气体燃料燃烧知识
（有焰燃烧）
目录
1、什么是燃料？燃料分哪几类？ (3)
2、气体燃料的种类和组成 (3)
3、天然气的特性 (4)
4、气体燃料燃烧过程分哪三个阶段？ (4)
5、着火浓度极限在实践中的应用 (5)
6、什么是空气消耗系数 (6)
7、空气消耗系数的大小对燃烧过程有何影响？ (7)
8、气体燃料的燃烧方法 (8)
9、燃气燃烧的火焰传播 (9)
10、影响实际燃烧温度的因素有哪些？ (10)
气体燃料燃烧知识
1、什么是燃料？燃料分哪几类？
燃料：凡是在燃烧时，能够放出大量的热，并且此热量能够经济的被利用在工业和其它方面的物质统称为燃料。
通常所说的燃料是指那些能在空气中进行燃烧，以碳为主要成分的物质，一般称之为“碳质燃料”。如煤、重油和燃气。
按其来源和物态，燃料一般可分为：固态燃料、液态燃料和气态燃料三类。
表1 燃料的分类
2、气体燃料的种类和组成
我国气体燃料通常按其成因分类：分为天然气、人工燃气、液化石油气和沼气共四类。
（1）天然气：主要指气田气、油田伴生气、凝析气田气、煤层气和矿井气。其主要组成是甲烷，含量90%左右，还含有乙烷、丙烷、丁烷等烷烃。
（2）人工燃气：主要指干馏煤气、气化煤气和油制燃气等。现代煤化工具有装置规模大、技术集成度高、资源利用优于传统煤化工等特点，利用褐煤制天然气。A.大唐国际内蒙古克旗年产40亿立方米煤（褐煤）制天然气项目，拟于2012年6月建成向北京供气；B.大唐辽宁阜新年产40亿立方米煤（褐煤）制天然气于2010年动工等数个煤制天然气项目已在建设中。
（3）液化石油气：以凝析气田气和石油伴生气或炼厂气为原料气，经加工而制得的可燃气称为液化石油气。
（4）沼气：各种有机物质在隔绝空气条件下发酵，并在微生物作用下，经生化作用，产生的可燃气体称为沼气。主要组分是甲烷，体积分数为60%
左右。
3、天然气的特性
企业使用的天然气，通常是净化处理过的天然气，主要成分是甲烷，现将气体燃料的特性列于下表，以作比较：
表2 气体燃料的特性
4、气体燃料燃烧过程分哪三个阶段？
天然气燃烧过程，可以看作三个阶段，即天然气和空气的混合，混合后的可燃气体的加热和着火、完成燃烧化学反应而进行正常燃烧等三个阶段。
第一阶段：天然气和空气的混合
我们使用的燃烧方式之混合过程属于紊流扩散和机械掺混过程【紊：即杂乱】。其影响因素有：
（1）天然气和空气的流动方式。当天然气和空气平行流动时，混合速度最慢，或叫混合不良，形成的火焰最长；当天然气和空气的流动方向之间有一定夹角，特别是呈旋转运动时，能够加快混合速度，燃烧较好，火焰较短。
（2）气流速度。在紊流情况下，气流速度越大，紊流作用就越强，混合也就越快，越有利用燃烧作用。并且，天然气和空气之气流速度差越大，混合就越快，越有利于燃烧。
（3）气流直径越大，完成混合所需的时间越长。采用多喷口、细流股的喷咀，将气流分成许多细小流股，可以增加天然气和空气之接触面，从而加速其混合，提高燃烧强度。
（4）适当增大空气消耗系数，可以使混合加快，火焰缩短，反之，则混
合变慢、火焰拉长。
第二阶段：天然气和空气混合物的加热和着火
要了解天然气和空气混合物的加热和着火，必先了解天然气的着火温度和着火浓度极限（请参考表2的数据）。
什么叫着火温度？
着火温度是指天然气和空气的混合物能开始燃烧的最低温度。我们使用的工业炉，一般都是先用一小的热源（电火花灼热的小物体、小火焰）将可燃混合物某一局部先加热到着火温度，然后引起其它部分着火，这样的着火过程称为强迫着火或点火。天然气的最低着火温度为750℃。
什么叫着火浓度极限？
为了使点火以后的燃烧反应连续稳定地进行下去，必须要求燃气点火燃烧之后所放出的热量足以能够使邻近的未燃气体加热到着火温度。而燃烧过程稳定与否和天然气与空气的混合比例有直接关系。也就是说：只有当天然气和空气的比例处于一定范围之内时，才能使燃气保持连续稳定的燃烧，这一浓度范围叫作着火浓度极限。天然气的着火浓度极限为5.1%～13.9%。浓度低于5.1%，高于13.9%，就不能着火连续燃烧。
综上所述，给燃气加热使之达到着火温度，要连续燃烧就必须使燃气浓度保持在着火浓度极限范围之内。
第三个阶段：完成燃烧化学反应
当天然气和空气混合物加热到着火温度后，就立即开始剧烈地氧化燃烧反应，并放出大量光和热，进入燃气的燃烧反应阶段。天然气燃烧化学反应式如下：
CH4＋2O2＝CO2＋2H2O＋Q
要研究和认识燃气燃烧过程时，可将其分解为混合、着火和燃烧三个阶段。在实际的冶金炉内，三个阶段几乎是同时存在，相互制约，连续进行的。
在高温的冶金炉内，天然气和空气的比例以及混合的好坏，是影响燃烧质量和炉温的关键。
5、“着火浓度极限”在实践中的应用
（1）天然气的“着火浓度极限”为5.1%～13.9%，这就是天然气有效
燃烧的浓度范围。
（2）当天然气的浓度小于着火浓度的下限时，即＜5.1%时，也就是燃气混合物空气过多，这种燃气混合物就不会着火，因为它发出的热量，不足以把邻近的气体加热到着火温度。
（3）当天然气的浓度大于着火浓度极限的上限，即＞13.9%，也就是说燃气混合物空气太少，呈缺氧状态，这种燃气混合物也不会着火，也不能保持稳定的燃烧。这就警示我们：不是说送天然气的量越多越好！
（4）天然气的着火浓度极限是5.1%～13.9%，爆炸浓度极限是5.0%～15.1%，两个浓度范围基本是一致的。说明一个道理：只有着火，才能引起爆炸。不能着火，就不会爆炸。
工业炉内燃烧时为什么是安全的呢？一是空气和天然气分别进入炉内，再混合能防止回火事故。二是混合后的燃气立即燃烧不集存，同时产生的膨胀热气立即由烟道抽走，炉内压力基本保持恒定。形成连续送燃气、连续燃烧、连续抽风，燃烧是稳定的没有危险的。
爆炸事故是怎样形成的呢？在密闭（或相对密闭）的空间（如燃烧室、炉腔等）内，存有天然气和空气的混合气体，其浓度达到爆炸极限（5.0%～15.1%），遇到明火，即着火燃烧，而且是连续燃烧，叫做链锁反应，产生大量的热，气体剧烈膨胀，发生爆炸！
为了安全，在点火前，用空气把管道、燃烧室、炉腔吹扫干净，以防其内存有燃气。第一次点火失败后，一定待60秒以上，吹扫后，再启动点火，以防爆燃或爆炸。
6、什么是空气消耗系数？
