大学课件燃料与燃烧教材

燃料及燃烧学授课教师：王淅芬Email:seabreeze66@126.com燃料及燃烧学授课教师：王淅芬1教材及参考书《燃料及燃烧》，韩昭沧主编，冶金工业出版社，2007，第二版《燃烧理论与技术》，刘联胜主编，化学工业出版社，2008，第一版《工程燃烧学》，汪军编著，中国电力出版社，2008，第一版《燃烧学》，徐通模编著，机械工业大学出版社，2011，第一版教材及参考书《燃料及燃烧》，韩昭沧主编，冶金工业出版社，202内容概要固体燃料射流混合过程空气需要量和燃烧产物生成量液体燃料燃烧传播过程气体燃料燃烧温度燃烧反映速度和反应机理1315210711燃料及燃烧着火过程46空气消耗系数及不完全燃烧损失的检测计算81359121416异相燃烧火焰的结构及稳定气体燃料的燃烧液体燃料的燃烧固体燃料的燃烧煤的气化第一篇燃料概论第二篇燃烧反应第三篇燃烧基本原理第四篇燃烧方法与燃烧装置内容概要固体燃料射流混合过程空气需要量和液体燃料3绪论获得热能——化石燃料，可再生能源，核能热能转换——电能，动力，机械能，化学能热能利用——高效节能，安全合理环境保护——洁净技术，减少污染

热力发电厂的能量转换能源（化石及核燃料、新能源等）锅炉或其他设备热能（蒸汽、燃气）Thermalenergy原动机机械能Mechanicalenergy发电机电能Electricenergy绪论获得热能——化石燃料，可再生能源，核能4大学课件燃料与燃烧教材5一、能源形势1.能源分类和品质能源分类：一次能源：自然界天然存在，没有经过加工转换的能源可再生能源——太阳能，水力，风能，海洋能，潮汐能，地热，生物质能等非再生能源——原煤，原油，天然气，核燃料二次能源：由一次能源加工、转换而成的能源制品电力、蒸汽、热水、煤气、焦炭、汽油、煤油、柴油、重油、液化气、沼气、氢能

能源品质：能流密度kJ/kg(Nm3)

、开发难度及费用、存储量、连续供能、运输费用、污染危险、转换品质、可再生性、设备利用率。一、能源形势6大学课件燃料与燃烧教材72.中国能源资源现状我国能源-富煤贫油少气煤为主要能源；60~70%的一次能源来自煤，是世界上为数不多的几个以煤为主要能源国家之一；2005年煤炭在一次能源生产总量和消费总量中的比重，分别为76.3%和68.7%；远远高于全球平均27%和27.8%；一次能源分布：绝大部分化石燃料的储藏量和一次能源产量在干旱的三北，华北，西北和东北，而使用主要在东南沿海，需要大量的远距离输送。人口众多，能源相对不足，人均拥有量远低于世界平均水平，煤炭、石油、天然气人均剩余可采储量分别只有世界平均水平的58.6％、7.69％和7.05％。2.中国能源资源现状我国能源-富煤贫油少气8世界一次能源总供应中各类能源所占比例《BP世界能源统计2006》的数据表明，以目前的开采速度计算，全球石油储量可供生产40年，天然气和煤炭则分别可以供应65年和162年。我国与世界能源结构对比煤炭依旧为全球增长最快的燃料，中国消费了全球煤炭的36.9%，其中几乎全部产自中国本土。2005年，中国的煤炭消费增长了10.9%，比2004年14.4%的消费增长率有所降低。在中国以外的其他地区，煤炭的增长平缓，2005年增幅为1.8%，略高于过去10年1.5%的平均增长率。

