第一章燃料及其燃烧特性
1.1燃料及其概况
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?燃料：是各种（有机和无机）复杂化合物的混合物，通过燃烧可以将其化学能转化为热能的物质，同时在技术上是可行的，经济上是合理的。
经济上是合理的
?例如：天然气、石油、煤炭等；
金刚燃为燃料经济合
?金刚石可燃烧，但不作为燃料，经济上不合理。?燃料是远古时代的动、植物被埋于地下，在缺氧高温高压的条件下，由细菌作用形成的固、液、气态的碳氢化合物。
成的固液气态的碳氢化合物
燃料分类
?天然燃料
然燃料
例然气油和煤炭?例如：天然气、石油和煤炭?人工燃料
煤气沼气和造酒精等
?煤气、沼气和人造酒精等
我国燃料情况
?储量丰富
?煤已探明储量：7800亿吨，居世界第三位
?石油116亿吨，居世界第8位
?天然气居世界第十六位?经济可采储量
2440
?俄罗斯亿吨
?美国2405亿吨
煤石油天然气?中国1145亿吨
?澳大利亚909亿吨2334066
我国燃料情况
?发展迅速
发展速
料总产量（折合亿标准煤）
?燃料总产量（折合亿吨标准煤）
年19501960197019801990年产量0.213610
我国燃料情况
?能源消费以煤为主
能源构成的百分
?能源构成的百分比
煤石油天然气水力核能中国7419241世界30441862
燃料供给相对不足
?人均消费能源低
?1995年，中国发电业装机容量2亿千瓦，发电量1万亿千瓦时，居世界第4位，但人均发电量仅为世界的1/3；
?1989年，世界人均煤炭储量312.7吨，中国234.4吨，同期苏联为1045吨，美国为1846吨。
吨同期苏联为吨美国为吨
?设备效率低、燃烧效率太低
燃烧效率火电厂工业锅炉工业窑炉民用炉灶
28-3660-7023-3012-20中国83660703300发达国家35-4680-8550-6050-60
我国能源政策
?1979年，国家提出能源政策
年国家提出能源政策
开发与节约并重，近期把节约放在优先地位
?开发与节约并重，近期把节约放在优先地位。?至今未变
1.2燃料的成分和性质
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?固体、液体燃料的成分
固体液体燃料的成分
?元素分析成分：为工程计算和应用方便，将燃料的主要元素组成和水分、灰分测量结果习惯上称为元素分析成分
上称为元素分析成分。
?元素分析成分的构成
碳氢氧氮硫灰分水分
?碳、氢、氧、氮、硫、灰分和水分。
?气体燃料的成分
?气体的分子式。
燃料元素分析成分
?氧（Oxygen）
氧
氧是不可素，在料中和碳氢合，?氧是不可燃元素，在燃料中已和碳、氢化合，
使其可燃成分相对减少；
固体燃料的含氧量随碳化程度的加深会较少
?固体燃料的含氧量随碳化程度的加深会较少，
无烟煤含氧量1~2%，其他煤的含氧量10%左右；
油的含氧量很少左右
?油的含氧量很少，1%左右。
燃料元素分析成分
?氮（Nitrogen）
氮
通常情下不可燃，条件满足时可生成，?通常情况下不可燃，条件满足时可生成NOx
但生成量很少，一般认为是不可燃元素；
煤中含量很少一般05~2%
?煤中含量很少，般0.52%；
?油中含量0.05~0.4%；
造成空气污染须严格控制其生成
?能造成空气污染，须严格控制其生成。
燃料元素分析成分
硫?硫（Sulfor ）
?自然界中硫的存在形式包括有机硫、黄铁矿硫和硫界中黄
酸盐硫；
?硫是可燃元素，但热值很低，同时硫燃烧产生的二可素值很同产生氧化硫、三氧化硫会进一步生成亚硫酸和硫酸，腐蚀金属，造成锅炉堵灰；
?我国煤的含硫量很低，一般为1~2%，但南方某些煤的含硫量较高，可达3~5%，个别达10%；
?高硫煤：含硫量大于2%的煤质。
kJ/k
kJ/kg 9100SO O S 22+=+
燃料元素分析成分
灰分?灰分（Ash ）
?SiO 、Al O 、不可燃，属于矿物杂质，主要由223CaO 、MgO 、Fe 2O 3等氧化物和碱、盐等构成；燃料中灰分含量相差很大油中几乎无灰煤?燃料中灰分含量相差很大，油中几乎无灰，煤中灰分通常10~30%，多者可达50%；
按灰分的来源可分为
?按灰分的来源可分为：?内部灰分：生成煤时混入，混合均匀；
外部灰分开采运输时混入分布不均匀
?外部灰分：开采、运输时混入，分布不均匀。
燃料元素分析成分
?灰分含量对燃烧过程的影响
?燃料发热量少；
?着火、燃烧困难；
积灰结渣影响传热
?积灰、结渣，影响传热；
?磨损受热面；
?污染环境。
?灰在燃烧前后可能不完全致，化合物可灰在燃烧前后可能不完全一致化合物可能会分解，但在800℃之后，基本不变，测定灰成分时规定：测量温度815±10℃。
定灰成分时规定测量温度℃
燃料元素分析成分
?水分（Water，Moisture）
?不可燃，属于杂质；
?油中含量1~3%，煤中变化较大2~50%;
水分构成
?
