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欢迎大家来到 《 工程燃烧学 Ⅰ》 课堂!

欢迎大家来到 《 工程燃烧学 Ⅰ》 课堂!. 课程名称: 工程燃烧学 Ⅰ 课号: 0183100310-1 课程属性:热能与动力工程学科专业基础课程必修课程 教材: 工程燃烧学,汪军、马其良、张振东,中国电力出版社, 2008.7 参考教材:燃烧学,严传俊、范玮,西北工业大学出版社, 2008.7 燃烧学,徐通模,机械工业出版社, 2011.1 燃烧学导论, Stephen R Turns (著),姚强,李水清,王宇(译),清华大学出版社, 2009.4

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  1. 欢迎大家来到 《工程燃烧学Ⅰ》 课堂! 课程名称:工程燃烧学Ⅰ 课号:0183100310-1 课程属性:热能与动力工程学科专业基础课程必修课程 教材:工程燃烧学,汪军、马其良、张振东,中国电力出版社,2008.7 参考教材:燃烧学,严传俊、范玮,西北工业大学出版社,2008.7 燃烧学,徐通模,机械工业出版社,2011.1 燃烧学导论,Stephen R Turns(著),姚强,李水清,王宇(译),清华大学出版社,2009.4 任课教师:牛胜利(email:nsl@sdu.edu.cn;电话:92414;手机:13853147906) 韩奎华 办公地点:山东大学千佛山校区热力楼308室 School of Energy and Power Engineering

  2. 燃烧与人们的生产、生活紧密! 燃烧的研究与探索,对社会文明进程和人类历史发展推动作用巨大!

  3. 工程燃烧学 • 绪论 • 能源 • 燃烧现象及本质、燃烧学发展历程 • 燃料的相关定义及组成分析 • 固体燃料 • 燃烧热力学基础 • 燃烧反应计算:燃烧空气量的计算、燃烧产物的组成 • 标准生成焓、反应焓、燃烧焓、化学计量学 • 绝热燃烧温度 • 化学反应平衡 School of Energy and Power Engineering

  4. 燃烧化学反应动力学基础 • 化学反应速率及其基本概念:反应速率、基元反应、总包反应、质量作用定律、反应级数 • 影响化学反应速率的因素:温度的影响(阿累尼乌斯定律),活化能、压力、反应物浓度、催化作用对反应速率的影响 • 链锁反应:概念及特点,支链反应的爆炸界限 • 着火理论 • 着火过程及方式:着火过程、方式与机理 • 热自燃理论:热自燃条件、热自燃温度、热自燃界限、热自燃孕育期 • 链锁自燃理论:链锁自燃条件、链锁自燃孕育期 • 强迫点燃理论:强迫点燃方法、炽热物体点燃理论、点火的可燃界限 School of Energy and Power Engineering

  5. 火焰的传播与稳定性 • 煤的燃烧 • 燃烧污染物形成与控制 • 新型燃烧技术进展 School of Energy and Power Engineering

  6. 章节知识要点 绪 论 • 能源的概念及现状 • 燃烧及其基本现象 • 扩散燃烧及预混燃烧 • 燃烧学发展简史 • 燃料的概念与分类 • 燃料的组成和特性 • 固体燃料 School of Energy and Power Engineering

  7. 能源的概念与分类 能量:在物理学中,能量被定义为用做功本领量度的物质及其运动的属性。 包括机械能、热能、电磁能、化学能、核能、辐射能等。 当物质的运动形式转换时,能量形式同时也发生转换。 “能源是可从其获得热、光和动力之类能量的资源”。——《科学技术百科全书》 “能源是一个包括着所有燃料、流水、阳光和风的术语,人类用适当的转换手段便可让它为自己提供所需的能量”。——《大英百科全书》 “在各种生产活动中,我们利用热能、机械能、光能、电能等来作功,可利用来作为这些能量源泉的自然界中的各种载体,称为能源”。——《日本大百科全书》 “能源是可以直接或经转换提供人类所需的光、热、动力等任一形式能量的载能体资源”。——中国《能源百科全书》 School of Energy and Power Engineering