我国一次能源总供应中各类能源所占比例世界一次能源总供应中各类能源所占比例《BP世界能源统计2009地蕴天成能量无限风能机械能电能风力机发电机地蕴天成能量无限风能机械能电能风力机发电机10太阳能热发电太阳能热发电是利用集热器将太阳辐射能转换成热能并通过热力循环过程进行发电，是太阳能热利用的重要方面。根据太阳能热动力发电系统中所采用的集热器的型式不同，该系统可以分为分散型和集中型两大类。集中型发电系统也称为塔式接受器系统，它由平面镜、跟踪机构、支架等组成定日镜阵列，这些定日镜始终对准太阳，把入射光反射到位于场地中心附近的高塔顶端的接受器上。太阳能热发电太阳能热发电是利用集热器将太阳辐射能转换成热能并11塔式太阳能热动力发电的示意图

塔式太阳能热动力12采用压水式反应堆的核电站采用压水式反应堆的核电站基本分为「核岛」、「常规岛」和核电站其他部分。由反应堆产生的核能会通过在核岛内的蒸汽发生器产生蒸汽，而「核岛」所供应的蒸汽会推动「常规岛」内的涡轮发电机发电。核电站其他部分则包括站内的辅助设备及附属设施等。采用压水式反应堆的核电站采用压水式反应堆的核电站基本分为「核13「核岛」内的反应堆会进行核裂变，并产生热力，热力由一回路内的高压水带到蒸汽发生器(即热交换器)，蒸汽发生器会将二回路给水转化为约67巴(或6700千帕)的高压蒸汽，再经过蒸气管送到「常规岛」，以推动涡轮发电机。在「常规岛」内，蒸汽会经过多级涡轮机，然后进入冷凝器。冷凝器再将蒸汽冷却成水，即凝结水(冷凝器的冷却水由泵房以海水泵从海中抽取)。从冷凝器流出的凝结水(即给水)会泵回核岛内的蒸汽发生器，然后再次转化为蒸汽。在这过程中，蒸气会将涡轮发电机作高速转动(广东核电站及岭澳核电站所采用的涡轮发电机的额定转速为每分钟三千转)，从而产生电力及完成整个能源转化过程。「核岛」内的反应堆会进行核裂变，并产生热力，热力由一回路内的14二、可持续发展与科学发展观

知识经济时代：信息科学技术生命科学技术新能源与可再生能源新材料空间科学技术海洋科学技术有利环境的科学技术管理科学技术循环经济二、可持续发展与科学发展观15三、本课程的内容和要求1.基本知识：燃料性质（1）建立起燃料的科学概念（2）掌握各种燃料具体性质2.基本方法：燃烧静力学计算（1）掌握计算原理和方法（2）通过计算加深对燃料性质的了解3.基本理论：燃烧机理（1）掌握和理解基本概念（2）了解影响燃烧过程的因素

三、本课程的内容和要求164.基本能力（1）掌握燃烧方法（2）燃烧装置的设计和工作原理5.学习要求（1）正确地选择燃料（2）掌握燃烧计算方法（3）组织燃烧过程（4）设计燃烧装置4.基本能力17第一篇燃料概论第一章固体燃料第二章液体燃料第三章气体燃料第一篇燃料概论第一章固体燃料第二章液体燃料第三章气体燃料18燃料概论燃料：由自身内部结构发生变化或与其它物质反应使之持续地转化为化学能或核能的物质总称。

通常概念：在空气或氧气存在的情况下发生连续反应（氧化）而发热的单质（分子、原子）、化合物及混合物。工业燃料的一般要求：（1）在当前技术条件下，单位质量（体积）燃料燃烧时，单位时间内放出的热量要足够大，放热速度足够快，并可以有效地加以利用；（2）燃烧产物为气态，热量包含其中，使之能够在燃烧地点以外加以利用其热量；燃料概论燃料：由自身内部结构发生变化或与其它物质反应使之19物态天然的人造的固体燃料木材、煤炭、可燃页岩木炭、焦炭液体燃料石油汽油、煤油、柴油、焦油等气体燃料天然气焦炉煤气、高炉煤气、发生炉煤气、石油液化汽等（3）燃烧产物对被加热物体没有不利作用，对人无害；（4）燃烧过程能被控制；（5）有足够的储藏量，便于开采和运输，经济上合理。物态天然的人造的固20煤是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学（缺氧、厌氧细菌分解）和物理化学（温度、高压、地壳运动），变化逐渐形成的固体可燃性矿物我国能源资源中煤炭在一次能源消费结构中约占70%，是世界上为数不多的以煤为主要能源的国家。第一章固体燃料煤是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学（缺氧、厌氧细菌分21主要特点概述：煤的化学组成和结构十分复杂，它包括有机质和无机质，以有机质为主。煤中有机质是复杂的高分子有机化合物，主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成。无机质主要是指存在于煤中（包括有机质中）的所有无机的非煤物质：原生矿物质、次生矿物质和外来矿物质煤的化学成分与分析基准为了实用方便，一般采用元素分析和工业分析来确定煤中各成分的含量主要特点概述：煤的化学成分与分析基准为了实用方便，一般采用元22一我国煤的分类10%37%

