《燃料及燃燒復(fù)習(xí)》課件

燃料及燃燒復(fù)習(xí)燃料的定義和分類1定義燃料是指能夠通過(guò)燃燒釋放能量的物質(zhì)，用于生產(chǎn)熱能或機(jī)械能。2分類根據(jù)燃料的物理狀態(tài)可以分為固體燃料、液體燃料和氣體燃料。燃料的主要成分碳燃料的主要成分是碳，通常以碳?xì)浠衔镄问酱嬖凇Ｌ荚谌紵^(guò)程中與氧氣反應(yīng)，釋放能量。氫氫是另一種重要的燃料成分，氫氣燃燒生成水，釋放大量能量。氧氧氣是燃料燃燒的必要條件，參與氧化反應(yīng)，生成二氧化碳和水。固體燃料的特點(diǎn)儲(chǔ)存方便固體燃料體積大，便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸。燃燒穩(wěn)定燃燒過(guò)程相對(duì)穩(wěn)定，可控制性強(qiáng)。資源豐富地球上儲(chǔ)量豐富，價(jià)格相對(duì)低廉。液體燃料的特點(diǎn)易于儲(chǔ)存和運(yùn)輸液體燃料可以方便地存儲(chǔ)在罐中，并通過(guò)管道或卡車運(yùn)輸。便于計(jì)量液體燃料可以方便地使用計(jì)量?jī)x器進(jìn)行計(jì)量，便于控制燃燒量。燃燒效率高液體燃料的燃燒效率較高，可以產(chǎn)生大量的熱量。氣體燃料的特點(diǎn)易燃性氣體燃料易于點(diǎn)燃，燃燒速度快，熱量釋放迅速?？扇夹詺怏w燃料的燃燒效率較高，可以充分利用燃料的能量。易儲(chǔ)存氣體燃料可以方便地儲(chǔ)存和運(yùn)輸，便于使用。污染少相對(duì)于固體和液體燃料，氣體燃料燃燒產(chǎn)生的污染物較少。燃料的基本性質(zhì)發(fā)熱量燃料在完全燃燒時(shí)所釋放的熱量，單位為焦耳/千克（J/kg）或千卡/千克（kcal/kg）。揮發(fā)分燃料中在一定溫度下?lián)]發(fā)出來(lái)的物質(zhì)，主要包括碳?xì)浠衔?、水分和少量無(wú)機(jī)物?；曳秩剂先紵髿埩舻臒o(wú)機(jī)物質(zhì)，主要包括礦物質(zhì)、金屬氧化物等。水分燃料中所含的水分，會(huì)降低燃料的發(fā)熱量，增加運(yùn)輸成本。燃料的理化性質(zhì)燃燒熱燃料完全燃燒釋放的熱量，單位為kJ/kg或kJ/m3。發(fā)熱量燃料在特定條件下燃燒釋放的熱量，單位為kJ/kg或kJ/m3?；曳秩剂先紵髿埩舻臒o(wú)機(jī)物，單位為%。水分燃料中所含的水分，單位為%。燃料中硫的存在形式有機(jī)硫與碳?xì)浠衔锝Y(jié)合，以硫醚、硫醇、二硫化物等形式存在。無(wú)機(jī)硫以硫化物、硫酸鹽等形式存在，例如黃鐵礦。燃料中灰分的組成1氧化物灰分主要由氧化物組成，如二氧化硅（SiO2）、氧化鋁（Al2O3）、氧化鐵（Fe2O3）等。2無(wú)機(jī)鹽此外，灰分中還含有少量無(wú)機(jī)鹽，如硫酸鹽、氯化物等。3未燃盡的碳在某些情況下，灰分中也可能存在未燃盡的碳，這會(huì)降低燃料的燃燒效率。燃料的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)1熱值單位質(zhì)量或體積燃料完全燃燒時(shí)所釋放的熱量2灰分含量燃料中無(wú)機(jī)物含量，影響燃燒效率和鍋爐壽命3水分含量燃料中水分含量，降低燃料的有效熱值4揮發(fā)分含量燃料中易揮發(fā)成分的含量，影響燃燒速度和火焰長(zhǎng)度固體燃料的種類及性質(zhì)煤炭煤炭是世界上使用最廣泛的固體燃料。它由古代植物在缺氧環(huán)境下經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的地質(zhì)作用形成。