  8. 能源的概念与分类 按照能源转换和利用的层次,分为一次能源、二次能源和终端能源。 一次能源:又称自然能源,是从自然界取得的未经加工或转换的能源,如原煤、原油和天然气等矿物燃料,树木、农作物、草和水生植物等生物质燃料,以及太阳能、风能、水能、核能等; 二次能源:一次能源经过加工或者转换而得到的电力、各种石油产品、焦炭、煤气、煤液、热水、蒸汽等; 终端能源:二次能源经过输送和分配,在各种用能设备中使用。 天然气是少数可用作终端能源使用的一次能源。 School of Energy and Power Engineering

  9. 能源的概念与分类 一次能源分为可再生能源与非再生能源。 可再生能源:能够重复产生的自然资源,可供人类长期使用而不会枯竭,非再生能源:不能重复产生的自然资源,随着使用不断减少,短期内不会重复产生,最终将会枯竭。 按照在当代人类社会经济生活中的地位,能源分为常规能源和新能源。 常规能源:技术上比较成熟,已被人类广泛利用,在生产和生活中起着重要作用的能源。 新能源:虽已得到利用,或已引起人们重视,但尚未被人类大规模利用,或在利用技术方面有待进一步研究和开发的能源。 太阳能、风能、水能、海洋能、潮汐能、地热能、生物质能等。 煤炭、石油、天然气、核燃料等 煤炭、石油、天然气、水能、核裂变能等 太阳能、风能、海洋能、地热能、生物质能、核聚变能等 School of Energy and Power Engineering

  10. 能源的概念与分类 按照能源的使用对环境的影响情况,分为清洁能源和非清洁能源。 非清洁能源:煤炭、石油等固体和液体燃料在燃烧时,会产生较大的污染,一般均属于非清洁能源; 清洁能源:太阳能、风能、水能、海洋能、地热能等非燃料能源基本上不产生污染,天然气、液化石油气等气体燃料燃烧时产生的污染较小,属于清洁能源。 按照能源的性质和利用方式,分为燃料能源和非燃料能源。 燃料能源:包括矿物燃料(煤炭、石油、天然气等)、生物质燃料(木柴、植物秸秆、沼气、有机废物等)、化工燃料(甲醇、乙醇、丙烷、苯胺、废塑料等)和核燃料(铀、钍、钚等)四种。 非燃料能源:风能、水能、潮汐能、海洋波浪能等具有机械能,太阳能、地热能、海水温差能等具有热能。 School of Energy and Power Engineering

  11. 我国能源消费情况 2011年,我国GDP约占世界的8.6%,但能源消耗占世界的19.3%。 2011年我国能源消费总量34.78亿吨标准煤,比前一年增加7%,居世界第二位,能源自给率为90.5%,比2010年降低0.86个百分点;我国人均能源消费2.59吨标准煤,为世界平均水平。 国家能源局统计数据显示,我国三次产业结构比例为10:47:43,单位增加值能耗比约为1:6:1.5,三次产业和生活用能分别占能源消费总量的2%、73%、14%和11%。 据测算,我国一次能源生产总量到2050年可达到35.4亿吨标准煤,其中原煤33.5亿吨,原油2.3亿吨,天然气1500亿立方米,水电11540亿千瓦时。 能源与每个人的生活息息相关,是人类赖以生存和发展工业、农业、国防、科学技术,改善人民生活所必需的燃料和动力来源。 我国单位GDP能耗是世界平均水平的2.5倍,美国的3.3倍,日本的7倍。 School of Energy and Power Engineering