无烟煤贫煤和烟煤褐煤以煤化程度（干燥无灰基挥发分含量）划分为三大类：Vdaf性能成煤年龄煤化程度挥发份反应性含水份含C量含HO量密度机械强度热值泥煤褐煤烟煤无烟煤年青↓年老低↓高高

低好↓差高↓低低↓高高↓低低↓高差↓好低↓高一我国煤的分类10%37%无烟煤贫煤和烟23煤的组成特性-元素分析氢(H)碳(C)水分(M)氮(N)氧(0)灰分(A)硫(S)元素分析煤的组成特性-元素分析氢(H)碳(C)水分(M)氮(N)灰分24

“元素周期表中几乎没有什么元素不存在于煤中”。这充分地说明了煤炭组成的极端复杂性。根据其含量不同，通常可将煤的组成分为三类：含量低于100ppm的，称之为痕量元素，多指重金属在100~1000ppm之间的，称为次量元素，常指矿物质高于1000ppm的，为主量元素，即指碳、氢、氧、氮、硫重金属：铅、铬、铜、锌等矿物质：钙、硅、铝、铁、镁等 “元素周期表中几乎没有什么元素不存在于煤中”。这充分地说25

煤的元素分析(Ultimateanalysisofcoal)是指对煤中的碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、硫（S）五种元素的分析，元素分析的结果表示为各种元素的质量百分数，但是并不能代表煤中有机化合物的组成。

小贴士：碳（C）、氢（H）、硫（S）是可燃的，另外两种是不可燃

煤的元素分析可以判断煤的化学性质，常用于指导锅炉设计、热工试验和燃烧计算等煤的元素分析(Ultimateanalysisofc26

碳是煤中主要可燃元素，也是煤的发热量的主要来源，每千克碳完全燃烧时可放出约3.27×104kJ的热量。煤中碳的含量随着成煤地质年代的变化而有所不同，地质年代长的无烟煤，其含碳量可达70%以上，而年代浅的煤则含碳量不到40%。

碳主要存在于缩合芳香核上纯碳的着火和燃烧很困难，煤的含炭量越多，着火与燃烧越困难，但发热量大碳C碳是煤中主要可燃元素，也是煤的发热量的主要来源27

煤中氢多以碳氢化合物状态存在，含量大多在3%-6%，碳化程度越深的煤，氢的含量越少。氢是煤中发热量最高的可燃元素，热值可达120×103kJ/kg（燃烧产物为水蒸气）氢及碳氢气体分子极易着火与完全燃烧，因此，氢含量高，则对煤的着火燃烧有利。

氢主要存在于煤分子侧链和官能团上氢H煤中氢多以碳氢化合物状态存在，含量大多在3%-6%，碳化28全硫St无机硫

有机硫（Sor：与C、H、O等结合成复杂的化合物）{{硫化物硫Spy硫酸盐硫Ss

煤中的硫以三种形态存在：有机硫、黄铁矿硫和硫酸盐硫。可燃硫包括有机硫、黄铁矿硫。硫酸盐一般不再氧化，表现为灰分。

（FeS2）（CaSO4、MgSO4等）

小知识：硫的发热量很低，只有9×103kJ/kg。煤中硫的含量一般小于2%，但是对于高硫煤来说，其含量可能超过4%，个别煤种高达8%-10%。硫是煤中的有害成分，对锅炉运行以及生态环境都造成危害，是造成酸雨的主要根源

