的碳颗粒和其他物质组成,对空气质量和人体呼吸系统有害。
挥发性有机化合物是指在柴油燃烧过程中挥发出来的有机物,它们是光化学反应的前体物质,与氮氧化物和太阳光照射下产生臭氧,对环境和人体健康有害。
为了减少柴油完全燃烧产物对环境和人体健康的影响,各国普遍采取了一系列措施。
例如,通过提高柴油车辆的排放标准,限制尾气中有害物质的排放。
此外,推广使用清洁能源替代柴油,如电动汽车和氢燃料电池车,可以有效减少燃烧产物的排放。
此外,加强对柴油燃烧过程的控制和优化,提高燃烧效率,也是减少燃烧产物的重要途径。
柴油的完全燃烧会产生一系列的燃烧产物,包括二氧化碳、水蒸气、一氧化碳、氮氧化物、颗粒物和挥发性有机化合物等。
这些产物对环境和人体健康都有一定的影响,尤其是二氧化碳和一氧化碳的排放。
简述物质燃烧的过程
简述物质燃烧的过程物质燃烧是一种常见的化学反应过程,它在我们日常生活中无处不在。
无论是炉火炎炎的篝火,还是我们身边的燃气灶,都是物质燃烧的例子。
那么,什么是物质燃烧?它发生的过程是怎样的呢?本文将通过分析燃烧的基本原理和过程来解答这些问题。
我们需要了解燃烧的基本原理。
燃烧是一种氧化反应,即物质与氧气发生反应产生氧化产物的过程。
这个过程中,氧气作为一种氧化剂,参与了反应,而物质则是燃料。
在燃烧过程中,燃料被氧气氧化,放出能量,产生燃烧产物,通常是二氧化碳和水。
接下来,我们来看一下物质燃烧的过程。
一般来说,物质燃烧可以分为三个阶段:引燃阶段、燃烧阶段和熄灭阶段。
引燃阶段是物质开始燃烧的阶段。
在这个阶段,需要提供足够的能量来激发物质分子间的反应。
一旦能量达到一定程度,燃料分子就会发生活跃,产生自由基或激发态分子。
这些活跃的分子具有较高的能量,可以与氧气分子发生反应,进而引发整个燃烧过程。
然后是燃烧阶段,也是燃烧的主要阶段。
在这个阶段,燃料分子与氧气分子发生反应,产生大量的热能。
这种反应是自由基链式反应,其中自由基是反应的中间体。
自由基通过与其他分子碰撞,引发更多的反应,并释放出更多的自由基。
这种连锁反应会持续进行下去,直到燃料被完全氧化或者燃料用尽。
最后是熄灭阶段,也就是燃烧过程的结束阶段。
在这个阶段,燃料已经用尽或者燃料与氧气的接触不足,燃烧反应停止。
此时,燃烧产物中的热能开始散失,温度逐渐降低。
如果燃烧产物中还有未完全燃烧的物质,会产生烟雾或异味。
物质燃烧的过程在不同的条件下可能会有所不同。
例如,燃料的种类、氧气的浓度、温度和压力等因素都会影响燃烧的速度和产物的种类。
此外,不同的燃料也会产生不同的燃烧产物。
例如,木材的燃烧产物主要是二氧化碳和水,而煤炭的燃烧产物还包括氮氧化物和硫氧化物等。
总结起来,物质燃烧是一种氧化反应,通过燃料与氧气的反应产生热能和燃烧产物。
燃烧过程可以分为引燃阶段、燃烧阶段和熄灭阶段。
六种燃烧分类
六种燃烧分类
燃烧是一种化学反应,通常涉及氧气和燃料之间的反应。
根据不同的条件和燃烧物质,燃烧可以分为以下六种分类:
1. 完全燃烧:完全燃烧是指燃料和氧气充分混合,并且燃烧过程中产生的热量和光能充分利用。
完全燃烧产生的产物主要是二氧化碳和水,并且没有明显的副产物。
2. 不完全燃烧:不完全燃烧是指燃料和氧气没有充分混合,或者燃烧过程中产生的热量和光能没有充分利用。
不完全燃烧产生的产物除了二氧化碳和水,还会产生一些有害物质,如一氧化碳和颗粒物。
3. 明火燃烧:明火燃烧是指燃料燃烧时产生明显的火焰。
明火燃烧通常需要燃料和氧气充分接触,并且燃烧过程中产生的热量和光能充分利用。
4. 隐火燃烧:隐火燃烧是指燃料燃烧时没有明显的火焰。
隐火燃烧通常发生在燃料蒸气与氧气混合的情况下,如天然气泄漏后在空气中燃烧。
5. 自燃:自燃是指物质在无外部热源作用下自发燃烧。
自燃通常发生在易燃物质与氧气接触时,如油脂、木材等。
6. 反应燃烧:反应燃烧是指燃料与氧气之间的反应产生热量和光能。
这种燃烧通常发生在化学反应中,如火药爆炸。
燃料完全燃烧放出热量的计算公式
燃料完全燃烧放出热量的计算公式燃料燃烧是指燃料与氧气发生化学反应,产生燃烧产物,同时释放出热能的过程。