气体燃料燃烧需要的空气量分为：通过计算的理论空气需要量和保证完全燃烧的实际空气需要量。
空气消耗系数：是指实际空气需要量L 实与理论空气需要量L 理的比值，叫做空气消耗系数。表示式为：n ＝理
实L L 。 （1）理论空气需要量是通过化学反应式来计量的：
CH 4 ＋ 2O 2 ＝ CO 2＋ 2H 2O
1m 3 2m 3 1m 3 2m 3
从式中可以看出1m 3天然气完全燃烧需要2m 3的氧气。氧气在空气中的比例是21%，所以可知1m 3天然气完全燃烧需要的空气量为：
L 理＝2÷21%＝21
1002?＝9.5m 3 （2）空气消耗系数n 值的确定
空气消耗系数是一个经验值，燃料的种类、燃烧方法、燃烧设备的构造等都会影响n 值。在选取n 值时一定要从实际出发，全面考虑问题。下表为各种燃料在不同情况下，所采用的空气消耗系数n 值，供参考：
表3 空气消耗系数n
（3）实际空气需要量L 实＝n ×L 理
当L 理＝9.5m3，n ＝1.05时，则L 实＝1.05×9.5＝9.98m 3
这时天然气在混合气体中的浓度＝198.91+＝9.1% 当n ＝1.20时，则L 实＝1.20×9.5＝11.40m 3
这时天然气在混合气体中的浓度＝1
40.111+＝8.1% 8.1%和9.1%都在天然气燃烧浓度极限范围（5.1%～13.9%）之内，哪种情况燃烧更好，应在实践中观察。
7、空气消耗系数的大小对燃烧过程有何影响？
空气消耗系数n 值的大小对燃烧过程有以下影响：
（1）当空气消耗系数n值增大时，实际空气消耗量随之成比例的增加。一是从设计的角度说，需要增加供风和排烟系统的能力，从而增加投资费用和动力消耗；二是在现实生产中，往往由于n值的增大，使整个系统阻力增加，而引起烟囱抽力不足，影响环境且造成浪费。
（2）当n值增大，炉内过剩气体体积增大，同时循环气体量增大，导致单位体积燃烧产物热含量降低（即燃烧热没变，气体体积增大了，气体含的热量平均值就降低了，从而使炉温降低了）。在燃烧产物离开炉膛时，带走的热损失总量也增大了，总结果使炉温降低。
（3）当n值增大时，虽可保证最大程度的完全燃烧，但此时燃烧产物中N2、O2绝对数量增加，而使燃烧产物中CO2、H2O（汽）的含量相对减少，削弱了烟气在高温炉膛中的辐射能力。
以上说明，当n＞1时，随着n值的增加，不仅燃烧温度降低和燃烧产物的辐射能力减弱，而且随产物带走的热损失也增加。
（4）当n＜1时，n值越小，不完全燃烧热损失越大。显然，n值过大或过小，都会使燃料利用程度降低。
总之，一般原理是：在保证最大程度完全燃烧的前提下，n值越小越好。
8、气体燃料的燃烧方法
根据天然气与空气在燃烧前的混合方式不同，将气体燃料的燃烧方法分为两类：即有焰燃烧和无焰燃烧。
（1）有焰燃烧
所谓有焰燃烧是指天然气与空气在烧咀中不予混合，而是在离开烧咀进入炉内（或燃烧室内）边混合边燃烧，形成一个火焰。这时，燃烧速度受到混合速度的限制，火焰较长，并有明显的轮廓，所以，称这种燃烧为有焰燃烧。
有焰燃烧，因为天然气与空气不在喷咀中混合，所以一般不会发生回火现象。同时，气体预热温度不受着火温度的限制，比较安全。
（2）无焰燃烧
所谓无焰燃烧是指天然气和空气进入炉膛（或燃烧室）前预先进行了充分混合，燃烧时速度很快，整个燃烧过程在烧咀砖（或叫烧咀坑道）内就可
以结束。火焰很短或看不到火焰，故此称为无焰燃烧。
9、燃气燃烧的火焰传播
燃气在点火后，通过燃烧反应所放出的热量把邻近的未燃气体加热，使其达到着火温度，而燃烧起来。这种通过热能的传递，而使燃烧反应区逐渐向前推移的现象叫做“火焰的传播”。
图1为燃气燃烧的火焰传播实验示意图，通过实验建立火焰传播的基本概念。
在一个水平放置的玻璃管中通入混合均匀的可燃气体，管子A端装有点火器，并与大气相通，使管内保持恒压。点火后，在点火源附近的一层气体达到着火温度时，便开始激烈地燃烧化学反应。
点火源附近着火后，形成一层平面火焰，称为火焰前沿（或燃烧前沿）。火焰前沿的温度很高，它将热量传给相邻的一层可燃混合物，使其温度达到着火温度，并着火燃烧。原来的火焰前沿的位置上已是燃烧完了的燃烧产物，新着火的一层可燃混合物又变成了新的火焰前沿，它又将热量向前传递。这样，一层一层地被加热，着火燃烧。可以看到火焰前沿连续地向前（向B端）移动。这种由于热量传递而使火焰前沿持续移动的燃烧过程叫做火焰正常传播或正常燃烧。
火焰前沿向前移动的速度，称为火焰传播速度（V火）。火焰传播速度大，可燃混合物燃烧较快；火焰传播速度小，可燃混合物燃烧较慢。氢气H2燃烧时，火焰传播速度最快，一氧化碳CO次之。烷烃CmHn最慢（天然气主要
成分是甲烷CH4，属于烷烃）。
假若上述实验管内的可燃混合物不是静止的，是连续供气、是流动的，流动速度为V燃，其流动方向与火焰传播速度V火的方向相反，这时，则可能有三种情况：
（1）当V燃＝V火时，即两者速度相等，这时火焰前沿的位置将是稳定不动的，也就是燃烧稳定。
（2）当V燃＜V火时，火焰前沿就会向管内移动，在烧咀中发生这种现象便称为“回火”。无焰燃烧发生回火是很危险的。有焰燃烧一般不会发生回火，但可能出现息火，燃烧不正常。
（3））当V燃＞V火时，火焰前沿就会向管口移动，而最终脱离管口，这种现象便称为“脱火”现象。在熔炼炉里可能造成燃气过多，形成烟道着火，炉温不均匀，造成浪费。
在实际生产中，应避免“回火”、“脱火”现象的发生。也就是说，供气速度不可过小，也不可过大。为了保证燃烧过程和火焰的稳定，必须使可燃混合气体的喷出速度与该条件下火焰传播速度相适应，即保持二者动态平衡。
10、影响实际燃烧温度的因素有哪些？
影响实际燃烧温度的因素有：
（1）燃料的发热量
A.燃料的发热量越高，其理论燃烧温度越高。所以对要求高温的炉子，就选择发热量高的优质燃料。
B.对于气体燃料，当发热量在3400～8400KJ/m3范围内时，其燃烧温度随发热量的增加而增长较快。当发热量＞8400 KJ/m3时，再提高发热量，其燃烧温度增长缓慢，请注意这个规律。
（2）预热空气
随空气的预热，燃烧温度而升高。
预热空气一般利用炉子排出的废气热量来进行（采用热交换器），不仅提高了燃烧温度，而且利用了废热，节省了燃料，贯彻了综合利用的原则。