硫S全硫St无机硫有机硫（Sor：与C、H、O等结合成复29氧O和氮N氧(oxygen)和氮(nitrogen)都是煤中的不可燃元素、内部杂质，它们降低了煤的发热量。氮还是有害元素，煤在高温燃烧时生成的氮氧化合物（NOx），有毒，污染大气。煤中氧的含量变化很大，少的只有1.0％～2.0%，多的高达40%；氮的含量一般很少，约为0.5％～2.0%。

氧O和氮N氧(oxygen)和氮(30煤的组成特性-工业分析内部杂质ONC（固定碳和挥发分中的C）HS（可燃硫和硫酸盐硫）可燃元素可燃气体挥发分V不可燃成分水分(M)灰分(A)挥发分(V)固定碳(FC)

工业分析不可燃元素M（内、外）、A外部杂质煤的组成特性-工业分析内部杂质C（固定碳和挥发分中的C）可燃31

煤的元素分析，工作量大，复杂，工程上多应用工业分析成分。此外，还需要了解发热量、灰熔点等其他煤质特性

工业分析成分构成(Proximateanalysis)：水分、灰分、挥发分和固定碳；其中灰分和固定碳合称为焦炭水分（M）、灰分（A）、挥发分（V）和固定碳（FC）煤的元素分析，工作量大，复杂，工程上多应用工业分析成分。32

煤中的水分含量差别很大，与成煤地质年代、开采方法、运输和储存条件等因素有关，原煤中的水分低的仅有2%，高的可达50%以上。

煤全水分（M）分外在水分（Mf）和内在水分（Minh）

外在水分freemoisture是附在煤粒表面的外来水分，这部分水变化很大，易于蒸发，可以通过自然干燥的方法除掉。

内在水分inherentmoisture

又称固有水分，需要在较高温度下才能从煤中除掉。

水分M

煤中的水分含量差别很大，与成煤地质年代、开采方法、运输和33

特点：并不是以固有的形态存在于煤中，而是煤在加热过程中分解后析出的产物。

坩埚马弗炉

测定：称1g煤放入坩埚在900℃的马弗炉内隔绝空气加热7min取出，冷却后称量并根据质量损失得到其含量

组成：主要由各碳氢化合物、氢、一氧化碳、硫化氢等可燃气以及少量氧、二氧化碳、氮气等不可然气组成挥发分V

特点：并不是以固有的形态存在于煤中，而是煤在加热过程中分解34煤中固定碳（FC)煤脱除挥发分后的剩余的固体物即为焦炭,它是由固定碳和灰分构成的。将焦炭加热至850±10℃，待完全燃烧后失去的重量为固定碳(FC)焦炭的黏结性与强度称为煤的焦结性，它是煤的重要特性指标之一。煤中固定碳（FC)煤脱除挥发分后的剩余的固体物即为焦炭,它35煤的灰分不是煤中固有组成，而是由煤中矿物质转化而来。

煤中原生矿物质：指存在于成煤的植物中，主要是碱金属、碱土金属的盐类，与有机质分子紧密结合，很难用机械方法分开

煤中外来矿物质：这种矿物质原来不含于煤层中，它是在采煤过程中混入煤中的顶、底板和夹矸层中的矸石所形成的。它与煤是独立存在的，几乎不影响煤的可选性

煤中次生矿物质：主要来源于成煤过程中因地壳变动混入到煤层中的泥沙。煤中的原生矿物质和次生矿物质合称为内在矿物质灰分A煤的灰分不是煤中固有组成，而是由煤中矿物质转化而来。煤中原36

将焦炭加热至850±10℃，待完全燃烧后失去的重量为固定碳(FC)，剩下来的残留物就是灰分A。

灰分的主要成分是由硅、钙、铝、铁以及少量的镁、钛钾、钠等元素组成的化合物。不同煤的灰分含量差别很大，少的只有10%左右，多的高达50%以上。

小贴士：煤中灰分矿物质的行为特性是导致结渣、沾污、磨损的重要根源将焦炭加热至850±10℃，待完全燃烧后失去的重量为固定碳37煤的分析基准基准概念的引出

煤是由碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、硫（S）五种元素及水分（M）、灰（A）分组成。这些成分的含量都以质量百分数表示，其总和为100%。由于煤中的水分（M）和灰分（A）易受到外界环境的影响而变化，其它成分的质量百分数也自然随之发生变化。因此，在给出煤中各成分含量时，应标明其分析基准才有实际意义。