  12. 世界能源展望 我们生活的世界 由30多个市场经济国家组成的政府间国际经济组织,旨在共同应对全球化带来的经济、社会和政府治理等方面的挑战,并把握全球化带来的机遇,成立于1961年,总部设在巴黎。 34个成员国:澳大利亚、奥地利、比利时、加拿大、捷克、丹麦、芬兰、法国、希腊、匈牙利、冰岛、爱尔兰、意大利、日本、韩国、卢森堡、墨西哥、荷兰、新西兰、挪威、波兰、葡萄牙、斯洛伐克、西班牙、瑞典、瑞士、土耳其、英国、美国、智利、爱沙尼亚、以色列、斯洛文尼亚。 School of Energy and Power Engineering

  13. 世界能源展望 未来能源需求注定继续增长 School of Energy and Power Engineering

  14. 世界能源展望 长远观点:能源消费与燃料结构 School of Energy and Power Engineering

  15. 世界能源展望 历史趋势与发展格局 School of Energy and Power Engineering

  16. 世界能源展望 能帮助我们了解未来将如何发展 School of Energy and Power Engineering

  17. 世界能源展望 人口、GDP与能源消费之间的关系 School of Energy and Power Engineering

  18. 世界能源展望 变化虽慢,但在发生 School of Energy and Power Engineering

  19. 世界能源展望 非经合组织经济体推动能源消费增长 School of Energy and Power Engineering

  20. 世界能源展望 燃料结构中煤和石油份额逐渐下降 School of Energy and Power Engineering

  21. 世界能源展望 随着燃料份额趋同,天然气和可再生能源份额提高 School of Energy and Power Engineering

  22. 世界能源展望 能源供应结构多样化 School of Energy and Power Engineering

  23. 世界能源展望 发展中经济体的工业与发电业 School of Energy and Power Engineering

  24. 世界能源展望 主导能源消费的增长 School of Energy and Power Engineering

  25. 世界能源展望 限制碳排放的政策将渐趋严厉 新华网北京2009年11月26日电,中国26日正式对外宣布控制温室气体排放的行动目标,决定到2020年单位国内生成总值二氧化碳排放比2005年下降40-45%。 School of Energy and Power Engineering

  26. 世界能源展望 School of Energy and Power Engineering

  27. 燃烧及其基本现象 燃烧煤炭、石油和天然气等矿物燃料将化学能转化为热能,是人类获取大量热能、机械能和电能的主要途径。 燃烧:一般指某些物质(通常是木柴、煤炭、石油、天然气等燃料)在较高温度时与氧气化合而发生激烈氧化反应并释放出大量热量的现象,是一些不同的物理和化学现象相互作用的结果。 化学反应:燃烧过程中最主要的基本现象,任何一个燃烧过程都会同时发生许多种类的化学反应。 热量传递:燃烧过程中必然发生的物理现象,燃烧化学反应将提高火焰介质的温度,而且这些化学反应本身对温度的敏感性也很高。在燃烧所产生的火焰中,热量的传递通过导热、辐射以及由湍流涡旋运动而引起的热扩散进行。 School of Energy and Power Engineering

  28. 燃烧及其基本现象 传质现象:广泛存在于燃烧过程中,包括形成火焰的部分或所有气体的对流传质;火焰中某些组分相对于其他组分的分子或湍流扩散。 火焰中的气体流动可能是由于火焰本身的流动所引起,也可由于浮力作用而产生。 火焰中的炽热气体由于浮力效应而不断上升,从而卷吸较冷的气体来加以补充,结果形成气体的对流。 燃烧中的扩散现象是由于火焰中气体组分浓度的显著差异而引起的。 因分子无规则热运动使火焰中气体组分由浓度较高处传递至浓度较低处的现象称为分子扩散。 在湍流火焰中,凭借气体质点的湍动来进行质量传递的现象称为湍流扩散。 School of Energy and Power Engineering