?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
O3．2SiO2．2H2O
–瓷土AI
2
?水分含量随开采、运输、储存条件而变化少。
燃料元素分析成分
?水分对燃烧过程的影响
?燃料的发热量；
?着火、燃烧过程吸收大量热量，降低燃烧温度；
排烟热损失
?排烟热损失；
?受热面腐蚀；
?堵灰；
制粉、干燥和运输
?制粉、干燥和运输。
燃料成分的表示
?固体、液体燃料
?七种元素分析成分的质量分数
?C+H+O+N+S+A+M=100%
?气体燃料
?不同分子成分的体积百分数
?H2+O2+CH4+CO+CO2 (100)
燃料成分表示的基准
?燃料中的灰分和水分会随着燃料的开采、运输和储存过程而发生变化。而燃料成分表示的是各成分的相对百分含量，为此必须规定燃料成分表示的分母基准。
须规定燃料成分表示的分母基准
?根据燃料中灰分和水分的变化情况分为4种基准：
基准
?收到基、空气干燥基、干燥基和干燥无灰基
生物质燃料的燃烧特性 目前，生物质最主要的利用方式就是生物质燃烧。研究生物质燃料的组成成分，了解其燃烧特点，有利于进一步科学、合理地开发利用生物质能。从刘建禹、翟国勋等[20]对生物质燃料特性的研究可以发现，生物质燃料与化石燃料相比存在明显的差异。从化学的角度上看，生物质属于碳氢化合物，含固定碳少。生物质燃料中含碳量最高的也仅50%左右，相当于褐煤中的含碳量。因此，生物质燃料不抗烧，热值较低；若生物质燃料中含氢量变多，挥发分就明显增多。生物质燃料中的碳元素多数和氢元素结合成小分子的碳氢化合物，燃烧需要长时间的干燥，在一定的温度下热分解而析出挥发物。所以，生物质燃料易被引燃，燃烧初期，烟气量较大；生物质燃料含氧量明显地多于煤炭，它使得生物质燃料热值低，但易于引燃；生物质燃料的密度小于煤炭，其质地较疏松，特别是农作物秸杆和一些粪类，因此生物质燃料易于燃烧和燃尽，但其热值较低，发热量小，灰烬中残留的焦碳量少于燃烧煤炭；生物质燃烧排放烟气中硫氧化物和氮氧化物含量较少，故对环境的污染将小于燃烧煤炭等化石燃料，燃烧时无需设置控制气体污染装置，从而降低了成本，这也是生物质优于化石燃料的一方面[22]。生物质燃料的燃烧过程主要分为挥发份的燃烧和残余焦炭的燃。 本文有宇龙机械整理。 4 烧，其主要燃烧过程的特点是[23]： (1)生物质水分含量较多，燃烧需要较长时间的干燥，产生的烟气量较大，排烟造成热损失较高； (2)生物质燃料的密度较小，结构比较疏松，燃烧时受风面积大，较易造成悬浮燃烧，容易产生一些黑絮； (3)由于生物质热值低，发热量小，在锅炉内比较难以稳定的燃 烧； (4) 由于生物质挥发份含量高，燃料着火温度较低，一般在250℃ ~350℃温度下挥发份就大量析出并开始剧烈燃烧，此时若空气供应量不足，将会增大燃料的化学不完全燃烧损失； (5)挥发份析出燃尽后，受到灰烬包裹和空气渗透困难的影响，焦炭颗粒燃烧速度缓慢、燃尽困难，如不采取适当的必要措施，将会导致灰烬中残留较多的余碳，增大机械不完全燃烧损失。 生物质燃烧利用现状 涂装生物质燃烧机第一品牌-淳元将陆续为你带来行业新资讯。 生物质是全球应用最广泛的可再生能源，自从远古时代人类开始使用这种能源。人们主要是将生物质进行燃烧，其产生的热能可以用于做饭，取暖等日常生活；或者将生物质进行厌氧发酵生产沼气，也可以用来替代生物质能源，尤其是在发展中国家[20]。我国是一个发展中的农业大国 ，生物质资源十分丰富，每年农作物秸秆产量达几亿吨。生物质是唯一可转化成可替代常规液态石油燃料和其他化学品的烧，其主要燃过程的特点是[23]：(1)生物质水分含量较多，燃烧需要较长时间的干燥，产生的烟气量较大，排烟造成热损
新修订初中阶段原创精品配套教材 探究骨的成分和特性 教材定制 / 提高课堂效率 /内容可修改 Explore the composition and properties of bone 教师：风老师 风顺第二中学 编订：FoonShion教育
探究骨的成分和特性 成年人的股骨能承受250～400kg的压力，肱骨能承受174～276kg的压力。骨的这种特性与骨的成分有密切关系。 【活动目标】 1．初步学会设计实验探究骨的成分； 2．对探究骨成分实验收集的数据进行分析，并得出实验结论； 3．对青少年和老年人的骨质特性作出科学的解释。 【材料器具】 羊或鲤鱼的肋骨、碳酸钙粉末、稀盐酸、解剖盘、镊子、酒精灯等。 【方法步骤】 1．提出问题 从解剖盘中取一根羊或鲤鱼的肋骨，用双手轻轻地将肋骨弯曲，你会感觉到骨既有硬度又有弹性。骨为什么有这种物理特性呢？本组同学讨论后，提出的探究性问题是：（）。 2．作出假设
在日常生活中，人们将各种动物的骨研磨成骨粉，骨粉含有丰富的钙质。骨也可以熬制骨胶，骨胶的黏合力很强。依据这些事实你组作出的假设是：骨的成分中可能有：（）。 3．制定计划 (1)同学们曾经用燃烧法鉴定种子的某种成分，能否借鉴燃烧法鉴定骨中是否含有这种成分？ (2)取少许白色的碳酸钙粉末，放入盛有稀盐酸的小试管内，注意观察实验现象。请同学们思考和讨论：若用稀盐酸浸泡鱼骨，将会得到怎样的结果？ (3)制定探究骨成分的实验计划时，是否有设置对照的必要性？ (4)将本组计划选用的实验材料、实验用具和药品试剂列出清单，并按照清单检查实验台上是否有必要的实验材料和设备？ 4．执行计划 (1)小组内做好明确分工。 (2)参考下列表格，记录本组的实验现象。 注意： (1)使用酒精灯要注意安全； (2)用稀盐酸浸泡过的骨，要用镊子夹取，用清水冲洗后再观察。 5．交流与评价
