气体燃料燃烧知识
（有焰燃烧）
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。
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
燃料名称着火温度℃着火浓度极限 %发热量 KJ/m3燃烧温度℃天然气低 750、高 850 5.1 ～13.933440～384561900～1986甲烷（纯）低 800、高 850 4.9 ～15.4
乙炔低 335、高 500 2.5 ～80.0
发生炉煤气低 700、高 80020.7 ～77.44138～64791600
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＋2O＝CO2＋2HO＋ 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。
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。
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
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）：
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
《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
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
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。
燃料与燃烧计算题 例1 某厂使用高炉煤气和焦炉煤气的混合煤气，煤气温度为 28 ℃，由化验室分析的煤气成分为 求两种煤气的发热量和当焦炉煤气与高炉煤气按 3:7 混合时，混合煤气的成分和发热量。 解: (1) 查附表5的1米3干煤气吸收的水分重量 g= 把干煤气换算成湿成分： CO 湿 2 = 1.31124.0100100 31?+?% =99 .103310%=% 同理，其余如下表：
∑=100% ∑=100% (2) 计算发热量和成分 焦炉煤气： Q 低=???? (kcal/m 3) 高炉煤气： Q 低=??? (kcal/m 3) 按焦比为3:7混合时，混合煤气量为， CO 2湿=??湿=?湿=??湿=??湿=??湿=??湿=??混合煤气的发热量为: Q 低=?+?=1875 (kcal/m 3 ) 例2 某厂采用焦炉煤气和高炉煤气的混合煤气，煤气成分同(例1)。该炉子的热负荷为60106 kcal/ 试计算 (1) 每小时供应给炉子多少立方米煤气 (2) 为保证完全燃烧，若要求空气消耗系数n=，每小时应供应多少立方米空气 (3) 废气量为多少 解： 由前述例题，已知该煤气的成分和发热量，则： (1) 每小时应供给炉子的煤气量为 B= 1875 10606?=3200 (m 3/h) (2) 该煤气燃烧的理论空气需要量，按式(4-8)为： L o =(25.20+2 75 .18+2 +3 100 76 .4 (m 3 /m 3 ) n=时的实际空气消耗量 L o =nL o = = (m 3/m 3) 则每小时供给炉子的空气量为 L= 3200=5952 (m 3/h) (3) 该煤气的理论废气生成量，按（4-18）为
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：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