  29. 蜡烛扩散燃烧分析 蜡烛成分主要为石蜡,且常加入硬脂酸C17H35COOH以提高软化点。 蜡烛燃烧的主要反应物是空气中的氧气和由蜡烛芯蒸发出来的气态可燃成分。 从石油或页岩油的含蜡馏分经冷榨或溶剂脱蜡而制得,主要有正二十二烷C22H46和正二十八烷C28H56,含碳量约85%,含氢量约14%。 蜡烛燃烧与O、OH、CH3、HCHO等有关,通过在火焰内部进行精确测量或者简单观察火焰中出现的少量蓝色来证实。 燃烧过程中各种化学反应生成的CO2和水蒸气,并提高介质温度。 某些情况下也会产生烟炱,而且火焰中的烟炱量多于火焰上方,由于炽热烟炱颗粒发出黄光,所以才可用肉眼识别。 由CH原子团引发的可见光辐射 School of Energy and Power Engineering

  30. 蜡烛扩散燃烧分析 传热过程:蜡烛燃烧时产生的黄色火焰以光辐射形式满足照明需要 产生的高温以辐射传热方式使蜡烛顶部被加热和液化,进一步使液态石蜡蒸发而产生在火焰中进行反应的气态燃料组分。 传质作用:与化学反应和传热作用一起将燃烧反应物带入火焰中 其中的炽热气体和燃烧产物由于浮力效应不断上升,并由卷吸而来的冷空气以及来自蜡芯的气态燃料组分所替代 气体燃料组分与空气通过分子扩散在火焰中均匀混合,反应物分子之间以及反应物分子与燃烧过程中产生的原子和原子团之间充分接触,使化学反应得以发生。 School of Energy and Power Engineering

  31. 蜡烛扩散燃烧分析 燃烧过程中,参与燃烧的是两种不同类型的物质,氧化剂和还原剂,由不同空间位置进入燃烧反应区,相互接触而发生燃烧反应。 蜡烛的化学反应区将包含氧化性气体的气态介质与包含还原性气体的气体混合物分割开来,形成所谓扩散火焰或称非预混火焰。 School of Energy and Power Engineering

  32. 预混燃烧 预混火焰 参与燃烧的氧化剂(通常为空气)和还原剂(燃料)在到达反应区之前已完成混合过程,即混合过程先于燃烧过程,在化学反应、传热和传质方面与扩散火焰作用方式不同。 化学反应 在火焰中发生,O2与CH4之间的反应与蜡烛火焰情况相似。火焰的蓝色特征表明反应区中存在CH原子团。 若玻璃瓶中CH4含量很高,所产生的火焰将发黄光(炽热烟炱颗粒引起)。 School of Energy and Power Engineering

  33. 预混燃烧 传热过程 与蜡烛燃烧不同,此时产生的火焰并非用于照明或者使燃料蒸发,而是用于加热包括预混的空气和CH4在内的气体介质。 燃烧过程形成一个向瓶底方向迁移的火焰锋面,将其下游区域中的可燃混合物与其上游区域中燃烧产物隔开。 传质现象 燃烧产物在传热的同时,向火焰锋面前方附近的可燃混合物中扩散; 加热引起气体体积膨胀,使得瓶内气体加速喷出瓶口。 School of Energy and Power Engineering

  34. 强烈热分解、缓燃、爆震 按化学反应传播的特性和方式,燃烧可以分为强烈热分解、缓燃和爆震等形式。 强烈热分解:化学反应在整个物质内部展开,反应速度与环境温度有关,温度升高,反应速度加快; 当环境温度很高时,就会立刻爆炸,不需要燃烧波穿过可燃介质。 缓燃与爆震:化学反应是从某个局部开始,并以燃烧波的形式,按一定速度一层一层自行传播,化学反应在很薄的波阵面内进行。 缓燃:即通常所说燃烧,其产生的能量通过热传导、热扩散和热辐射作用传入未燃混合物,逐层加热、燃烧,实现缓燃波的传播; 缓燃波通常称为火焰面,传播速度较低,一般为每秒几米到几十米; 目前大部分燃烧系统采用缓燃波。 School of Energy and Power Engineering

