最新燃料及燃料燃烧计算

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
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 生 炉 煤 气
高炉煤气及发生炉煤气等。
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 优点：点火容易，易与空气混合达到完全燃烧，调节方便
动力燃料用煤的分类方法
煤种
无烟煤 贫煤
干燥无灰基挥 燃烧特性 发份含量Vdaf[%] 难着火及燃烧完全 ≤8
>8-19 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
低挥发份烟煤 20-30 高挥发份烟煤 30-40 褐煤 40-50
用百分比表示煤的成份：
C + H + O + N + S + A + M = 100%
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。
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。
源自文库
空气煤气：煤在空气不足的条件下燃烧，所生成的CO， 主要成分30%CO，56%N2，<10%H2，热值小于6000kJ/Nm3 水煤气：用水蒸汽与炽热的煤反应，可生成水煤气，主 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 粘度：温度对粘度的影响最大，影响流动和雾化 主 要 性 质 燃点和闪点：鉴别油着火、燃烧性能的重要指标 凝固点：凝固点的高低与石蜡的含量有关，含石蜡多 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
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
固体燃料 木材、煤、页岩
人工燃料
木炭、焦碳、煤粉
液体燃料 石油
气体燃料 天然气
汽油、煤油、柴油、重油
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，
项目 20 60
重油牌号
100
200
恩氏粘度（°E）（80℃不大 5.0 于） 恩氏粘度（°E） （100℃不 大于） 闪点（开口）（℃） 不低于 80
凝固点（℃）不高于 灰分（％）不大于 水分（％）不大于 硫含量（％）不大于 机械杂质（％）不大于 15 0.3 1.0 1.0 1.5
11.0
15.5
炭、氢、氧、氮四种元素在不同煤中的含量（％）
元素
煤种
褐煤(lignite or brown coal)
炭
氢
氧
30～10 10～2 2
氮
3～1 3～1 3～1
60～75 6～5
烟煤 75～90 5～4 bituminous coal 无烟煤 anthracite
90～98 <4
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 • 易引起低温受热面腐蚀
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。
5.5～ 9.5
100 20 0.3 1.5 1.5 2.0
120 25 0.3 2.0 2.0 2.5
130 36 0.3 3.0 3.0 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