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 概念 可燃物跟氧气发生的剧烈的发光、发热的氧化反应 在有限的空间内发生的急速燃烧 缓慢进行的氧化反应 由缓慢氧化引起的自发的燃烧 温度 达到了着火点 达到了着火点 没有达到着火点 达到了着火点 现象 发热、发光 发热、发光 只放热、不发光 发热、发光
生物质燃料燃烧特性 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT
生物质燃料燃烧特性 生物质由C、H、O、N、S等元素组成，是空气中CO2、水和阳光通过光合作用的产物，且有挥发份高，炭活性高、S、N含量低（%%，%--3%，）灰分低（%%）等特点，生物质燃料中可燃部分主要为纤维素、半纤维素、木质素、按质量计量，纤维素占40%--50%，半纤维素20%--40%，木质素占10%--20%。 由于与化石燃料特性不同，生物质燃料的燃料机理、反应速度及燃料产物成分与化石燃料的相比都有较大的差别。生物质燃料的燃烧过程主要分为挥发份的析出，燃烧和残余焦炭的燃烧、燃尽两个独立阶段。其燃烧过程的特点： ①水分含量多，燃料需要较高的干燥温度和较长的干燥时间，产生的烟气体积较大，排烟损失较高。 ②燃料的密度小，结构松散，迎风面积大，易吹起，悬浮段燃 烧份额较大。 ③发热量低，灰熔点低，炉内温度水平低，组织稳定的燃烧比 较困难。 ④由于挥发份高，燃料着火温度较低，一般在250—350℃温度下挥发份便大量析出并开始剧烈燃烧，此时若空气量不足，会增大化学不完全燃烧损失。 ⑤会犯分析出燃尽后，受到灰烬包裹和空气渗透困难的影响，焦炭颗粒燃尽困难，燃烧过度缓慢，如不采取适当的必要措施，将会导致灰烬中残留较多的余碳，增大机械不完全燃烧损失。 ⑥秸秆等部分生物质燃料含氯量较高，因此需要对床层部分结构和运行工况加以特殊考虑，防止其对床层部分的腐蚀。 由此可见，生物质燃烧设备的设计和运行方式的选择应从不同种类生物质燃料特性出发才能保证生物质燃料设备运行的经济性和可靠性，提高生物质开发利用的效率。
探究骨的成分和特性实验的教学设计 【教学目标】 知识与技能： （1）、理解骨的成分和物理特性； （2）、学会用化学方法鉴定骨的成分。 过程与方法： （1）、通过测试股成人骨的压力数据理解还将有成分与物理特性有密切关系； （2）、通过燃烧和溶解实验，使学会鉴定骨的成分培养学生的实验能力和分析、综合的思维能力。 情感态度与价值观： （1）、通过实验能培养学生的探究精神、合作精神、创新精神和实践精神和创新意识。 （2）、通过探究式实验，使学生形成乐于探索生命的奥秘的激情，培养学生实事求是的科学态度。 【教学重点】：理解骨的成分是决定骨的物理特性的主要因素。 【教学难点】：鉴定骨的成分，理解骨的成分与物理特性的关系。 【实验器具】 新鲜鲢鱼的肋骨、碳酸钙粉末、稀盐酸、清水、解剖盘、镊子、酒精灯等。 【教学过程】 一、实验前的准备： 对于鉴定骨的成分实验，煅烧的骨我选用长而薄的鱼肋骨，脱钙骨我选用细而长的小的鱼肋骨。这样我认为会效果较好些，还可以节省时间。骨的脱钙需要较长时间，我在课前预先做好一份，待学生在实验操作完毕后，可以先观察我预先做好的那份实验结果。在学生做实验前，必须强调指出本实验的注意事项：怎样正确使用酒精灯，不能直接用手摸浸泡在盐酸中的脱钙骨，以防灼伤等。 二、知识介绍： 有机物：一般容易燃烧的物质； 无机物：一般不易燃烧的物质。 补充：有些无机物在与稀盐酸发生化学反应时能被溶解出来。
三、实验探究过程： 1．提出问题： （1）、体验感知：请同学们从解剖盘中取一根鲫鱼的肋骨，用手轻轻地将肋骨折弯，你会感觉到骨既有硬度又有弹性。 （2）、思考问题：骨为什么具有这种物理特性呢？骨具有什么成分和特性呢？ 2.做出假设： （1）、阅读课文：在日常生活中，人们将各种动物的骨研磨成骨粉，骨粉含有丰富的钙质。骨也可以熬制骨胶，骨胶的黏合力很强。 （2）、依据这些事实做出假设：骨的主要组成成分是钙（无机物）、有机物。 3.设计与实施方案：设置实验组与对照组实验。 （1）.实验组：取鲫鱼的相同部位的鱼骨共2块，并将鱼骨清洗干净；将一块鱼骨放在稀盐酸中浸泡20分钟，将浸泡在稀盐酸中的鱼骨取出，用清水洗净； （2）、用酒精灯烧另一块鱼骨，烧2-3分钟，用酒精灯烧的鱼骨用解剖针敲击，用稀盐酸浸泡的鱼骨对折弯曲，另一块敲击且弯曲； （3）、对照组：再取鱼骨1块，不做任何处理与实验组进行对比。 4．观察实验现象及记录实验结果。 5．实验结论。骨的主要组成成分是钙（无机物）、有机物。主要表现在硬度和弹性两个方面。 6.交流与讨论： 【思考与练习】 1．骨为什么既坚硬又有弹性？
1、生物质成型燃料 木质颗粒燃料 以农林剩余物（锯末、林木剪枝等）为原料，经（粉碎）、干燥、压缩成型、冷却、包装等工艺过程生产出不同规格的颗粒状燃料。与矿物能源相比，该燃料在燃用过程中对环境污染小、可再生、运输存储方便等特征，可替代常规化石能源，用于城镇集中供热、企业生产用能、别墅供暖等领域。 秸秆颗粒燃料 以农林剩余物（玉米秸秆、豆秸、棉秸、花生壳等）为原料，经粉碎、（干燥）、压缩成型、冷却、包装等工艺过程生产出不同规格的颗粒状燃料。与矿物能源相比，该燃料在燃用过程中对环境污染小、可再生、运输存储方便等特征，可替代常规化石能源，用于城镇集中供热、企业生产用能、别墅供暖、农村炊事采暖、生物质发电等领域。