  35. 强烈热分解、缓燃、爆震 爆震波:通过冲击波对可爆震混合物一层层强烈冲击产生的压缩作用使其发生高速化学反应实现; 传播速度远大于缓燃波,是一种超声速燃烧波; 爆震威力大,有巨大的破坏作用; 爆震波是爆炸的一种形式。 School of Energy and Power Engineering

  36. 工程燃烧设备 工程燃烧:通过有效的人为控制并在确定的燃烧设备中进行的燃烧过程。 固体燃料:烟煤、无烟煤、褐煤等天然矿物质燃料,以及木柴、焦炭、木炭、植物秸秆等; 液态燃料:石油及其炼制加工产品,包括汽油、煤油、柴油、重油和渣油,以及甲醇、乙醇、植物油等; 气体燃料:天然气(气田气、油田气)、液化石油气、人造煤气(焦炉煤气、发生炉煤气、高炉煤气)、沼气等人工燃料; 燃烧方式及设备:火床(层状)燃烧(粒径为几十毫米的煤粒在炉排上静止不动,或者靠机械外力作用移动,燃烧设备主要有固定炉排、链条炉排、往复炉排、振动炉排等)、流化床(沸腾)燃烧(燃煤粒径为0.2-3mm)和火室(悬浮)燃烧(煤粉粒径小于100微米,燃烧器组织煤粉气流,喷入炉膛悬浮燃烧,形成类似于气体燃料燃烧时具有明显轮廓的火焰)。 燃烧设备:通常采用燃烧器(油烧嘴)将液体燃料破碎成大量粒径为几微米至几百微米的小液滴,使其悬浮于空气中边蒸发边发生燃烧。 燃烧设备:主要包括燃烧器(组织燃烧反应物混合并喷入炉膛或燃烧室的装置)和炉膛(发生燃烧反应的空间)。 School of Energy and Power Engineering

  37. 工程燃烧设备 • 燃用气体、液体或固体燃料所获取热能的利用方式 • 采用热机,直接利用燃烧反应产生的高温高压燃气作为工质推动活塞或叶轮,将热能转变为机械功。 • 活塞式内燃机和燃气轮机的燃烧空间一般容积不大,统称为燃烧室。 • 采用燃烧炉,利用火焰以及燃烧生成物来产生蒸汽或热水(蒸汽或热水锅炉),进而推动蒸汽轮机输出机械功或者用于供暖;或者利用火焰以及燃烧生成物加热物料(工业炉窑),以满足金属冶炼、锻造加工、热处理以及玻璃、陶瓷、建材等熔化、煅烧、烧成、烧结、干燥等材料加工处理过程的需要。 • 燃烧加热炉的燃烧空间一般容积较大,通常称为炉膛。 School of Energy and Power Engineering

  38. 工程燃烧设备的基本性能要求 燃烧热强度高:强度高,则炉膛结构紧凑、尺寸小、质量轻,但过分提高热强度可能导致不完全燃烧损失急剧增大,而达到不能允许的程度。 燃烧效率高:燃烧过程释放出的可用于热力过程的实际热量占燃料完全燃烧所释放出的理论热量的百分比。表示燃料燃烧的完全程度,反映燃烧设备的经济性。 燃烧稳定性好:反映燃烧过程组织合理性和燃烧设备运行可靠性的指标。 燃烧器是组织合理燃烧、维持稳定燃烧的关键设备,决定燃烧室的性能。 安全性好,使用寿命长; 燃烧产物的污染物排放低; 管理维护方便。 指标有容积热强度(单位炉膛容积在单位时间内燃烧燃料所释放出来的热量)和面积热强度(单位炉膛横截面积在单位时间内燃烧燃料所释放出来的热量)。 城市垃圾焚烧烟气中的污染物主要包括烟尘、酸性气体、NOx、重金属、CO以及有机氯合物等;燃煤锅炉排烟中的污染物主要是烟尘、SO2、NOx、CO等;应通过合理设计燃烧设备、合理组织燃烧,有效降低污染物生成量。 燃烧设备运行安全性以及能否长期可靠运行的指标,影响因素主要有炉膛或燃烧室的燃烧热强度、燃烧过程的组织、火焰或高温烟气的温度分布、高温元件的冷却保护、燃烧室结构设计合理性等。 School of Energy and Power Engineering