煤炭按變質(zhì)程度可分為褐煤、煙煤、無(wú)煙煤等。木柴木柴是傳統(tǒng)的生物質(zhì)燃料，燃燒效率相對(duì)較低，但易于獲取，且燃燒過(guò)程中釋放的熱量可用于取暖、烹飪等。生物質(zhì)燃料生物質(zhì)燃料是指來(lái)自生物體的可再生能源，如木材、秸稈、糞便等。生物質(zhì)燃料的燃燒可減少溫室氣體排放，具有環(huán)保優(yōu)勢(shì)。液體燃料的種類及性質(zhì)石油石油是多種烴類的混合物，是重要的液體燃料。天然氣天然氣主要成分是甲烷，也是重要的液體燃料。煤油煤油是石油煉制的一種產(chǎn)品，是一種重要的液體燃料。氣體燃料的種類及性質(zhì)天然氣主要成分為甲烷，熱值高，燃燒效率高，污染較少，清潔環(huán)保。液化石油氣主要成分為丙烷和丁烷，熱值高，易于儲(chǔ)存和運(yùn)輸，廣泛用于民用和工業(yè)。沼氣由生物質(zhì)發(fā)酵產(chǎn)生，可再生能源，熱值較低，但環(huán)保效益顯著。焦?fàn)t煤氣煤炭干餾產(chǎn)物，主要成分為氫氣、甲烷、一氧化碳等，熱值中等，常用于工業(yè)生產(chǎn)。燃料的燃燒過(guò)程燃料預(yù)熱燃料必須預(yù)熱至著火點(diǎn)，以開(kāi)始燃燒過(guò)程。燃料揮發(fā)燃料中的可燃成分揮發(fā)，形成可燃?xì)怏w。氣體混合可燃?xì)怏w與空氣混合，形成可燃混合物。燃燒反應(yīng)可燃混合物與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，釋放熱量。燃燒產(chǎn)物燃燒產(chǎn)物包括二氧化碳、水蒸氣和灰分。燃料的完全燃燒條件1充足的氧氣確保燃料與氧氣充分接觸，才能完全氧化生成二氧化碳和水。2合適的溫度燃料必須達(dá)到其著火點(diǎn)，才能開(kāi)始燃燒并維持燃燒過(guò)程。3充分的混合燃料和氧氣需要充分混合，才能進(jìn)行有效的化學(xué)反應(yīng)。燃料的不完全燃燒原因氧氣不足燃燒需要足夠的氧氣，如果氧氣供應(yīng)不足，燃料就不能完全燃燒。燃料混合不均勻燃料和氧氣的混合不均勻，會(huì)導(dǎo)致部分燃料無(wú)法接觸到足夠的氧氣，從而導(dǎo)致不完全燃燒。燃燒溫度過(guò)低燃燒溫度過(guò)低，會(huì)導(dǎo)致燃料不能完全分解，從而導(dǎo)致不完全燃燒。燃燒副產(chǎn)物的種類及危害煙塵煙塵是指燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的固體顆粒物，包括灰分、炭黑等，對(duì)人體呼吸系統(tǒng)和環(huán)境有危害。二氧化硫二氧化硫是燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的氣體污染物，會(huì)造成酸雨，危害人體健康。氮氧化物氮氧化物是燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的氣體污染物，會(huì)造成光化學(xué)煙霧，危害人體健康。一氧化碳一氧化碳是燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的氣體污染物，無(wú)色無(wú)味，有毒，會(huì)造成人體缺氧。燃燒副產(chǎn)物的處理方法1煙氣脫硫利用各種方法去除煙氣中的二氧化硫，例如濕法脫硫和干法脫硫。2氮氧化物控制減少燃燒過(guò)程中氮氧化物的生成，例如選擇性催化還原法（SCR）。3煙塵治理使用靜電除塵器、布袋除塵器等設(shè)備捕集煙氣中的顆粒物。