（3）使燃料完全燃烧
不完全燃烧会造成热损失，使燃烧温度降低。要实现完全燃烧，须把握
两点：A.控制助燃空气量，使燃烧反应完全；B.采取措施，使天然气和空气混合均匀，促进燃料的充分燃烧。
（4）空气消耗系数
一方面燃烧时必须控制空气消耗系数，不能太大，以免因增大燃烧产物的体积，而导致燃烧温度的降低；另一方面，若空气消耗系数太小（n＜1），则造成不完全燃烧，而导致燃烧温度的降低。
（5）助燃空气的富氧程度
采用空气助燃，因空气含氮量大（78%），所以助燃空气量大，则燃烧产物的体积也大，热损失大，不利于燃烧温度的提高。采用富氧（往空气中混入氧气，使氮N2含量相对降低）或纯氧气做助燃剂，使燃烧产物体积大大减小（因为助燃气体量减小），燃烧温度显著提高。在生产实践中得出：A.富氧程度对发热量较高的燃料影响较大，而对发热量较低的燃料影响较小。B.当采用富氧来提高燃烧温度时，富氧空气在含氧27%～30%有明显效果，而再提高富氧程度，效果便越来越不明显。
（6）减小燃烧产物，传给周围物体的散热量
燃烧过程中向外界散失的热量，是使实际温度降低的因素之一。为减少这项损失，应加强燃烧室的保温。
（7）提高燃烧强度
燃烧强度：是指燃烧室（炉）空间单位容积中在单位时间内所燃完的燃料量（或以放出的热量多少来表示）。
若燃烧技术合理，加快完全燃烧速度，则在单位燃烧空间中单位时间内多燃烧一些天然气，产生较多的热量，从而使实际燃烧温度提高。这是生产实践中通常采用的方法。
假若炉内燃料量不足，产生的热量就不足，就难以提高实际燃烧温度。这种现象属于燃烧强度低。
在一定条件下，燃烧强度的提高是有限度的，超过这个限度再增加燃料量（供气过度），将产生不完全燃烧，从而降低燃烧温度。过量的燃气也会在烟道燃烧，烧坏设备，形成浪费，对生产不利。
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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、M 1、元素分析法： C、H、0、N、S、 A、M C：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。 干燥基干燥基 干燥无灰基： 以无水、无灰的煤为基准而测出的煤各元素的质量百分组成。 干燥无灰基 各种基之间的转化 例如：收到基与空气干燥基之间的转换。 设：已知Cad、Mar、Mad ,求Car。 解：取100kg收到基煤为基准，相当于空气干燥基煤为：二者含碳质量相等：收到基含碳质量二空气干燥基含碳质量 即： 2、工业分析法：
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。 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
100 1 《燃料与燃烧》习题解 （仅供参考） 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。 FC daf =100—V daf =58.98; V ar = Vdaf X 100 - M ar - A ar =35.36 100 A = 9.95 FC a r = 50.85 V d = 36.77; 2.某种烟煤成分为: M ar =4.0; 试计算各基准下的化学组成。 解：干燥无灰基：S daf =100 一 C daf 一 H daf 一 O daf 一 N daf = 3.80 Aar 严需、8 .33 C ar =C daf 冥 100~ A ar ~ M ar =72.95 解：干燥无灰基的计算: V daf =41.02 收到基的计算 FC ar =100-A ar - M ar -V ar 干燥基的计算: A =10.35 FC d = 100-V d -代=52.88 C daf =83.21 H daf =5.87 O daf =5.22 N daf =1.90 A d =8.68 收到基:
ar =5.15 O ar =4.58 N ar = 1.67 S ar =3.33 M ar =4.0 干燥基: A d = 8.68 C d 亠晋=75.99 H d = Hdaf X 0.913 = 5.36 O d =Odaf X 0.913 = 4.77 N = N daf X 0.913 =1.74 S d =SiafX 0.913 = 3.47 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 3.人工煤气收到基组成如下: 计算干煤气的组成、密度、高热值和低热值; 解：干煤气中： CO CH O N CO p = M 干 /22.4 H 2, d 4，d 2, d 2, d 2, d =48.0 X [100/ (100-2.4 ) ]=49.18 =19.3 X 1.025=19.77 =13.31 =0.82 =12.30 =4.61 =(2 X 49.18%+28X 19.77%+16X 13.31%+32X 0.82%+28X 12.30%+44X 4.61%)/22.4 =0.643 kg/m (3020X 0.1977+3050 X 0.4918+9500 X 0.1331 ) r3 . ., 3 ,— (3) Q 高=4.187 X =14.07 X 103 kJ/ m 3= 14.07 MJ/ m Q 低=4.187 X( 3020X 0.1977+2570 X 0.4918+8530 X 0.1331 ) 3 3 3 =12.55 X 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