常用的基准收到基（asreceived）空气干燥基（airdry）干燥基（dry）干燥无灰基（dryandashfree）

煤的分析基准基准概念的引出煤是由碳（C）、氢（38煤的成分基准CSlyAHNOSrMadMf空气干燥基收到基干燥基干燥无灰基水分挥发分固定碳灰分收到基ar（原应用基y）－以入炉煤（包括煤的全部成分）为基准空气干燥基ad（原分析基f）－以风干状态煤（除外部水分）为基准干燥基d（原干燥基g）－以去掉全部水分煤为基准干燥无灰基daf（原可燃基r）－以去掉全部水分及灰分煤为基准煤的成分基准CSlyAHNOSrMadMf空气干燥基收到39煤成分基准间的换算

不同基准之间的换算公式

X=K

X0

式中X0、X—某成分原基准及新基准质量百分比，%；K—换算系数Cad+Had+Sad+Oad+Nad+Aad

=100-MadCar+Har+Sar+Oar+Nar+Aar

=100-Mar因为煤中具有的干成分是不变的，Cd=Cad/(100-Mad)=Car/(100-Mar)例:

注意：换算系数可以用于各基准之间的百分数的换算，也可以用于各基准的高位发热量之间的换算，但是不能用于低位发热量和水分的换算。对于不同基准下的低位发热量之间的换算，必须先化成高位发热量。

煤成分基准间的换算不同基准之间的换算公式40例将下列煤的成分换算成收到基成分解：例将下列煤的成分换算成收到基成分41煤的发热量高位发热量(Qgr)

grosscalorificvalue煤的发热量（kJ/kg)

低位发热量（Qnet）netcalorificvalue单位质量的煤完全燃烧时所释放的热量烟气中的水蒸汽形成中吸收了汽化潜热，使煤的发热量降低形成的发热量(水蒸汽冷却到20℃)煤的理论发热量，由实验测得的弹筒发热量（Qb）减去校正值确定(水蒸汽冷成0℃水，水蒸汽凝结放出的汽化潜热)小于氧弹量热仪煤的发热量高位发热量(Qgr)煤的发热量（kJ/kg)低位42煤的发热量计算(1)方法一：根据煤的工业分析值计算Qnet优点：简单方便；缺点：只考虑固定碳含量和挥发份含量，误差大。(2)方法二：根据元素分析值计算杜隆公式：

门捷列夫公式：(目前常用)标准煤：7000kcal/kg=29310kJ/kg

收到基高、低位发热量之间的换算式中

r—水的汽化潜热，通常取r=2510kJ/kg

煤的发热量计算(1)方法一：根据煤的工业分析值计算Qnet43煤中矿物质燃烧后去向1.大部分形成飞灰随着烟气被除尘器捕获2.少部分形成炉渣经过淬冷由捞渣机带走3.一部分灰分经过蒸发熔融、黏结和沉积在受热面上，形成渣层