秸秆块状燃料 以农林剩余物（玉米秸秆、豆秸、棉秸、花生壳等）为原料，经粉碎、（干燥）、压缩成型、冷却、包装等工艺过程生产出的块状燃料。与矿物能源相比，该燃料在燃用过程中对环境污染小、可再生、运输存储方便等特征，可替代常规化石能源，用于城镇集中供热、企业生产用能、别墅供暖、农村炊事采暖、生物质发电等领域。 木片燃料 以林业剩余物（林木修枝、林业加工剩余物等）为原料，通过专业设备加工成一定形状和尺寸的燃料。与矿物能源相比，该燃料在燃用过程中对环境污染小、可再生等特征，可替代常规化石能源，用于城镇集中供热、企业生产用能、农村炊事采暖、生物质发电等领域。 生物质型煤 生物质型煤是指煤中按一定比例加入可燃生物质（ 如秸秆）和添加剂后压制成型的产 品。生物质型煤层状燃烧可以有效提高热效率、减少污染物排放，是一种清洁能源。生物质型煤清洁燃烧机理：一是起火温度低、燃烧快，减少了高温燃烧产生的氮氧化物； 二是由于
各种燃料热值换算 一般燃料热值表
各种燃料热值表
各类能源折算标准煤的参考系数 我国把每公斤含热7000大卡（29306J）的煤定为标准煤，将不同品种、不同含量的能源按各自不同的平均热值换算成标准煤。折算系数： 1Kg原煤＝0.7143Kg标准煤 1万m3天然气＝12.143吨标准煤 1KWh电＝0.404Kg标准煤 玉米、小麦秸秆燃烧值可达到4000大卡左右，谷壳和秸秆大概在3000~3500大卡左右，树枝、树皮、树叶、锯末等燃烧值5000大卡左右 关于各种燃料燃烧值的资料 煤的燃烧值和煤气的燃烧值各是多少有多少大卡热量是多少哪个热量大 煤=3×107J/kg 煤气的燃烧值是4.2×107J/Kg,1焦=0.024卡路里
标准煤：7000大卡/kg＝7000*4.18＝29260kJ/kg＝29.26MJ/kg 焦炉煤气： 4000大卡/m3左右，煤气密度0.54kg/标准m3 所以，4000大卡/标准m3/(0.54kg/标准m3)≈7400大卡/kg 显然，煤气的热值较高。 各种燃料热值 燃料名称热值MJ/kg 折算率 固体燃料 焦炭 25.12-29.308 0.857-1.000 无烟煤 25.12-32.65 0.857-1.114 烟煤 20.93-33.50 0.714-1.143 褐煤 8.38-16.76 0.286-0.572 泥煤 10.87-12.57 0.371-0.429 石煤 4.19-8.38 0.143-0.286 标准煤 29.26 1.000 液体燃料 原油 41.03-45.22 1.400-1.543重油 39.36-41.03 1.343-1.400 柴油 46.04 1.571 煤油 43.11 1.471 汽油 43.11 1.471 沥青 37.69 1.286 焦油 29.31-37.69 1.000-1.286 燃料名称热值MJ/m3 折算率气体燃料 天然气 36.22 1.236油田伴生气 45.46 1.551 矿井气 18.85 0.643
探究骨的成分和特性实验 选自北师大版八年级上册第15章第2节 一、【教学目标】 知识与技能：概述骨的成分和与物理特性之间的关系。 过程与方法：运用化学方法鉴定骨的成分。 情感态度与价值观：形成探究精神、合作精神和创新精神。 二、【教学重难点】 重点：骨的成分。 难点：骨的成分与物理特性的关系。 三、【实验器具】 新鲜草鱼的肋骨、碳酸钙粉末、15%的稀盐酸、烧杯（200ml x2）、解剖盘、解剖针、镊子、酒精灯、打火机、一次性杯子（盛有清水）。 四、【教学过程】 1、课前准备： 准备好鱼骨5根以上（周一下午）和其他仪器材料（实验室借）。提前将鱼骨泡入稀盐酸中。 2、导入： 同学们来上课都背着书包，大家的书包是不是有点重呀？我们能背起书包，是靠我们身体里面的骨骼来承受书包的重量。成年人的股骨能承受250～400kg的压力，肱骨能承受174～276kg的压力。股骨是哪里呀？就是大腿的这个骨头【拍大腿】，肱骨呢？就是手臂这里啦【捏手臂】。大家想一想，骨能承受这么高的压力，是不是与骨的组成成分有密切关系呢？这节课我们就来探究骨的成分和特
性。【板书：骨的成分与特性】 3、实验探究过程： *提出问题：请一位同学上台，从解剖盘中取一根鱼的肋骨，用手轻轻地将肋骨折弯，有什么感觉？（硬度、弹性）{谢谢，请回} 下面的同学结合自己的生活经验想一想，骨为什么既有硬度又有弹性？【板书：一、骨的特性：硬度、弹性】*做出假设：在日常生活中，人们将动物的骨研磨成骨粉，骨粉的主要成分是钙质。记不记得之前学过钙质是一种——（无机物）。骨也可以熬成骨胶，主要成分是骨胶蛋白，骨胶蛋白是一种蛋白质，蛋白质是不是有机物？（是）根据这个我们可以设想一下骨的组成成分有？（无机盐和有机物）【板书：二、骨的成分：假设：无机盐、有机物】 *设计实验：那么我们怎么检测骨中是否真的含有无机物和有机物呢？ ①我们说，有机物一般容易燃烧。同学们曾经用燃烧法鉴定种子的某种成分，是什么成分呢？{忘记了？有机物燃烧掉，剩下的灰烬是什么？}（无机物）能否借鉴燃烧法鉴定骨中是否含有无机物？（可以）【板书：燃烧法】 ②那么有机物怎么测定？我们刚刚说骨里面含有钙质，现在老师告诉大家，骨中的钙质等无机物可以与稀盐酸发生反应而溶解。请同学们思考：若用稀盐酸浸泡鱼骨，将会得到怎样的结果？（骨中的钙质溶解）钙溶解掉，有机物不溶解，那留下来的会是什么？（有机物）由此我们就可以测定骨中含有——（有机物）【板书：稀盐酸浸泡】 ③制定探究骨成分的实验计划时，是否有设置对照的必要性？我们用一个对比实验来探究其成分，需要设置实验组和对照组。
生物质燃料燃烧特性 Prepared on 22 November 2020