  39. 工程燃烧的研究与进展9.13 • 工程燃烧研究与燃烧技术发展要解决的主要问题:进一步提高燃烧效率以及进一步降低燃烧过程中污染物的生成与排放量。 • 燃烧技术和装置的改进与开发; • 提高燃烧效率 • 降低污染物生成与排放 • 燃料的合理利用; • 燃烧过程的监测、诊断与控制。 电站煤粉锅炉采用开缝式钝体燃烧器、浓淡分离型燃烧器、船型燃烧器、煤粉浓淡燃烧器、糅合了钝体和浓淡分离技术的WR燃烧器、二次风双调节旋流燃烧器;发展大型循环流化床锅炉技术;工业锅炉采用炉拱优化设计;无焰燃烧和连续空气分级燃烧的燃气轮机技术。 研发劣质煤、城市垃圾等劣质燃料的高效、低污染燃烧技术和装置; 研发以生物质燃料及其衍生燃料为代表的代用燃料。 采用计算机、光电等技术进行燃烧过程的监测、诊断与控制,研究和开发快速、准确、可靠的自动化、智能化监测、诊断与控制系统 氮氧化物 粉尘 School of Energy and Power Engineering

  40. 燃烧的重要性 动力生产:人类所需的动力生产几乎都涉及固体、液体或气体燃料的燃烧,如电站锅炉、各种交通工具(汽车、飞机、船舶)发动机的燃料燃烧; 工业生产;钢、铁、有色金属、玻璃、陶瓷和水泥扥工程材料的生产过程,石油炼制、化肥生产、炼焦生产等加工过程都伴随有燃烧现象; 日常生活:在许多地方的住宅、工厂、办公室、医院及其他建筑物均需要采暖,多数情况下,优先的热源仍是燃料的燃烧; 环境保护:燃烧燃烧直接引起大气污染,精心控制燃烧过程减少污染,已成为近年来燃烧学研究的重要课题。 School of Energy and Power Engineering

  41. 燃烧学发展简史 我国: 50万年前,北京人开始使用火; 火是人类最初支配的自然力,并逐渐成为人类改造自然的强大手段; 人类经历制陶时期(距今10000年)、青铜时期(公元前2000年)、铁器时期,都与火有着密切的联系; 汉代(公元前200年)已开始用煤; 魏晋时期(公元300年)已用煤冶铁; 1800年前已有使用石油的记载; 1000多年前发明了火药。 School of Energy and Power Engineering

  42. 燃烧学发展简史 国外: 欧洲自十字军东征以来,工业有很大发展,在冶铁、炼焦、烧石灰、制陶、制玻璃及酒精等工业中广泛使用火; 17世纪以后,工业的发展,特别是冶金和化学工业的发展,使得火的使用范围和规模扩大; 18世纪中叶,俄国科学家罗蒙诺索夫和法国化学家拉瓦锡提出了可燃物质氧化的学说,真正揭开了火的秘密; 19世纪,热力学和热化学的发展,把燃烧过程作为热力学平衡体系,研究了燃烧反应热、绝热火焰温度、燃烧产物平衡成分等概念和计算方法,建立了燃烧热力学; 20世纪初,美国化学家路易斯和俄国科学家谢苗诺夫等研究了燃烧化学反应动力学机理,发展了燃烧反应动力学的链式机理; School of Energy and Power Engineering