这个过程可以用化学方程式来表示。
以最简单的燃料——甲烷(CH4)为例,其燃烧方程式如下:CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O根据这个方程式,我们可以看到甲烷燃烧的产物是二氧化碳和水,同时会释放出热能。
那么,如何计算这个热能的释放量呢?燃料完全燃烧释放的热量可以通过燃烧热来计算。
燃烧热是指单位质量燃料完全燃烧时所释放的热量。
以甲烷为例,其燃烧热为55.5MJ/kg。
这意味着每燃烧1千克甲烷会释放出55.5兆焦的热能。
在实际应用中,如果要计算不同质量的燃料燃烧释放的热量,可以使用以下公式:Q = m × Hc其中,Q表示燃料燃烧释放的热量,单位为焦耳(J)或千焦(kJ);m 表示燃料的质量,单位为千克(kg);Hc表示燃烧热,单位为焦耳/千克(J/kg)。
这个公式的原理很简单,就是将燃料的质量乘以燃烧热,就能得到燃料燃烧释放的热量。
除了燃烧热,燃料的热值也是一个重要的指标。
热值是指单位质量燃料所释放的能量,单位通常为焦耳/千克或千焦/克。
热值可以通过燃烧热来计算,也可以通过实验测定获得。
不同的燃料燃烧产生的热量是不同的。
例如,甲烷的燃烧热为55.5MJ/kg,石油的燃烧热为41.9MJ/kg,柴油的燃烧热为45.2MJ/kg等。
这些数值反映了不同燃料的能量密度,也就是单位质量燃料所含的能量。
燃料燃烧释放的热量对于人类的生产生活有着重要的作用。
我们通常使用燃料来发电、供暖、烹饪等。
在工业生产中,燃料的燃烧还可以用来驱动各种机械设备,产生动力。
因此,对于燃料燃烧释放的热量进行准确的计算和评估,对于能源的合理利用和环境保护至关重要。
除了燃料的燃烧热和热值,还有一些其他因素也会影响到燃料燃烧释放的热量。
例如,燃烧过程中的反应温度、反应速率等都会对热量的释放产生影响。
此外,燃料的成分和纯度也会影响燃烧产物和热量的生成。
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可燃质
惰性质
炭(C)是燃料的主要成分,以煤中可燃性成分重量为100%, 炭占煤成分的50~98%,则植物纤维含炭44~55%,泥 煤含炭50~60%,褐煤含炭60~77%,无烟煤含炭90~ 98%,1kg炭完全燃烧约可放出热量32700kJ/kg,不完 全燃烧(生成CO)可放出热量9270kJ/kg。
动力燃料用煤的分类方法
煤种 无烟煤
干燥无灰基挥 发份含量 Vdaf[%]
≤8
贫煤
>8-19
低挥发份烟煤 20-30
高挥发份烟煤 30-40
褐煤
40-50
燃烧特性
难着火及燃烧完全 较难着火及燃烧完全 易着火及燃烧完全 易着火及燃烧完全 易着火及燃烧完全
用百分比表示煤的成份:
C + H + O + N + S + A + M = 100%
高炉煤气:炼铁时的副产品,主要成分CO,其余为惰性气 体CO2和N2,热值为 3360~4200 kJ/Nm3
炼焦炉煤气:冶金工业炼焦炉的副产品,是煤受热所析出 的挥发分,主要成分50~60% H2,20% CH4,其余为少量 CO2和N2,热值为15000~20000 kJ/Nm3
发 空气煤气:煤在空气不足的条件下燃烧,所生成的CO, 生 主要成分30%CO,56%N2,<10%H2,热值小于6000kJ/Nm3 炉 煤 水煤气:用水蒸汽与炽热的煤反应,可生成水煤气,主 气 要成分40~50%CO,45~55%H2,其余为少量的CO2和N2,
热值为8300~10500kJ/Nm3
液体燃料:锅炉燃用的油主要是重油和柴油
重油:由不同成分的炭氢化合物组成的复杂混合物,由碳、 氢、氧、氮、硫、灰份、水分等组成,Car=81~87%,Har =11~14%,Sar,Oar,Nar总量约为1~3%,Mar=1~3%, Aar<1%,Qar,net,p= 37.6~42 MJ/kg
氢(H)是燃料中仅次于炭的可燃成分,发热量120370kJ/kg, 煤中可燃质含氢2~8%,重油含氢12~13%,炭氢化合 物多的燃料易着火。
氮(N)主要由成煤植物中蛋白质转化而来,含量1~3%,在煤 燃烧时氮常呈游离状态逸出,不产生热量。
