【热工学教案】热工计算.docVIP

第二部分：热工计算 (4-6章) 第 一 次课 课题： 4. 燃料及燃烧计算 §4.1燃料的通性 一、本课的基本要求： 掌握燃料的化学组成及各种成分之间的相互转换。 燃料发热量的计算。 标准燃料的概念。 二、本课的重点、难点： 1. 重点：燃料的化学组成。 2. 难点:：燃料成分之间的相互转换。 三、作业： 第4章 燃料及燃烧计算 1.燃料的定义：凡是在燃烧时(剧烈地氧化)能够放出大量的热，并且此热量能有效地被利用在工业或其他方面的物质称为燃料。 . 所谓有效地利用是指利用这些热源在技术上是可能的在经济上是合理的。 2.对燃料的要求： (1)在当今技术条件下，单位质量(体积)燃料燃烧时所放出的热可以有效地利用。 (2)燃烧生成物是气体状态，燃烧后的热量绝大部分含欲其气体生成物之中，而且可以在放热地点以外利用生成物中所含的热量。 (3)燃烧产物的性质时熔炼(加热)设备不起破坏作用，无毒、无腐蚀作用。 (4)燃烧过程易于控制。 (5)有足够多的蕴藏量，便于开采。 §4.1 燃料的通性 一、燃料的化学组成 1.固(液)体燃料的化学组成 固(液)体燃料的基本组成 固液体燃料的基本组成有C、H、O、N、S、W(水分)及A(灰分)，其中C、H、S能燃烧放热构成可燃成分，但S燃烧后生成的而氧化硫为有毒气体。所以视硫为有害成分；氧和氮的存在相对降低了可燃成分的含量，属于有害物质；水分(W)的存在不仅相对降低了可燃成分含量，而且水分在蒸发时要吸收大量的热，所以视水为有害物质；灰分的存在不仅降低了可燃成分的含量，而且影响燃烧过程的进行，在燃烧过程中易溶结成块，阻碍通讯，造成燃料浪费和增加排灰的困难。 固(液)体燃料的成分分析 固(液)体燃料的成分分析方法有元素分析法和工业分析法两种。 元素分析法是确定燃料中C、H、O、N、S的重量百分含量,它不能说明燃料由那些化合物组成及这些化合物的形式。只能进行燃料的近似评价,但元素分析法的结果是燃料计算的重要原始数据。 工业分析法可测定水分,灰分,挥发分产率及固定碳的含量,并能估计燃料的结焦性能以作为评价燃料的指标. 固(液)体燃料成分的表示方法及其相互转换. 成分表示方法有四种，即： 供用成分： 干燥成分： 可燃成分： 有机成分： 以上四种表示方法可以进行互相转换，换算的基本原理是：燃料中各种成分字任何一种表示方法中，其质量相等。其换算关系具表4-1-1。 (1) 气体燃料的化学主分 气体燃料是由简单气体化合物与气体单质所组成的机械混合物。一般含有以下成分： CO、等，其中为可燃气体，为有害物质。 (2) 气体燃料的分析 气体燃料的分析通常用吸收法，气体燃料中的水分是单独测定的，而且用一标准立方米干气体中所含水分的质量表示，符号为。空气在各种温度下的饱和水含量的大小见附表18，各种气体燃料的饱和含水量借用该表确定。 (3)气体燃料成分的表示方法及其换算 气体燃料成分的表示方法有两种：即湿成分和干成分。 湿成分： 干成分： 湿成分与干成分之间可以相互换算，换算的原则与固(液)体燃料相同。其步骤是： 先由附表18查出； 然后由 (式中X表某成分) 最后计算出水分的含量： 二、燃料的发热量 1.燃料发热量的概念 单位质量(体积)的燃料完全燃烧时所放出的热量称为燃料的发热量，用Q表示，单位为 或 。 根据燃烧产物的状态，燃料的发热量有高发热量()和低发热量()之分，在燃烧计算时一般用 ，高、低发热量之间有如下关系： 2.发热量的计算 气体燃料发热量的计算 固(液)体燃料的发热量计算 混合煤气的发热量计算 3.标准燃料 国家规定发热量29.2710即2000的燃料为标准燃料，燃料的发热量与标准燃料发热量的比值称为燃料的热当量。用以评价燃料质量的优劣。 (4.2燃料的燃烧 燃料种类 燃烧过程 影响因素 燃烧方法 气体燃料 煤气与空气的混合（关键性环节） 空气与煤气的流动方式 气体的速度 气体的相对速度 气流直径 煤气的发热量 空气消耗系数 有焰燃烧 无焰燃烧 空气煤气混合物的加热与着火 系统压力 反应物质的浓度 燃烧反应 液体燃料 雾化（关键性环节） 雾化机械性能 雾化剂及雾化压力 混合 燃烧 固体燃料 煤块大小 空气消耗系数（一、二次空气） 块煤层状燃烧 粉煤燃烧法 第 二 次课： 课题 (4.3燃烧计算 一、本课的基本要求： 1.了解燃烧计算的几点假设。 2.掌握燃烧所需空气量及燃烧产物量的计算、燃烧产物成分及其密度计算。 3.掌握空气消耗参数的计算、选择原则、影响因素及对热工的影响。 二、本课的重点、难点： 1.本课的重点是气体燃料、固液体燃料