生物质燃料燃烧特性 生物质由C、H、O、N、S等元素组成，是空气中CO2、水和阳光通过光合作用的产物，且有挥发份高，炭活性高、S、N含量低（%%，%--3%，）灰分低（%%）等特点，生物质燃料中可燃部分主要为纤维素、半纤维素、木质素、按质量计量，纤维素占40%--50%，半纤维素20%--40%，木质素占10%--20%。 由于与化石燃料特性不同，生物质燃料的燃料机理、反应速度及燃料产物成分与化石燃料的相比都有较大的差别。生物质燃料的燃烧过程主要分为挥发份的析出，燃烧和残余焦炭的燃烧、燃尽两个独立阶段。其燃烧过程的特点： ①水分含量多，燃料需要较高的干燥温度和较长的干燥时间，产生的烟气体积较大，排烟损失较高。 ②燃料的密度小，结构松散，迎风面积大，易吹起，悬浮段燃 烧份额较大。 ③发热量低，灰熔点低，炉内温度水平低，组织稳定的燃烧比 较困难。 ④由于挥发份高，燃料着火温度较低，一般在250—350℃温度下挥发份便大量析出并开始剧烈燃烧，此时若空气量不足，会增大化学不完全燃烧损失。 ⑤会犯分析出燃尽后，受到灰烬包裹和空气渗透困难的影响，焦炭颗粒燃尽困难，燃烧过度缓慢，如不采取适当的必要措施，将会导致灰烬中残留较多的余碳，增大机械不完全燃烧损失。 ⑥秸秆等部分生物质燃料含氯量较高，因此需要对床层部分结构和运行工况加以特殊考虑，防止其对床层部分的腐蚀。 由此可见，生物质燃烧设备的设计和运行方式的选择应从不同种类生物质燃料特性出发才能保证生物质燃料设备运行的经济性和可靠性，提高生物质开发利用的效率。
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、petroleum、天然气等。 （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。 按获得方法分天然燃料人工燃料
按物态分 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 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。 一氧化碳是石油化工行业常见的职业危害因素，分布范围广，接触人员多，毒性危害大。尤其是随着煤气化工业的发展，职工遭受一氧化碳危害影响的可能性增大。
初中物理新课程标准教材 物理教案( 2019 — 2020学年度第二学期 ) 学校： 年级： 任课教师： 物理教案 / 初中物理 / 九年级物理教案 编订：XX文讯教育机构
物理教案－燃料及其热值 教材简介:本教材主要用途为通过学习物理知识，可以让学生培养自己的逻辑思维能力,对事物的理解认识也会有一定的帮助，本教学设计资料适用于初中九年级物理科目, 学习后学生能得到全面的发展和提高。本内容是按照教材的内容进行的编写，可以放心修改调整或直接进行教学使用。 教学目标 知识目标 （1）知道在燃烧过程中燃料的化学能转化为内能； （2）知道什么是燃料的燃烧值和单位，会查燃料燃烧值表． 能力目标 会计算某种燃料完全燃烧放出的燃料． 情感目标 结合有效利用燃料的途径，使学生懂得节约和充分利用能源的重要意义． 教学建议 教材分析 本节有两部分，“燃料的热值”从生产和生活的一些现象出发，说明了现代社会中使用的能源主要是内能，且由燃料燃烧得到．又提供了科学资料，列举了几种燃料的热值，并给
出了热值的定义和单位，本处要求学生能做简单的计算． “有效利用燃料”直接联系实际介绍了燃料燃烧利用的情况，并分析现代的大型锅炉，说明了提高利用率的方法，最后结合具体数据介绍了提高燃料的利用率的实际意义．教法建议 引入新课的方法，可以由学生联系生产和生活的实际来举例分析，而知道在现代社会中，使用能量主要还是从燃料燃烧中获得的内能． “燃料的热值”，学生观察和分析教材的或教师提供的科技资料，学习热值的概念，并用简单的数学方法，会进行有关的热值计算． “有效利用燃料”，教师分析，使学生知道燃料实际很难完全燃烧，只有一部分被利用，引出了使用效率问题，可以用画比例图的方法让学生深入理解炉子的效率．接着学生阅读资料（课本上的或教师提供的）得出提高锅炉的效率和燃料的利用率的方法．本部分内容可以学生小组讨论．对于提高燃料利用率，也是采用提供学生学习资料，学生可以课下收集相关内容学习，提高学生信息收集和处理能力．学生从学习中体会到可持续发展的思想．教学设计方案 燃料及其热值 【课题】燃料及其热值
燃料及其燃烧值 一、教学目标： 1、在物理知识方面要求： ⑴、知道燃烧过程，是燃料的化学能转化为内能的过程 ⑵、知道什么是燃料的燃烧值及其单位，会查燃料燃烧值表。 2、通过学习，会计算某种燃料完全燃烧放出的热量。 3、阅读有关内容懂得利用燃料、节约能源的意义， 二、重点、难点分析： 1、重点是掌握燃烧值的概念和单位，根据燃烧值的定义会计算燃料燃烧时放出的热量。 2、燃烧值是用于反映燃料燃烧放热本领的物理量，在应用燃烧值定义计算问题时，在理解燃烧值的实际物理意义基础上解答问题，对初中学生来说有一定的困难，是教学难点。 三、主要教学过程： ㈠、引入新课： 1、复习内能、热量等概念，指出本章进一步学习内能的应用。 2、同学们是否知道“海湾战争”，为什么美国人大动干戈？除了一些政治原因外，中东地藏中最吸引工业发达国家的是什么？——石油。石油经过分馏法可提练出汽油、煤油和柴油。它们都是燃料。 生活中烧水、煮饭、取暖时，需要热量，它们大多是从哪里来的？ 内能是人类使用的最大量的一种能量，获得内能的途径之一是燃烧燃料。 ㈡、新课教学 板书：第三章：内能的利用热机 一、燃料及其燃烧值： 1、燃料的燃烧值： 指导学生阅读， 提问1：燃料燃烧过程是物理变化还是化学变化？ 提问2：在这个过程中能的转化情况怎样？ 板书：燃料燃烧过程中:燃料的化学能转化为内能,放出热量。 提问3：你说出燃料的种类和常用的燃料吗？ 分固体（木柴、煤等）液体（汽油、柴油、酒精等）气体（煤气、天燃气、氢气） 组织学生看课本P30图3-1，并讨论图注中所出的问题。 四口之家一个月需要的内能，即吸收热量是一定的，这些热量由燃料燃烧放出。用木柴需要150千克，煤只需75千克，而液化气只要30千克。从某种意义上讲，木柴不如煤，煤不如液化气。（提问：如何区别燃料之间上差异？）引入燃烧值的概念。 2、燃料值的定义，单位。