燃料的選用原則經(jīng)濟(jì)性選擇價(jià)格合理、熱值高的燃料。燃燒性能易于燃燒、燃燒效率高、排放污染物少。安全性儲(chǔ)存、運(yùn)輸、使用安全，不易發(fā)生火災(zāi)、爆炸等事故。燃料的儲(chǔ)存和運(yùn)輸安全運(yùn)輸燃料的運(yùn)輸需要專業(yè)的車輛和設(shè)備，確保安全性和環(huán)境保護(hù)。安全儲(chǔ)存燃料的儲(chǔ)存需要符合安全標(biāo)準(zhǔn)的倉(cāng)庫(kù)和設(shè)施，防止泄漏和火災(zāi)。燃料的節(jié)約措施提高燃燒效率優(yōu)化燃燒設(shè)備，提高燃燒效率，減少燃料浪費(fèi)。選擇合適燃料根據(jù)實(shí)際需求選擇熱值高、燃燒效率高的燃料，減少燃料消耗。加強(qiáng)管理控制建立完善的燃料管理制度，加強(qiáng)燃料使用過(guò)程的監(jiān)管，杜絕浪費(fèi)現(xiàn)象。鍋爐燃料的選用燃燒效率選擇燃燒效率高的燃料可以節(jié)省燃料成本并減少污染排放。經(jīng)濟(jì)性考慮燃料的成本和運(yùn)輸成本，選擇經(jīng)濟(jì)效益最佳的燃料。環(huán)保性優(yōu)先選擇低污染排放的燃料，如天然氣或生物質(zhì)燃料。鍋爐類型不同類型的鍋爐對(duì)燃料的要求不同，例如燃煤鍋爐需要使用特定的煤種。車用燃料的選用汽油和柴油是主要的車用燃料。燃料選擇應(yīng)考慮發(fā)動(dòng)機(jī)類型、性能要求、環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)等。汽油的辛烷值和柴油的十六烷值是重要的性能指標(biāo)。家用燃料的選用安全性選擇安全可靠的燃料，例如天然氣或液化石油氣，避免使用易燃易爆的燃料。經(jīng)濟(jì)性考慮燃料的價(jià)格和使用效率，選擇經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的燃料。環(huán)保性優(yōu)先選擇環(huán)保的燃料，例如天然氣，減少對(duì)環(huán)境的污染。工業(yè)爐窯燃料的選用爐窯類型不同的爐窯類型對(duì)燃料的要求不同，例如，水泥窯需要低硫燃料，鋼鐵爐需要高熱值燃料。生產(chǎn)工藝不同的生產(chǎn)工藝對(duì)燃料的燃燒溫度、火焰形狀、燃燒效率等都有不同的要求。經(jīng)濟(jì)成本燃料的價(jià)格、運(yùn)輸成本、儲(chǔ)存成本等都是需要考慮的重要因素。電廠鍋爐燃料的選用燃煤煤炭仍然是目前電廠的主要燃料，價(jià)格相對(duì)便宜，但污染較大。燃?xì)馓烊粴馊紵矢撸廴据^低，但價(jià)格較高，近年來(lái)應(yīng)用越來(lái)越廣泛。生物質(zhì)生物質(zhì)燃料可再生，可減少二氧化碳排放，但燃燒效率較低，需要技術(shù)改進(jìn)。燃料的環(huán)保要求減少污染物排放燃料燃燒產(chǎn)生的污染物，如二氧化硫、氮氧化物和顆粒物，會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。降低碳排放燃料燃燒釋放的二氧化碳等溫室氣體，是全球氣候變暖的主要原因。提高能源利用效率提高燃料燃燒效率，減少能源浪費(fèi)，降低對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。燃料的新技術(shù)應(yīng)用生物燃料利用生物質(zhì)資源，如植物油、動(dòng)物脂肪等，生產(chǎn)可再生燃料。氫能以氫氣為燃料，燃燒過(guò)程中只產(chǎn)生水，具有清潔