气体燃料燃烧知识 (有焰燃烧) 目录 1、什么就是燃料？燃料分哪几类？ (3) 2、气体燃料的种类与组成 (3) 3、天然气的特性 (4) 4、气体燃料燃烧过程分哪三个阶段？ (4) 5、着火浓度极限在实践中的应用 (5) 6、什么就是空气消耗系数 (6) 7、空气消耗系数的大小对燃烧过程有何影响？ (7) 8、气体燃料的燃烧方法 (8) 9、燃气燃烧的火焰传播 (9) 10、影响实际燃烧温度的因素有哪些？ (10) 气体燃料燃烧知识 1、什么就是燃料？燃料分哪几类？ 燃料:凡就是在燃烧时,能够放出大量的热,并且此热量能够经济的被利用在工业与其它方面的物质统称为燃料。 通常所说的燃料就是指那些能在空气中进行燃烧,以碳为主要成分的物质,一般称之为“碳质燃料”。如煤、重油与燃气。 按其来源与物态,燃料一般可分为:固态燃料、液态燃料与气态燃料三类。
表1 燃料的分类 2、气体燃料的种类与组成 我国气体燃料通常按其成因分类:分为天然气、人工燃气、液化石油气与沼气共四类。 (1)天然气:主要指气田气、油田伴生气、凝析气田气、煤层气与矿井气。其主要组成就是甲烷,含量90%左右,还含有乙烷、丙烷、丁烷等烷烃。 (2)人工燃气:主要指干馏煤气、气化煤气与油制燃气等。现代煤化工具有装置规模大、技术集成度高、资源利用优于传统煤化工等特点,利用褐煤制天然气。A、大唐国际内蒙古克旗年产40亿立方米煤(褐煤)制天然气项目,拟于2012年6月建成向北京供气;B、大唐辽宁阜新年产40亿立方米煤(褐煤)制天然气于2010年动工等数个煤制天然气项目已在建设中。 (3)液化石油气:以凝析气田气与石油伴生气或炼厂气为原料气,经加工而制得的可燃气称为液化石油气。 (4)沼气:各种有机物质在隔绝空气条件下发酵,并在微生物作用下,经生化作用,产生的可燃气体称为沼气。主要组分就是甲烷,体积分数为60%左右。 3、天然气的特性 企业使用的天然气,通常就是净化处理过的天然气,主要成分就是甲烷,现将气体燃料的特性列于下表,以作比较: 表2 气体燃料的特性
第三章燃油的喷射与 燃烧10
第三章燃油的喷射与燃烧 第一节燃油的性能指标、分类与管理 第五节喷油设备 2.回油孔式喷油泵的结构和工作原理 3.出油阀作用及卸载方式 1、关于喷油泵的出油阀下列说法正确的是（ C ）。 A．喷油泵都有出油阀 B．出油阀都有卸载 C．为燃油自身循环冷却喷油器供油的喷油泵没有出油阀 D．出油阀的作用就是卸载 2、经长时间使用后出油阀的卸载能力变化是（ B ）。 A．不变B．等容卸载式降低，等压卸载式增强 C．等容卸载式增强，等压卸载式降低D．都增强 3、关于喷油泵的出油阀下列说法不正确的是（ D ）。 A．等容卸载式结构简单B．等压卸载式性能好 C．等容卸载式易使喷射系统内产生穴蚀D．等压卸载式应用广泛 4、采用等压卸载式出油阀的优点是（ B ）。 A．能有效地阻止高压油管中的燃油回流B．既可避免重复喷射，又可避免穴蚀的发生
C．可使高压油管的长度减小D．维护管理方便 5、喷油泵出油阀密封锥面泄漏，造成的不良影响是（ D ）。 A．喷油定时延迟，喷油量不变B．喷油压力下降，喷油定时不变 C．喷油压力下降，喷油量下降，喷油定时不变D．喷油量下降，喷油定时延后 6、柴油机喷油泵出油阀上具有的减压环带，其作用是（ B ）。 A．保持高压油管中的压力B．避免重复喷射 C．防止高压油管穴蚀D．避免不稳定喷射 7、下列各项特点中，为等容卸载出油阀所不能具有的是（ D ）。 A．蓄压B．止回C．避免二次喷射D．避免穴蚀 8、下列关于喷油泵出油阀工作特点的叙述中，错误的是（ C ）。 A．等容卸载式出油阀的卸载能力是不变的 B．等压卸载式出油阀的卸载能力随转速与负荷的变化而变化 C．等容卸载式出油阀能较好地防止穴蚀和二次喷射 D．等压卸载式出油阀能较好地防止穴蚀和二次喷射 9、喷油泵采用等容卸载出油阀当其卸载容积过大时发生的不良影响是（ D ）。 A．喷射延迟阶段延长B．下一循环供油量减小 C．高压油管发生穴蚀D．A＋B＋C 10、某些柴油机的喷油泵不设出油阀，其产生的主要缺点是（ C ）。 A．高压油管穴蚀B．产生重复喷射 C．进油腔油压波动D．回油速度过快
气体燃料燃烧知识 （有焰燃烧） 目录
1、什么是燃料？燃料分哪几类？ (3) 2、气体燃料的种类和组成 (3) 3、天然气的特性 (4) 4、气体燃料燃烧过程分哪三个阶段？ (4) 5、着火浓度极限在实践中的应用 (5) 6、什么是空气消耗系数 (6) 7、空气消耗系数的大小对燃烧过程有何影响？ (7) 8、气体燃料的燃烧方法 (8) 9、燃气燃烧的火焰传播 (9) 10、影响实际燃烧温度的因素有哪些？ (10) 气体燃料燃烧知识
1、什么是燃料？燃料分哪几类？ 燃料：凡是在燃烧时，能够放出大量的热，并且此热量能够经济的被利用在工业和其它方面的物质统称为燃料。 通常所说的燃料是指那些能在空气中进行燃烧，以碳为主要成分的物质，一般称之为“碳质燃料”。如煤、重油和燃气。 按其来源和物态，燃料一般可分为：固态燃料、液态燃料和气态燃料三类。 表1 燃料的分类 2、气体燃料的种类和组成 我国气体燃料通常按其成因分类：分为天然气、人工燃气、液化石油气和沼气共四类。 （1）天然气：主要指气田气、油田伴生气、凝析气田气、煤层气和矿井气。其主要组成是甲烷，含量90%左右，还含有乙烷、丙烷、丁烷等烷烃。 （2）人工燃气：主要指干馏煤气、气化煤气和油制燃气等。现代煤化工具有装置规模大、技术集成度高、资源利用优于传统煤化工等特点，利用褐煤制天然气。A.大唐国际克旗年产40亿立方米煤（褐煤）制天然气项目，拟于2012年6月建成向供气；B.大唐年产40亿立方米煤（褐煤）制天然气于2010年动工等数个煤制天然气项目已在建设中。 （3）液化石油气：以凝析气田气和石油伴生气或炼厂气为原料气，经加工而制得的可燃气称为液化石油气。 （4）沼气：各种有机物质在隔绝空气条件下发酵，并在微生物作用下，经生化作用，产生的可燃气体称为沼气。主要组分是甲烷，体积分数为60%左右。