关于各种燃料燃烧值的资料 煤的燃烧值和煤气的燃烧值各是多少?有多少大卡?热量是多少?哪个热量大?煤=3×107J/kg 煤气的燃烧值是4.2×107J/Kg,1焦=0.024卡路里 标准煤：7000大卡/kg＝7000*4.18＝29260kJ/kg＝29.26MJ/kg 焦炉煤气： 4000大卡/m3左右，煤气密度0.54kg/标准m3 所以，4000大卡/标准m3/(0.54kg/标准m3)≈7400大卡/kg 显然，煤气的热值较高。 各种燃料热值 燃料名称热值MJ/kg 折算率 固体燃料 焦炭 25.12-29.308 0.857-1.000 无烟煤 25.12-32.65 0.857-1.114 烟煤 20.93-33.50 0.714-1.143 褐煤 8.38-16.76 0.286-0.572 泥煤 10.87-12.57 0.371-0.429 石煤 4.19-8.38 0.143-0.286 标准煤 29.26 1.000 液体燃料 原油 41.03-45.22 1.400-1.543 重油 39.36-41.03 1.343-1.400 柴油 46.04 1.571 煤油 43.11 1.471 汽油 43.11 1.471 沥青 37.69 1.286 焦油 29.31-37.69 1.000-1.286 燃料名称热值MJ/m3 折算率 气体燃料 天然气 36.22 1.236 油田伴生气 45.46 1.551 矿井气 18.85 0.643 焦炉煤气 18.26 0.623 直立炉煤气 16.15 0.551 油煤气（热裂） 42.17 1.439 油煤气（催裂） 18.85-27.23 0.643-0.929 发生炉煤气 5.01-6.07 0.171-0.207 水煤气 10.05-10.87 0.343-0.371 两段炉水煤气 11.72-12.57 0.400-0.429
燃料及其燃烧单元测试 Revised by BETTY on December 25,2020
4燃料及其燃烧单元测试 一、选择题：（以下各小题，只有一个符合题意的答案，每小题 2 分，共 34 分） 1.下列物质中，碳元素化合价最低的是() 2.下列关于二氧化碳的叙述错误的是() A.环境监测中心在公布城市空气质量状况时不包括该气体 B.是造成全球气候变暖的主要气体 C.在蔬菜大棚中，适量补充其含量有利于农作物的生长 D.能与血液中的血红蛋白结合，使血红蛋白携氧能力降低 3.具有可燃性和还原性的固体单质是() 4.家庭中要除去水壶中的少量水垢，采用的方法是() A.用食用醋精洗涤 B.用洗洁精洗涤 C.用食盐水洗涤 D.用淘米水洗涤 5.下列物质的用途，既利用了该物质的物理性质又利用了其化学性质的是 () A.用金刚石切割玻璃 B.乙醇被用作内燃机中的燃料 C.用 CO2灭火 D.用石墨作高温电炉电极 6.下列物质分别在空气中燃烧，同时有二氧化碳和水生成的是() ①甲烷②木炭③氢气④石蜡⑤酒精⑥一氧化碳 A.①④⑤ B.①③④⑤ C.②④⑤⑥ D.①②③④⑤⑥ 7.氧气和二氧化碳在性质上的相似点有() ①都具有氧化性②都具有还原性 ③都能用排水法收集④都能跟碳反应 ⑤都是气体⑥都是氧化物 ⑦都可用于灭火⑧通常状况下密度都比空气大 A.②④⑤⑧ B.①③④⑤⑥⑧ C.①④⑤⑦⑧ D.①④⑤⑧ 8.下列说法正确的是() ①水银不是银②干冰不是冰③铅笔不含铅④金刚石不含金 A.①④ B.② C.②③ D.①②③④
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9.发现室内煤气泄漏使人中毒时，应首先做的是() A.迅速做人工呼吸 B.立即关闭煤气阀门，打开门窗 C.拨打急救电话 120 D.立即打开换气扇开关 10 .下列各组物质中主要成份不同的是() A.大理石、石灰石 B.金刚石、石墨 C.天然气、沼气 D.干冰、冰 11. 2002 年桂林市在整顿音像市场的活动中，查获了一批盗版光盘，并进行了“绿色销毁”。 以下做法属于“绿色销毁”的是（） A.泼上汽油焚烧 B.倾倒入漓江中 C.深埋水土中 D.碾压粉碎后回收再利用 12.可以把金刚石、石墨、氧气归为一类物质，下列物质中与它们同属一类的是（ ） A.水 B.氢气 C.钟乳石 D.空气 13.等质量的碳酸钙与盐酸反应或高温煅烧生成二氧化碳的质量（） A.与盐酸反应产生的多 B.高温煅烧产生的多 C.一样多 D.无法判断 14.下列点燃氢气的装置中既安全又正确的是（从右端尖嘴处点火，液体均为水）（ ） A B C D 15.在 CO+Cu CO2+Cu 的反应中，做还原剂的是（） A. CO B. CuO C. Cu D. CO2 16.植物进行光和作用时，需不断消耗空气中的二氧化碳，但二氧化碳在大气中的含量却基本保持不变，这是由于①动植物的呼吸作用，②矿物燃料的燃烧，③死亡动植物的腐烂，④ 矿物如 CaCO3的分解。 A. ①③ B. ①④ C. ①② D. ①②③④ 17.下列各组气体中，既不能都用排水法，也不能用相同的排空气法收集的是（） A. CO2、O2 B. H2、CO2 C. H2、O2 D. H2、CO 二、填空题：(本题共 28 分) 第 2 页 / 共 7 页
