燃料与燃烧
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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。
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。
燃烧和燃料【主要内容】燃烧和燃料【知识要点】一、燃烧的条件1.概念燃烧是可燃物与氧气发生的一种发光、发热的剧烈的氧化反应,是我们经常接触到的一种化学变化。
说明:燃烧的共同特征——发光、发热。
反应的实质——剧烈的氧化反应。
2.燃烧需要的三个条件【实验】如图所示,在烧杯中放入一定量的热水,在烧杯上放一块薄铜片,在铜片的两端分别放一小粒白磷和一小堆红磷,在烧杯中A处也放一小粒白磷,过一会儿后只有薄铜片上的白磷燃烧起来而烧杯中的白磷和铜片上的红磷不燃烧。
白磷在水中燃烧通过以上实验可以说明,燃烧必须同时具备三个条件,缺一不可。
(1)可燃物;(2)与氧气(或空气)接触;(3)温度达到物质燃烧时所需的最低温度(也叫着火点)。
燃烧必须同时具备这三个条件,若缺少一个就不能燃烧。
二、灭火的原理和方法灭火的原理是由燃烧的条件决定的,即破坏燃烧的条件之一,就可以灭火。
可见,燃烧的条件和灭火的原理是从不同的角度来说明同一问题,两者不是相互割裂的。
原理一:清除可燃物或使可燃物与其它物品隔离。
原理二:将可燃物与氧气(或空气)隔绝。
原理三:将可燃物温度降到着火点以下。
例如:实验室熄灭酒精灯时,是用灯帽盖灭,原理是为了使可燃物与氧气隔绝。
又如:柴垛失火,人们一般都是用水去扑灭,原理是降低柴垛周围的温度,使之低于柴垛的着火点;也可以迅速的转移走未烧着的柴禾,原理是清除可燃物或使可燃物与其他物品隔离。
常见的灭火器简介一般指装有灭火剂的消防器材。
常用的灭火剂为二氧化碳或能产生二氧化碳的物质。
因为二氧化碳不支持燃烧,又比空气重,能够覆盖在燃着的物体表面,隔绝空气,使火熄灭。
(1)泡沫灭火器灭火器内分别装有硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液,使用时将灭火器倒置,两种溶液混合发生下列化学反应。
Al2(SO4)3+6NaHCO3=2Al(OH)3↓+3Na2SO4+6CO2↑产生的大量二氧化碳气体带着泡沫喷到燃烧物表面,达到灭火的目的。
泡沫是用甘草或皂角制取的液体产生的。
【燃料及其燃烧过程】燃料与燃烧
【燃料及其燃烧过程】
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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:
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:
挥发分+固定碳+A+M二100%工业分析规程:
煤在隔绝空气的条件下加热,随温度升高发生的变化:100450°C :碳氢化合物分解释放出可燃气体。
矿物结晶水逸出- 850 °C :气体挥发停止
10001c n低位热值之间的转换参见表4—着火温度。
着火温度:由缓慢氧化反应转变为剧烈氧化反应的瞬间叫一着火II,转变时的最低温度叫作着火温度。
着火温度范围表4-20
二、着火浓度范围
指燃料和空气的比例必须在一定的范围内才燃烧
三、固定碳的燃烧
C的燃烧是氧化反应过程与扩散过程的结合。
要使C迅速燃烧,02必须扩散至C表面,在高温下与C氧化生成碳氧化物,然后这些碳氧化物必须迅速从C表面扩散出去,以使新的02再扩散至C表面。
n碳燃烧反应速度应该与化学反应速度与扩散速度有关。
n低温时,k大,燃烧反应速度主要取决于扩散速度,不随燃料性质而变,与温度关
系不大,而和气流速度关系很大,此时称为扩散燃烧区。
n 二者之间为过渡区。
三、可燃气体的燃烧连锁反应,以燃烧反应为例:。