气体燃料的燃烧过程 工业炉窑所用的气体燃料主要是高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气、天然气、发生炉煤气及其中两种或几种的混合燃料。 在各种燃料中，气体燃料的燃烧过程最容易控制，也是最容易实现自动调节，此外，气体燃料可以进行高温预热，因此可以用低热值燃料来获得较高的燃烧温度，有利于节能降耗。 蓄热式高温空气燃烧技术最初的作用就是可以对低热值燃料进行高温预热，提高其燃烧温度，实现低热值燃料例如高炉煤气的稳定燃烧。 气体燃烧中，可燃性成分有CO、H2、CH 4、碳氢化合物等，不可燃烧气体成分有CO2 、N2、和少量的Q2。除此之外，在气体燃烧中还含有少量水蒸气、焦油蒸气、S及粉尘等固体微粒。 工业炉使用的气体燃料很多，主要使用的气体燃料是煤气，气体燃料的燃烧是一组复杂的物理与化学过程的综合，整个燃烧过程可以视为煤气与空气的混合、煤气与空气混合气体的着火、完成燃烧反应三个阶段，他们是在极短的时间内完成的。 1.1煤气与空气的混合 要实现煤气中可燃成分的氧化成分反应，必须是可燃物质的分子能和空气中氧分子接触，亦即使煤气和空气均匀混合，煤气与空气的混合是一种物理扩散现象。在工业炉上煤气与空气分别进入燃烧室的情况下，决定煤气燃烧速度与火焰长度的主要因素是煤气与空气的混合速度。要强化燃烧过程必须改善混合的条件，提高混合的速度。
改善混合条件的途径是：使煤气与空气流形成一定的交角，高山气流的速度，缩小气流的直径。煤气与空气的混合在蓄热式高温燃烧技术应用设计中尤为重要。 1.2混合后的可燃气体的加热和着火 将煤气与空气混合后加热到着火温度，着火靠点火来完成。在正常燃烧时，主要依靠前面燃烧着的燃料把热量传递给后继的混合物，使后继的混合物达到着火温度，这一过程的快慢称为“火焰传播速度”，若燃料从烧嘴喷出的速度大于火焰传播速度时，会产生灭火现象，反之喷出速度小于火焰传播速度是会发生回火现象。因为煤气与空气已预热到高温，混合后的可燃气体的加热和着火在蓄热式高温空气燃烧技术应用已不是主要问题。 1.3完成燃烧化学反应 煤气与空气混合物着火后，产生机理的氧化反应这就是燃烧。燃烧反应的速度与反应物质的温度有关，温度越高反应速度越快。蓄热式高温空气燃烧技术的燃烧化学反应极其快速。 上述三个阶段，对整个燃烧影响最直接是煤气与空气的混合过程，要提高燃烧强度，必须很好地控制混合过程。 1.4气体燃烧的燃烧方式 气体燃烧的燃烧分为有焰燃烧和无焰燃烧。 有焰燃烧使燃料与空气预先不混合，独自进入炉内边混合边燃烧，混合与燃烧同时进行。 无焰燃烧使燃料与空气预先混合，进入炉内即着火燃烧，由于燃
第三章燃油的喷射与燃烧588题 第一节燃油的理化性能指标及影响53题 考点1：燃油的理化性能指标及影响53题 影响燃油燃烧性能的指标（十六烷值、苯胺点、柴油指数、馏程、发热值和黏度）； 影响燃烧产物构成的指标（硫分、灰分、沥青分、残碳值、钒和钠的含量）； 影响燃油管理工作的指标（闪点、密度、凝点、浊点、倾点、水分、机械杂质和胶质）。 1．十六烷值 通常高速柴油机使用的燃油的十六烷值在40～60之间，中速柴油机在35～50之间。对于燃用重油的大型低速柴油机，只要其十六烷值不低于25，就可保证其正常工作。 2．馏程 馏程就是在某一温度下燃油所能蒸发掉的百分数，它表明了燃油的蒸发性，也表明燃油轻重馏分的组成。 3．黏度 黏度表示流体的内摩擦，即燃油流动时分子间摩擦阻力的大小。一般油品的馏分越重则黏度越高。燃油的黏度通常是以动力黏度、运动黏度、恩氏黏度及雷氏黏度等表示。我国和一些国家使用运动黏度和恩氏黏度单位，英美等国家使用雷氏和赛氏黏度单位。一般在工程上使用动力黏度单位。 ISO组织规定，自1977年开始采用50℃时的运动黏度作为燃油的国际通用黏度单位，表示为cSt50或mm2/s。 4．热值 1 kg燃油完全燃烧时所放出的热量称为燃油的热值或发热值，其国际单位用kJ/kg（千焦/千克）表示，其中不计入燃烧产物中水蒸气的汽化潜热者称为低热值，即为柴油机中使用的燃油热值，用符号H u表示。我国标定在计算燃油消耗率时，重油的基准低热值H u＝42000kJ/kg，轻油的Hu＝42700kJ/kg，显然轻油的基准低热值较高。ISO规定的H u＝42707kJ/kg。 5．燃点 燃油受热到达某一温度时，其表面蒸气和空气的混合气引火后产生火焰燃烧，并保持5s不熄灭的温度，称为燃点，又称着火点。 6．自燃点 自燃点是在没有其他火源作用下，燃料自行燃烧时的最低温度。它是表示柴油机燃料燃烧性能的指标之一，实际上它表明了燃料燃烧的滞燃期的长短。 7．硫分 硫分是指燃料中所含硫的重量百分数。硫的有害之处在于它对柴油机的机件有磨损与腐蚀作用。 8．灰分 灰分是在规定条件下燃油完全燃烧后所剩残留物的重量百万分数。燃料中的灰分为溶解于燃料中的有机酸与无机酸的盐类和不燃烧的机械杂质，灰分中含有各种金属氧化物，可造成燃烧室部件的高温腐蚀和磨料磨损，加剧气缸磨损。 9．沥青分 燃油中沥青重量的百分数叫沥青分。沥青分散于油中呈胶状，其中还含有硫、氮、氧、钒、镍等金属元素。 10.闪点 油品在规定的加热条件下，它的蒸气与周围空气形成的混合气，当接近火焰发出闪火（微爆）时的最低温度称为闪点。它是燃料蒸发倾性和安全性的指标，一般所用燃料的闪点不得低于60～65℃。从防爆防火角度出发，船舶上允许倾倒燃油或敲开容器的环境温度应低于闪点17℃；在储运中禁止将油品加热到它的闪点温度，一般应低于闪点20～30℃。 11．残碳值 燃料在特定条件下加热到全部蒸发后所留下的炭渣重量的百分数叫残碳值。残碳的测定可以使我们间接地了解燃油中胶质物质和不稳定化合物的多少。 12．钒、钠含量 燃油中所含钒、钠等金属占燃油质量的百万分数，用ppm表示。钒、钠是燃油中非常有害的成
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： （一）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。 （二）、固体燃料的组成及换算： 常用两种表示方法： （1）元素分析法：C、H、O、N、S、A （灰分）、M （2）工业分析法：挥发分（V）、固定碳（FC）、A、M 1、元素分析法：C、H、O、N、S、A、M C：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: H、可燃元素，一般含量为3-6% 以两种形式存在：化合氢（H2O)：与氧化合成结晶水形式(不可燃） 自由氢：与化合物组成的有机物，如CnHm(可燃） O：不可燃元素，一般含量不等。它可与其它可燃物形成氧化物