  43. 燃烧学发展简史 国外: 1900s-1930s,开始建立了研究燃烧动态过程的理论,提出了火焰物理的一些基本概念,如最小点火能、火焰传播等概念; 1930s-1950s,逐步从反应动力学和传热、传质相互作用的观点建立了着火、火焰传播和湍流燃烧的规律; 1950s-1960s,冯卡门首先提出用连续介质力学来研究燃烧基本现象,逐渐发展成反应流体力学; 1970s,英国的斯帕尔丁等人较为系统的把计算流体力学用于燃烧的研究,建立了燃烧的物理模型和数值计算方法,定量的预测燃烧过程和燃烧设备的性能。 School of Energy and Power Engineering

  44. 燃烧学发展简史 20世纪60年代,燃烧测量技术进展主要反映在喷雾测量、流场测量、火焰测量和燃烧过程产物测量等方面。 采用粒子图像测速(PIV)、粒子跟踪测速(PTV)技术和激光多普勒(LDV)技术准确测量缸内气体运动规律。 相位多普勒粒径PDA(PDPA)技术和激光散射粒径(LDSA)测量技术能测量出喷雾粒径大小和分布规律。 利用高速摄影和纹影技术能测量出火焰发展和火焰面形状,采用两色法能获得清晰的火焰图像。 激光诱导荧光(LIF)技术可获取混合气浓度场、燃烧过程NO和OH分布。 红外测温系统可获取火焰的温度分布,根据光谱信息检测缸内NO浓度。 利用激光诱导荧光法两维成像技术,通过对火焰前锋面中间基OH、CH和C2的发光光谱分析,较好地认识了火焰前锋面处的化学反应过程。 School of Energy and Power Engineering

  45. 燃烧学发展简史 School of Energy and Power Engineering

  46. 燃烧学发展简史 School of Energy and Power Engineering

  47. 燃烧学发展简史 20世纪90年代以来,大型商用模拟计算程序Star-CD、KIVA、 Fluent等, 推动了燃烧理论、排放控制理论的进一步发展。燃烧学在深度和广度上都有了飞跃的发展。 锅炉运行中常见的问题:燃烧效率低,表现在能耗高、烟气中的可燃气体含量高、飞灰及炉渣 中的可燃物含量高、锅炉负荷达不到要求;燃烧不稳定、热负荷分布不均匀;水冷壁及对流受热面超温、结渣;污染物(粉尘、NOx、SOx)排放高;所有这些问题都与锅炉内部气体的流动、燃料的燃烧、热量的传递这三种基本现象密切相关,可以通过计算机模拟来解决。 School of Energy and Power Engineering

  48. 燃料概念及分类 燃料:在燃烧过程中能释放出大量热量,该热量又能经济、有效地应用于生产和生活的物质,主要是含碳物质或者碳氢化合物,能在高温下与空气中的氧发生燃烧反应,并放出热量。 界定条件:能在燃烧时释放出大量的热量(相对于单位数量物质而言);能方便且很好地燃烧;在自然界中蕴藏量丰富,可大量开采且价格低廉;燃烧产物对人体、动植物和环境无害等。 燃料的分类: 按照状态:固体燃料、液体燃料、气体燃料; 按照获得的方法:天然燃料、人工燃料; 按照释放能量的方式:化学燃料(氢等无机燃料和煤炭、石油、天然气等有机燃料)、核燃料(钍、铀、钚等裂变核燃料和氢、氦等聚变核燃料)。 School of Energy and Power Engineering

  49. 燃料的化学组成表示方法 燃料化学组成表示方法:工业分析、元素分析、成分分析,其中前两种主要针对固体燃料的化学组成分析。 School of Energy and Power Engineering

  50. 燃料的化学组成表示方法 工业分析:可得出燃料中不可燃组分,即水分(M,各种水分总含量)和灰分(A,无机矿物质),含量,以及可燃组分,即挥发分(V)和固定碳(FC),含量。 元素分析: 工业分析给出的结果并不是燃料的原始组成,而是在一定的分析条件下通过加热将燃料中原有的极为复杂的组成加以分解和转化而得到的组成。 School of Energy and Power Engineering

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