关于各种燃料燃烧值的资料 煤=3×107J/kg 煤气的燃烧值是4.2×107J/Kg,1焦=0.024卡路里 标准煤：7000大卡/kg＝7000*4.18＝29260kJ/kg＝ 29.26MJ/kg 焦炉煤气：4000大卡/m3左右，煤气密度0.54kg/标准m3 所以，4000大卡/标准m3/(0.54kg/标准m3)≈7400大卡/kg 显然，煤气的热值较高。 各种燃料热值 燃料名称热值MJ/kg 折算率 固体燃料 焦炭25.12-29.308 0.857-1.000 无烟煤 25.12-32.65 0.857-1.114 烟煤 20.93-33.50 0.714-1.143 褐煤8.38-16.76 0.286-0.572 泥煤10.87-12.57 0.371-0.429 石煤 4.19-8.38 0.143-0.286 标准煤29.26 1.000 液体燃料 原油 41.03-45.22 1.400-1.543 重油39.36-41.03 1.343-1.400 柴油 46.04 1.571 煤油43.11 1.471 汽油43.11 1.471 沥青37.69 1.286 焦油29.31-37.69 1.000-1.286 燃料名称热值MJ/m3 折算率 气体燃料 天然气 36.22 1.236 油田伴生气 45.46 1.551 矿井气 18.85 0.643 焦炉煤气18.26 0.623 直立炉煤气16.15 0.551 油煤气（热裂）42.17 1.439 油煤气（催裂）18.85-27.23 0.643-0.929 发生炉煤气 5.01-6.07 0.171-0.207 水煤气10.05-10.87 0.343-0.371 两段炉水煤气11.72-12.57 0.400-0.429
第四章：燃料及其燃烧 第一节燃烧与灭火 第二节碳 第1课时碳单质 第2课时 CO2和CO的性质 第三节二氧化碳的实验室制法 第四节化学燃料 考点一：燃烧和灭火 一、燃烧 1、概念：可燃物与空气中氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。 2、条件：（1）可燃物（2）氧气（或空气）（3）温度达到着火点（三者缺一不可，否则不能燃烧）如右图所示：A、薄铜片上的白磷燃烧而红磷不燃烧，说明了燃烧需要温度达到着火点； B、薄铜片的白磷燃烧而水中的白磷不燃烧，说明了燃烧需要氧气 白磷的着火点低，应贮存在装有水的试剂瓶中 3、燃烧与缓慢氧化的比较 相同点：都是氧化反应、都放热； 不同点：前者发光、反应剧烈，后者不发光、反应缓慢 二，爆炸，燃烧与缓慢氧化的联系与区别 概念发生条件防范措施 燃烧可燃物与氧气发生的一种发光、发 热的剧烈的氧化反应 可燃物；与空气或氧气 接触；温度达到着火点 可燃物与其他物品隔 离；与空气隔离；降低 温度至着火点以下 爆炸可燃物在有限的空间内发生急剧燃 烧，短时间内积聚大量的热，使气 体体积迅速膨胀而引起爆炸 剧烈燃烧；有限空间严禁烟火 缓慢氧化反应进行得很慢，甚至不易察觉的 氧化反应 与空气或氧接触 ②化学变化的爆炸：可燃物在有限空间内急速燃烧，放出的热使气体的体积迅速膨胀 ③可燃性气体（氢气、一氧化碳、甲烷）或粉尘（面粉、煤粉）与空气或氧气混合，遇到明火可能会发生爆炸；可燃性气体在点燃或加热前都要检验纯度,以防止发生爆炸的危险 ④油库、面粉加工厂门口贴有“严禁烟火”的标志：空气中常混有可燃性气体或粉尘，接触到明火，就 有发生爆炸的危险 ⑤可燃物与氧气的接触面积越大，燃烧越剧烈 三，灭火的原理和方法 1、燃烧的条件决定着灭火的原理，只要破坏燃烧的任何一个条件，就可以达到灭火的目的 2、灭火的原理：（1）消除可燃物（2）隔绝氧气（或空气）（3）降温到着火点以下。 3、泡沫灭火器：扑灭木材、棉布等燃烧引起的失火。 干粉灭火器：扑灭一般的失火外，还可以扑灭电器、油、气等燃烧引起的失火。
生物质燃料直接燃烧过程特性的分析 1 生物质燃料和固体矿物质燃料（煤）的主要差别 生物质燃料和煤碳相比有以下一些主要差别 1）含碳量较少,含固定碳少。生物质燃料中含碳量最高的也仅50%左右,相当于生成年代较少的褐煤的含碳量。特别是固定碳的含量明显地比煤炭少。因此, 生物质燃料不抗烧,热值较低。 2）含氢量稍多,挥发分明显较多。生物质燃料中的碳多数和氢结合成低分子的碳氢化合物,遇一定的温度后热分解而折出挥发物。所以,生物质燃料易被引燃燃烧初期,析出量较大,在空气和温度不足的情况下易产生镶黑边的火焰。在使用生物质为燃料的设备设计中必须注意到这一点。 3）含氧量多。生物质燃料含氧量明显地多于煤炭,它使得生物质燃料热值低, 但易于引燃。在燃烧时可相对地减少供给空气量。 4）密度小。生物质燃料的密度明显地较煤炭低,质地比较疏松,特别是农作物秸杆和粪类。这样使得这类燃料易于燃烧和燃尽,灰烬中残留的碳量较燃用煤炭 者少。 5）含硫量低。生物质燃料含硫量大多少于 0."20%,燃烧时不必设置气体脱硫装置降低了成本,又有利于环境的保护。 2 生物质燃料的燃烧过程 生物质燃料的燃烧过程是强烈的化学反应过程,又是燃料和空气间的传热、传质过程。燃烧除去燃料存在外,必须有足够温度的热量供给和适当的空气供应。它可分作: 预热、干燥（水分蒸发）、挥发分析出和焦碳（固定碳）燃烧等过程。燃料送入燃烧室后,在高温热量（由前期燃烧形成）作用下,燃料被加热和析出水分。随后,然料由于温度的继续增高，约250C左右，热分解开始，析出挥发分，并形成焦碳。气态的挥发分和周围高温空气掺混首先被引燃而燃烧。一般情况下,焦碳被挥发分包 围着,燃烧室中氧气不易渗透到焦碳表面,只有当挥发分的燃烧快要终了时,焦碳及