N、煤中惰性气体含量为%，在高温下与氧形成有害物质NOx,污染大气 S：含量小于5% 以三种形式存在：有机硫：与碳氢化合物结合在一起 硫化物中硫：主要存在于FeS2 硫酸盐中硫：存在于各种硫酸盐中（CaSO4 , FeSO4 ?硫为有害物质。S+O2=SO2 、SO2+O2=SO3 SO2+H2O=H2SO3 、SO3+H2O=H2SO4 A：煤燃烧后的产物，为有害物质，降低煤的发热量，造成不完全燃烧损失。 主要产物为：SiO2 、AlO3 、FeO3 、CaO、MgO M：不可燃物质。水分含量增加即降低可燃物质的含量，也降低煤的发热量 煤中水分以两种形式存在： 外在水分（表面水分）：机械的附在煤表面的水分。经风干及外界条件变化可出去的水分。 内在水分（固有水分）：达到风干后煤中残留的水分。（包括化学吸附水和结晶水） 同种煤的组成成分是波动的，在表明煤的组成时，必须说明选用的基准。 常用煤的基准： （1）收到基(应用基)（2）空气干燥基（分析基) （3）干燥基(干燥基)（4）干燥无灰基（可燃基） 1）收到基（应用基）： 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 （应用基） 收到基水分M ar有两种：外在水和内在水 2）空气干燥基（分析基）： 以实验室使用的风干煤样（用温度为20℃，相对湿度为70%的空气）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 （3）干燥基（干燥基）：
燃料与燃烧测试题 一、选择题 1．(14,兰州)同学们填写的“毕业生登记表”需要长期保存，因此书写时必须使用( ) A．铅笔B．圆珠笔C．红墨水笔D．碳素笔 2．(13，长沙)“两型”社会，提倡“低碳”生活，下列有关碳及其化合物的说法正确 的是( ) A．二氧化碳是导致酸雨的主要气体 B．室内放一盆水能防止一氧化碳中毒 C．大气中二氧化碳消耗的途径主要是绿色植物的光合作用 D．金刚石、石墨是碳的单质，而C60则是碳的化合物 3．(15，合肥市瑶海区一模)下列关于一氧化碳和二氧化碳的叙述正确的是( C ) A．一氧化碳和二氧化碳均有可燃性B．室内放一盆水能防止一氧化碳中毒 C．一氧化碳具有还原性可用于冶炼金属D．可用烧碱溶液鉴别二氧化碳气体 4．(14，广安)燃烧是生活中一种常见的现象，下列有关燃烧和灭火的说法错误的是( ) A．碳、硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧剧烈 B．锅里的油着火时可以用锅盖盖灭，是因为隔绝了氧气 C．用扇子扇煤炉火焰，越扇越旺，是因为提供了更充足的氧气 D．图书馆内图书着火，立即用水基型灭火器灭火 5．(15，合肥市芦阳区一模)下列有关物质的检验方法和结论都合理的是( ) A．加入稀盐酸，有无色气体产生的物质中一定含有碳酸盐 B．用燃着的木条伸入某气体中，火焰熄灭，则该气体一定是二氧化碳 C．经点燃，产生蓝色火焰的气体不一定是一氧化碳 D．尝一下，有咸味的白色固体一定是食盐 6．(14，宜宾)下列有关燃烧的说法正确的是( ) A．用水灭火，目的是降低可燃物的着火点B．白磷在冷水中，通入空气后也能燃烧C．将煤块粉碎后再燃烧是为了使其燃烧更充分D．天然气、乙醇均是可再生能源 7．(13，山西)中学生应有一定的安全常识。下列做法不正确的是( ) A．室内起火时，立即打开门窗通风 B．炒菜时，油锅内意外着火，立即加入青菜灭火 C．液化气、煤气泄漏起火时，首先关闭气体阀门 D．被围困在火灾区时，用湿毛巾捂住口鼻低下身体逃生 8．(14，重庆)成语“釜底抽薪”的本意包含着灭火的原理，下列灭火方法也依据这个 原理的是( ) A．砍掉树木形成隔离带B．用二氧化碳灭火器灭火 C．用锅盖盖灭着火的油锅D．消防队员用高压水枪灭火
气体燃料燃烧知识 （有焰燃烧）
目录 1、什么是燃料？燃料分哪几类？ (3) 2、气体燃料的种类和组成 (3) 3、天然气的特性 (4) 4、气体燃料燃烧过程分哪三个阶段？ (4) 5、着火浓度极限在实践中的应用 (5) 6、什么是空气消耗系数 (6) 7、空气消耗系数的大小对燃烧过程有何影响？ (7) 8、气体燃料的燃烧方法 (8) 9、燃气燃烧的火焰传播 (9) 10、影响实际燃烧温度的因素有哪些？ (10)
气体燃料燃烧知识 1、什么是燃料？燃料分哪几类？ 燃料：凡是在燃烧时，能够放出大量的热，并且此热量能够经济的被利用在工业和其它方面的物质统称为燃料。 通常所说的燃料是指那些能在空气中进行燃烧，以碳为主要成分的物质，一般称之为“碳质燃料”。如煤、重油和燃气。 按其来源和物态，燃料一般可分为：固态燃料、液态燃料和气态燃料三类。 表1 燃料的分类 2、气体燃料的种类和组成 我国气体燃料通常按其成因分类：分为天然气、人工燃气、液化石油气和沼气共四类。 （1）天然气：主要指气田气、油田伴生气、凝析气田气、煤层气和矿井气。其主要组成是甲烷，含量90%左右，还含有乙烷、丙烷、丁烷等烷烃。 （2）人工燃气：主要指干馏煤气、气化煤气和油制燃气等。现代煤化工具有装置规模大、技术集成度高、资源利用优于传统煤化工等特点，利用褐煤制天然气。A.大唐国际内蒙古克旗年产40亿立方米煤（褐煤）制天然气项目，拟于2012年6月建成向北京供气；B.大唐辽宁阜新年产40亿立方米煤（褐煤）制天然气于2010年动工等数个煤制天然气项目已在建设中。 （3）液化石油气：以凝析气田气和石油伴生气或炼厂气为原料气，经加工而制得的可燃气称为液化石油气。 （4）沼气：各种有机物质在隔绝空气条件下发酵，并在微生物作用下，经生化作用，产生的可燃气体称为沼气。主要组分是甲烷，体积分数为60%
