燃烧原理与设备课件.pptxVIP

緒論;燃燒的定義：是通過燃料和氧化劑在一定條件下，所進行的具有發光和發熱特點的劇烈的氧化反應。

燃燒學的定義：是研究燃燒過程基本規律及其應用技術的科學。它包括兩方面的內容：燃燒理論和燃燒技術。;燃燒理論著重研究燃燒過程所包含的各個基本現象，主要運用化學、傳熱傳質學和流體力學的有關理論，對基本現象的物理化學本質進行闡述。熱能領域主要研究燃料的燃燒速度、燃燒穩定性、火焰的流場和結構、燃燒污染物生成機理和燃燒過程的數學模型的建立等等。

燃燒技術主要是把燃燒理論中所闡述的物理概念和基本規律與世紀工程中的燃燒問題聯繫起來，對現有的燃燒方法進行分析和改進，探討新的研究方法，提高燃料利用率和燃燒設備的水準。;燃燒理論的發展;十九世紀由於化學和熱力學的發展，人們開始把燃燒過程作為熱力學平衡體系來研究，得到燃燒過程的一些重要靜態特性參數：燃燒反應熱、燃燒溫度、燃燒產物組成等。但形而上學地把某些特性看成孤立不變的參數，把熱力學的特點看成是燃燒現象的唯一特點。;二十世紀初美國化學家劉易斯和蘇聯化學家謝苗諾夫等人研究了燃燒的反應動力學機理，認為燃燒的化學反應動力學是影響燃燒速率的重要因素，併發現燃燒反應具有鏈鎖反應的特點，這才初步奠定了燃燒理論的基礎。人們逐漸認識到控制燃燒過程不僅僅是化學反應動力學因素，而且還有傳熱、傳質和氣體流動等物理因素綜合作用的結果。;二十世紀五十年代後期美國力學家馮·卡門和我國科學家錢學森首先倡議用連續介質力學方法來研究燃燒基本現象，建立了“化學流體力學”。許多學者根據這一方法來研究燃燒問題，如層流燃燒、湍流燃燒、火焰穩定等，取得了廣泛的研究成果。;二十世紀七十年代，以英國科學家斯波爾丁(spalding)為首的學派比較系統地把計算流體力學的方法用於有燃燒現象的邊界層流動、回流流動和旋轉流動，建立了“計算燃燒學”。能很好地定量預測燃燒過程和燃燒設備性能，使燃燒理論及其應用達到了新的高度。同時燃燒測試技術的發展改進了試驗方法和測試精度，使人們有可能更深入、更全面和更精確地研究和掌握燃燒機理。;課程特點和學習方法;推薦參考書;第一篇燃料;第一章固體燃料;第一節煤的種類及其化學組成;化學組成

煤是極其複雜的化合物，主要有C、H、O、N、S五種可燃元素構成煤的可燃基，此外煤中含有不可燃成分——灰分(A)和水分(W)。

C主要的可燃元素

H主要的可燃元素，有益

O有害元素

N惰性元素，有害、污染

S可燃元素，污染，三種形態有機硫、黃鐵礦硫和硫酸鹽硫;A有害成分，①直接關係到焦碳的灰分從而影響冶煉的技術經濟指標。②降低煤的發熱量。③灰分結渣，容易造成不完全燃燒，給設備的維護和操作帶來困難。

;成分表示方法及其換算

應用成分：C、H、O、N、S、A和W在包括全部七種組分在內的煤的的應用基中的品質百分數稱為~。即

C用%+H用%+O用%+N用%+S用%+A用%+W用%=100%

或

Cy%+Hy%+Oy%+Ny%+Sy%+Ay%+Wy%=100%;乾燥成分：考慮到燃料中的水分波動而不能反映燃料的固有本質，常以不含水分的乾燥基中的各組成的百分含量來表示燃料的成分稱為乾燥成分。即

C幹%+H幹%+O幹%+N幹%+S幹%+A幹%=100%或

Cg%+Hg%+Og%+Ng%+Sg%+Ag%=100%;可燃成分：對燃燒來說可燃成分更能說明煤的組成特點。只用C、H、O、N、S五種元素在可燃基中的百分含量來表示的燃料成分稱為可燃成分。即

C燃%+H燃%+O燃%+N燃%+S燃%=100%或

Cr%+Hr%+Or%+Nr%+Sr%=100%;例題1;解：將乾燥成分轉換為應用成分

①Cg%+Hg%+Og%+Ng%+Sg%+Ag%=100%

②Cy%+Hy%+Oy%+Ny%+Sy%+Ay%+Wy%=100%

Cy%+Hy%+Oy%+Ny%+Sy%+Ay%=100%－Wy%

(Cy%+Hy%+Oy%+Ny%+Sy%+Ay%)=100%

和①式比較得：

Rg=Ry或Ry=Rg

同理得：

Rr=Ry或Ry=Rr;下麵轉換為應用成分

Ay=Ag=12.5(100-20.0)/100=10.0

Hy=Hg=5.0(100-20.0-10.0)/100=3.5

Oy=14.0

Ny=1.4

Sy=0.7

Cy=50.4

Cy%+Hy