氧(O) 不能产生热量,形式上为有机成分,实为燃料内部杂质, 地质年代高的煤含氧量低,相反则高。
粘度:温度对粘度的影响最大,影响流动和雾化 主 要 燃点和闪点:鉴别油着火、燃烧性能的重要指标 性 凝固点:凝固点的高低与石蜡的含量有关,含石蜡多 质 的凝固点高
硫分和杂质:硫将引起锅炉受热面的腐蚀和积灰,机 械杂质可能堵塞磨损喷嘴
项目 20
恩氏粘度(°E)(80℃不大于)5.0
重油牌号
60 100 200 11.0 15.5
气田煤气: 94~98% CH4 ,压力高,热值36000kJ/Nm3
天 然 气
油田煤气:75~87% CH4,>10%的C2H6和C3H8,5~10% CO2,热值45000kJ/Nm3 煤矿矿井气: 52~60% CH4 ,>35% N2,热值18800kJ/Nm3
凝析气田气:含有石油的轻质馏分
第二章 燃料及燃料燃烧计算
燃料:能用来燃烧以取得热量的物质,是锅炉 的基本能源
表 3-1 燃料的分类
天然燃料
人工燃料
固体燃料 木材、煤、页岩 木炭、焦碳、煤粉
液体燃料 石油
汽油、煤油、柴油、重油
气体燃料 天然气
高炉煤气、发生炉煤气、 焦炉煤气、气化煤气、沼 气等
§2-1 气体燃料和液体燃料
气体燃料:天然气,液化石油气,沼气,焦炉煤气, 高炉煤气及发生炉煤气等。
煤中的水分含量
硫(S) 是煤中可燃成分之一,但也是有害的成分。发热量9100 kJ/kg,燃烧产物为SO2、SO3气体。煤中硫可以分为有机 硫和无机硫,我国煤中大约60~70%的硫为无机硫, 30~40%为有机硫
还有磷(P)(含量不超过1%)和其它稀有元素,如汞(Hg)、 砷(As)、硒(Se)、锗(Ge)、镓(Ga)、铍(Be)、锂(Li)、钒 (V)及放射性元素铀(U)等,一般含量甚微。
2.0 3.0 2.5 2.5
§2-2 煤的成分及性质
煤是远古植物在地质变化中形成的,因此,它含有 一般植物所含的形成有机物的炭、氢、氧、氮、硫等元 素,以及灰份和水份等惰性物质。
煤的分类
过去煤分类多沿用煤的气化、炼焦、煤化工等分类方法 分类(包括褐煤、长焰煤、气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤、 不粘煤、无烟煤),根据锅炉设计、运行的经验,发现该法 不适于动力用煤的分类,于是按干燥无灰基挥发份的含量分 类为无烟煤、贫煤、烟煤、褐煤等种类
恩氏粘度(°E) (100℃不大 于)
闪点(开口)(℃) 不低于 80
5.5 ~ 9.5
100 120 130
凝固点(℃)不高于 灰分(%)不大于 水分(%)不大于
15 20 0.3 0.3 1.0 1.5
25 36 0.3 0.3 2.0 3பைடு நூலகம்0
硫含量(%)不大于 机械杂质(%)不大于
1.0 1.5 1.5 2.0
炭、氢、氧、氮四种元素在不同煤中的含量(%)
元素
煤种
炭
氢
氧
氮
褐煤(lignite or 60~75 6~5
brown coal)
烟煤
75~90 5~4
bituminous coal
30~10 3~1 10~2 3~1
无烟煤 anthracite
90~98 <4 2
3~1
水分(M): 外部水分 内部水分
煤样置于105~110℃的烘箱中使干燥至恒重, 失去的水分
化合结晶水分:石膏CaSO4•2H2O,高岭土Al2O3 •2SiO2 •2H2O
水分对锅炉运行的影响
• 煤中的不可燃成分,降低煤的发热量 • 推迟着火,在燃烧过程中汽化吸热,降低炉膛温度,
使着火困难 • 降低锅炉效率 • 易引起低温受热面处发生腐蚀
优点:点火容易,易与空气混合达到完全燃烧,调节方便
用途:制取合成氨、炭黑、乙炔等化工产品的原料气,优 质的燃料气
液化石油气:开采和炼制石油过程中而获得的一部分炭氢化合 物,主要成分为C3H8,C3H6,C4H10,C4H8,习惯上称C3,C4 , 热值为91960~121220kJ/Nm3
沼气:60% CH4,35%CO2,还有少量的H2和CO,热值为 14630 kJ/Nm3