《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：0 2.41=daf V 98.58100=-=daf daf V Fc ; 收到基的计算 ar ar ar ar V M A FC ---=100 36.35100 100=--? =ar ar daf ar A M V V A ar = 9.95 FC ar = 50.85 干燥基的计算： 35.10=d A V d = 36.77; 88.52100=--=d d d A V FC 2. 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： 33.8100 100=-? =ar d ar M A A 95.72100 100=--?=ar ar 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 99.75100 100=-? =d daf d A C C 36.5913.0=?=daf d H H 77.4913.0=?=daf d O O N d = N daf ×0.913 =1.74 47.3913.0=?=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
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。 （3）楼层着火，人应用湿毛巾捂住口鼻，沿墙壁匍匐前进，脱离火灾区。 （4）室内火灾，不能打开门窗。空气流通会让火势更旺。 （5）森林火灾，应从逆风方向逃离。 三．促进可燃物燃烧的方法： 1．增大氧气的浓度：木炭燃烧：C+O 2（氧气充足）点燃 CO 2 ；2C+O 2（氧气不足）点燃 2CO ；给锅炉鼓风，增加空气供给量。 2．增大可燃物与氧气的接触面积：煤制成蜂窝煤、粉成煤粉；柴油机把柴油喷成雾状燃烧等。 四．爆炸及易燃物、易爆物的安全知识 1．爆炸：可燃物在有限的空间内迅速发生反应，瞬间放出大量的热；气体的体积急剧膨胀，就产生了爆炸。 2．易发生爆炸的物质：可燃性气体、粉尘。 3．爆炸的条件：与氧气或空气充分接触；遇到高温、明火或撞击。 4．爆炸极限：可燃气体与空气形成混合气体，遇明火发生爆炸的浓度范围（即可燃气体占混合气体的体积分数范围）。可燃性气体浓度低到不能发生爆炸的限度，称为爆炸下限；可燃性气体浓度高到不能发生爆炸的限度，叫爆炸上限。 5．与燃烧、爆炸有关的消防标识 五．燃烧、缓慢氧化、自燃、爆炸之间的关系 燃 烧 爆 炸 缓慢氧化 自 然
主要统计指标解释 年底自来水生产能力 指年底城建部门管理的自来水厂和自备水源的社会单位取水、净化、送水、出厂输水干管等环节的实际生产能力。 年底供水管道长度 指从送水泵到用户水表之间所有管道的长度。 全年供水总量 指公用自来水厂和自备水源的社会单位全年的供水总量，包括有效供水量及损失水量。 生活用水量 指居民日常生活与公共福利设施的用水量。包括居民、饮食店、旅馆、医院、理发店、浴池、洗衣店、游泳池、商店、学校、机关、部队等单位的用水量。 城市人口用水普及率 指城市用水的非农业人口数(不包括临时人口和流动人口)与城市非农业人口总数之比，计算公式： 城市用水的非农业人口数 用水普及率＝---------------------------×100% 城市非农业人口数 人工煤气生产能力 指城市煤气厂制气、净化、输送等环节的综合实际生产能力。 输气管道长度 指由压缩机、鼓风机、储气罐的出口到用户立管之间的全部管道长度。 全年供气总量 指全年售给各类用户的全部煤气量。包括工业用量、家庭用量和其他用量。 城市用气普及率 指使用煤气(包括人工煤气、液化石油气、天然气)的城市非农业人口数(不包括临时人口和流动人口)与城市非农业人口总数之比。计算公式： 城市用气的非农业人口数 城市用气普及率＝-----------------------×100% 城市非农业人口数 年底实有铺装道路长度 指除土路外，路面经过铺装宽度在3.5米以上的道路，包括高级、次高级道路和普通道路。 城市桥梁 指城市范围内，修建在河道上的桥梁和道路与道路立交、道路跨越铁路的立交桥，以及人行天桥。包括永久性桥和半永久性桥，不包括临时性桥、铁路桥、涵洞。 城市下水道总长度 指所有排水总管、干管、支管及暗渠、检查井、连接井进出水口等长度之和。 城市污水日处理能力 指污水处理厂每昼夜处理污水量的设计能力。 年末实有公共汽(电)车 指年底可参加营运的全部车辆数，包括年底营运车辆和库存查封未参加营运的车辆，不包括非营运车辆，如架线车、油罐车、工程车、货车及其他专用车辆和借入的客运车辆。 营运的线路长度 指设置的固定营运的线路长度，包括郊区营运线路长度。不包括临时行驶的线路长度。 城市园林绿地面积 指城市公共绿地、专用绿地、生产绿地、防护绿地、郊区风景名胜区的全部面积。 公共绿地 指供游览休息的各种公园、动物园、植物园、陵园以及花园、游园和供游览休息用的林荫道绿地、广场绿地。不包括一般栽植的行道树及林荫道的面积。 废水排放总量 包括生产废水和生活污水。生产废水指企、事业单位在生产、科研过程中向外排放的所有排放口的废水量总和。生活污水指城镇居民区和企、事业单位职工集中居住区排放的污水量。 工业废水排放总量 指经过工业企业厂区所有排放口排到企业外部的工业废水量。包括外排的直接冷却水、超标排放的矿井地下水和与工业废水混排的厂区生活污水，不包括外排的间接冷却水(清污不分流的间接冷却水应计算在内)。 工业废水排放达标量 指全面达到国家、地方排放标准的外排工业废水量，包括经过处理后达标外排的和未经处理达标外排的两部分工业废水。国家排放标准见国标(GB8978-88)。 工业废水处理量 指经过各种水处理装置净化处理后的外排工业废水量(包括虽经处理仍未达到国家或地方标准的外排工业废水量)。 废气排放总量 指燃料燃烧和生产工艺过程中排放的各种废气总量，以标准状态下每年万标立方米表示。