燃料及燃烧 从整个燃烧过程来看，燃料的燃烧是物理学化现象的综合过程，这些物理化学现象之间互相联系和制约，并以其纵使关系决定着燃料燃烧的最终结果。特别是在工业炉的燃烧条件下，由于燃烧空间中燃料与空气的混合过程以及反应物质的浓度与温度的分布都和流体介质的速度分布密切相关，因此，燃烧空间的气体动力场的结构及其热力条件往往是影响整个燃烧过程的主要的、甚至是决定性的因素。 一、煤的种类 根据母体物质炭化程度的不同，可将煤分为四大类： 泥煤、褐煤、烟煤和无烟煤 1、泥煤 泥煤是最年青的煤，也就是由植物刚刚变来的煤。在结构上，它尚保留着植物遗体的痕迹，质地疏松，吸水性强。含天然水份高达40%以上，需要进行露天干燥，风干后的堆积密度为300～450kg/m3。在化学成分上，与其他煤种相比，泥煤含氧量最多，高达28%～38%，含碳较少。在使用性能上，泥煤的挥发分高，可燃性好，反应性强，含硫量低，机械性能很差，灰分熔点很低。在工业上，泥煤的主要用途是用来烧锅炉和做气化原料，也可制作焦炭供小高炉使用。由于以上特点，泥煤的工业价值不大，更不适于远途运输，只可作为地方性燃料在产区附近使用。 2、褐煤 褐煤是泥煤经过进一步变化后所生成的，由于能将热碱水染成褐色而得名。它已完成了植物遗体的炭化过程，在性质上与泥煤有很大的不同。与泥煤相比，它的密度较大，含碳量较高，氢和氧的含量较小，挥发分产率较低，堆积密度750～800kg/m3。褐煤的使用性能是粘结性弱，极易氧化和自燃，吸水性较强。新开釆出来的褐煤机械强度较大，但在空气中极易风化和破碎，因而也不适于远地运输和长期储存，只能作为地方性燃料使用。 3、烟煤 烟煤是一种炭化程度较高的的煤。与褐煤相比，它的挥发分较少，密度较大，吸水性较小，含碳量增加，氢和氧的含量减少。烟煤是冶金工业和动力工业不可缺少的燃料，也是近代化学工业最要原料。烟煤的最大特点是具有粘结性，这是其他固体燃料所没有的，因此它是炼焦的主要原料。应当指出的是，不是所有的烟煤都具有生气同样的粘结性，也不是所有具有粘结性的煤都适于炼焦。为了适应炼焦和造气的工艺要求来合理地使用烟煤，有关部门又根据粘结性的强弱及挥发分产率的大小等物理化学性质，进一步将烟煤分为长焰煤、气煤、肥煤、结焦煤、瘦煤等不同的品种。其中，长焰煤和气煤的挥发分含量高，因而容易燃烧和适于制造煤气。结焦煤具有良好的结焦性，适于生产优质冶金焦炭，但因在自然界储量不多，为了节约使用，通常在不影响焦炭质量的情况下与其他煤种混合使用。 4、无烟煤 无烟煤是矿物化程度最高的煤，也是年龄最老的煤。它的特点是密度大，含碳量高，挥发分极少，组织致密而坚硬，吸水性小，适于长途运输和长期储存。无烟煤的主要缺点是受热时容易爆裂成碎片，可燃性较差，不易着火。但由于其发热量大（约为29260kJ/kg，灰分少，含硫量低，而且分布较广，因此受到重视。据有部门研究，将无烟煤进行热处理后，可以提高抗爆性，称为耐热无烟煤，可以用于气化，或在小高米和化铁炉中代替焦炭使用。 二、煤的化学组成 煤的主要可燃原素是碳，其次是氢，并含有少量的氧、氮、硫，它们与碳和氢一起构成可燃化合物，称为煤的可燃质。除此之外，在煤中还或多或少地含有一些不可燃的矿物质
生物质直接燃烧技术 、引言 目前，生物质直接燃烧技术是最简便、最具潜力的生物质资源有效利用方式之一。但由于生物质燃料与化石燃料相比，在物理、化学性质等方面存在着较大的差异，因此对燃烧设备的设计要求和燃烧方式的选择也不同于化石燃料。 、生物质燃烧的特性 了解生物质燃料的组成成分，有助于对其燃烧特性的研究，从而进一步科学、合理地开发利用生物质能。 由上表可以看出，生物质燃料组成成分的特点是：（1）生物质含水分多，含硫量低；（2）生物质含碳量少，固定碳含量更少，热值普遍偏低； 3）生物质含氧量高，挥发份明显较多；（4）生物质灰份少、密度小， 尤其是农作物秸秆。因此，生物质燃料的燃烧过程是强烈的化学反应过程，又是燃料和空气间的传热、传质的过程，主要分为挥发份的析出、燃烧和残余焦炭的燃烧、燃尽两个独立的阶段。 三、生物质燃料直接燃烧技术 直接燃烧是目前最简便的生物质能源转化技术，即将生物质直接作为燃料燃烧，燃烧过程所产生的能量主要用于发电或集中供热。作为燃料的生物质包括各种农林业废弃物、城市生活垃圾等。 目前，生物质直接燃烧技术主要有以下几种： 3.1 生物质直接燃烧流化床技术 采用流化床技术开发生物质能是考虑到流化燃烧效率高，有害气体排放少，热容量大等一系列优点，适合燃用水分大、热值低的生物质燃料。 生物质直接燃烧流化床技术是采用细砂等颗粒作为媒体床料，以保证形成稳定的密相区料层，为生物质燃料提供充分的预热和干燥热源；采用风力给料装置，使生物质燃料均匀散布在床层表面，有助于燃料的及时着火和稳定燃烧；采用稀相区强旋转切向二次风形成强烈旋转上升气流，可以使高温烟气、空气和生物质物料颗粒混合强烈，并延长物料颗粒在炉内的停留时间；采用稀相区后设置卧式旋风燃烬室，使可