《燃料与燃烧》习题解 （仅供参考） 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：0 2.41=daf V 98.58100=-=daf daf V Fc ; 收到基的计算 ar ar ar ar V M A FC ---=100 36.35100 100=--? =ar ar daf ar A M V V A ar = 9.95 FC ar = 50.85 干燥基的计算： 35.10=d A V d = 36.77; 88.52100=--=d d d A V FC 2. 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： 33.8100 100=-?=ar d ar M A A 95.72100 100=--?=ar ar 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 99.75100 100=-? =d daf d A C C 36.5913.0=?=daf d H H 77.4913.0=?=daf d O O N d = N daf ×0.913 =1.74 47.3913.0=?=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 3. 人工煤气收到基组成如下： 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 = 4.61 ρ＝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 3 Q 高 ＝4.187×（3020×0.1977+3050×0.4918+9500×0.1331） ＝14.07×103 kJ/m 3＝ 14.07 MJ/ m 3 Q 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
气体燃料燃烧常识
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气体燃料燃烧知识 (有焰燃烧）
目录 １、什么是燃料?燃料分哪几类？ (3) 2、气体燃料的种类和组成 (3) ３、天然气的特性 (4) 4、气体燃料燃烧过程分哪三个阶段？ (4) ５、着火浓度极限在实践中的应用………………………………………５ 6、什么是空气消耗系数……………………………………………………６ 7、空气消耗系数的大小对燃烧过程有何影响? (7) 8、气体燃料的燃烧方法 (8) 9、燃气燃烧的火焰传播……………………………………………………９ 10、影响实际燃烧温度的因素有哪些？……………………………1０
气体燃料燃烧知识 1、什么是燃料？燃料分哪几类? 燃料:凡是在燃烧时，能够放出大量的热，并且此热量能够经济的被利用在工业和其它方面的物质统称为燃料。 通常所说的燃料是指那些能在空气中进行燃烧,以碳为主要成分的物质，一般称之为“碳质燃料”。如煤、重油和燃气。 按其来源和物态,燃料一般可分为:固态燃料、液态燃料和气态燃料三类。 表1 燃料的分类 来源 燃料物态 天然燃料人造燃料 固体木柴、煤、硫化矿、页岩等木炭、焦炭、粉煤、块煤、硫化矿精矿等 液体石油汽油、煤油、重油、酒精等 气体天然气高炉煤气、发生炉煤气、沼气、石油裂化汽等 2、气体燃料的种类和组成 我国气体燃料通常按其成因分类：分为天然气、人工燃气、液化石油气和沼气共四类。 （1)天然气：主要指气田气、油田伴生气、凝析气田气、煤层气和矿井气。其主要组成是甲烷,含量90％左右,还含有乙烷、丙烷、丁烷等烷烃。 (2)人工燃气：主要指干馏煤气、气化煤气和油制燃气等。现代煤化工具有装置规模大、技术集成度高、资源利用优于传统煤化工等特点，利用褐煤制天然气。Ａ.大唐国际内蒙古克旗年产40亿立方米煤(褐煤)制天然气项目，拟于2０1２年6月建成向北京供气；B.大唐辽宁阜新年产40亿立方米煤（褐煤）制天然气于2０10年动工等数个煤制天然气项目已在建设中。 (3)液化石油气：以凝析气田气和石油伴生气或炼厂气为原料气,经加工而制得的可燃气称为液化石油气。 （4)沼气：各种有机物质在隔绝空气条件下发酵，并在微生物作用下，经生化作用，产生的可燃气体称为沼气。主要组分是甲烷，体积分数为60%左右。
燃料燃烧与器具 一、解释概念： 1、干燥基:是假想无水状态的煤为基准，即以除去全部水分的干燥燃料作为分析基准。 2、收到基：以收到状态的煤为分析基准，也即对进场原煤或炉前应用燃料取样，以他的质量作为100%计算其各组成成分的质量百分数含量。 3、理论空气量：1Kg收到基燃料完全燃烧，而又无过剩氧存在时所需的空气量，成为理论空气量。单位m3/kg。 4、低位发热量：是在高位发热量中扣除全部水蒸气的汽化潜热后的发热量。 5、理论烟气量：燃料燃烧后生成烟气。如供给燃料以理论空气量，燃料又达到完全燃烧，烟气中只含有co2，so2，水蒸气及氮四种气体，这是烟气所具有的体积称为理论烟气量，单位m3/kg。 6、高位发热量：是指1kg燃料完全燃烧后所产生的热量，它包括燃料燃烧时所产生的水蒸气的汽化潜热，也即所有水蒸气全部凝结为水。 7、闪点：当空气中的蒸汽浓度大到遇到着火点小火焰能使其发生闪火现象时，这时的油温就叫做油的闪点。 8、挥发分：失去水分的干燥基煤样至于绝缘空气的环境中加热至一定温度时，煤中有机质分解而析出的气态物质称为挥发物，其百分数含量即为挥发分。 9、恩氏粘度:是一种粘度，它是以200ml实验燃料油在温度为t摄氏度时，从恩氏粘度计标准容器中流出时间Tt与200ml温度为20度的蒸馏水从同一粘度计标准容器中流出时间T20之比值，用Et表示。 10、理论燃烧温度：是燃料燃烧过程的一个重要指标，他表明某种成分的燃料在某一燃烧条件下所能达到的最高温度。T理=（Q低+Q空+Q燃—-Q分）/（Vn*c严） 11、支链反应: 即参加反应的一个活化中心可以产生两个或更多的活化中心，其反应速度是极快的，以致可以导致爆炸。（燃烧反应属于链锁反应中的支链反应吧） 12、直链反应:链反应的一种，在链传递过程中若一个旧的链载体消失只导致产生一个新的链载体，称为直链反应。 13、着火：使混合物整个容积同时达到某一温度，超过该温度，混合物便自动地、不再需要外界作用而着火达到燃烧状态，这种过程就叫自然着火或着火。 14、点火：在冷混合物中，用一个不大的点热源，在某一局部地方点火，先引起局部着火燃烧，然后也自动的向其他地方传播，最终使整个混合物都达到招火燃烧，这叫做被迫着火或强制着火，简称点火。 15、沸腾炉：燃料在炉室中完全被空气流所“流化”，形成一种类似于液体沸腾状态燃烧的炉子，又名流化床路。 16、层燃炉：燃料被层铺在炉排上进行燃烧的炉子，也叫火床炉。 17、室燃炉：燃料随空气流进入炉室呈悬浮状燃烧的炉子，又名悬燃炉。