煤中矿物质燃烧后去向1.大部分形成飞灰随着烟气被除尘器捕获44灰渣的熔融特性对锅炉的影响（1）在高温火焰的中心，灰分一般会处于熔融或软化状态，接触到受热面或炉墙，黏附形成渣层（2）沾污、结渣会降低炉内受热面的传热能力，使得炉膛出口烟温相应提高，引起过热器的沾污和腐蚀（3）尾部受热面省煤器和空气预热器的积灰容易导致烟道堵塞、传热恶化，提高排烟温度，降低锅炉运行经济性灰渣的熔融特性对锅炉的影响（1）在高温火焰的中心，灰分一般会45成分MgOCaOAl2O3SiO2Fe2O3FeOFeSFeS2K2O,Na2O熔化温度℃28002370205022301570134011051170800~1000影响灰熔点的因素1、灰成分及其含量比例：灰中的SiO2和Al2O3含量越高，灰的熔融温度就越高；如果碱性物质增多，灰熔点将降低2、矿物之间的共熔：灰中氧化物结成共晶体，属SiO2-Al2O3-CaO-FeO系统，熔点比结合前要低，如CaO·SiO2，只有1540℃3、气氛：还原性气氛中比氧化性气氛中低200~300℃灰渣的熔融特性成分MgOCaOAl2O3SiO2Fe2O3FeOFeSFe46角锥法测定灰熔点（1）将灰制成小角锥（正三角形底，边长7cm，20cm)，角锥垂直地面的侧面与灰托板表面垂直（2）至于硅碳管加热炉中加热（3）加热速度900℃以前，15~20℃/min900℃以后，5±1℃/min（4）介质气氛弱还原性(50%H2+50%CO2)或(60%CO2+40%CO)三角形锥体灰渣的熔融特性角锥法测定灰熔点（1）将灰制成小角锥（正三角形底，边长7cm47FT

原形DTSTHTDT变形温度——灰锥尖端开始变圆或弯曲时的温度。ST软化温度——灰锥变形至下列情况时的温度：锥体弯曲至锥尖触及托板、灰锥变成球形和高度等于（小于）底长的半球形。HT半球温度——角锥熔融为一体，形如半球状时的炉膛温度。FT流动温度——灰锥熔化成液体或展开成高度在1.5mm以下薄层灰渣的熔融特性FT原形DTSTHTDT变形温度——灰锥尖端开48煤的主要特性煤的比重和气孔率真比重：无气孔，压实1200~1800kg/m3

表观比重：550~800kg/m3气孔率：由表观比重和真比重的差值计算煤的热性质热容（比热）：烟煤约为1~1.09kJ/kg℃煤的导热系数：80℃以下时=0.14~0.27w/m℃着火温度：干燥褐煤250℃；无烟煤500℃；煤的粘结性、结焦性粘结性：粉碎后的煤在隔绝空气的情况下加热到一定温度时，煤颗粒相互粘结形成焦块的性质。结焦性：煤在工业炼焦条件下，一种煤或几种煤混合后在隔绝空气，高温下的粘结性。影响煤的气化和燃烧性能。煤的主要特性煤的比重和气孔率49煤的主要特性煤的反应性，可燃性反应性：煤中的C与CO2和H2O进行还原反应的能力。可燃性：煤中的C与氧气进行氧化反应的能力。煤的耐热性煤在高温下易于破碎的能力各种煤的性质特性泥煤褐煤烟煤无烟煤Cdaf53~6464~8076~9090~96Hdaf5.0~6.63.4~6.03.3~6.01.0~4.5Odaf28~3814~302~190.5~6.0Ndaf1.5~3.80.7~2.50.5~2.20.5~1.3Vdaf>5040~6010~40<10煤的主要特性煤的反应性，可燃性特性泥煤褐煤烟煤无烟煤50特性泥煤褐煤烟煤无烟煤>4035~503~161~3发热量

2~2.3万

2.4~3.1万

3.1~3.6万

3~3.5万颜色暗土色————————————深黑色光泽无光泽————————————金属光泽表观比重0.5~1.0

0.8~1.3

1.2~1.5

1.4~1.8

硬度小——————————————大反应性大——————————————小可燃性大——————————————小粘结性弱较弱强弱特性泥煤褐煤烟煤无烟煤>4035~503~1651第二章液体燃料天然的液体燃料：原油（石油）人造的液体燃料：石油加工产品；煤干馏的产品；煤气化产品（焦油）；煤液化产品；合成石油。一、工业液体燃料的组成组成：烷烃CnH2n+2，环烷烃CnH2n，芳香烃CnH2n-6，稀烃CnH2n，氧化物，硫化物，氮化物，水分和矿物杂质。分类：石蜡基（主要是烷烃），稀基，中间基（混合基），芳香基原油。第二章液体燃料52石油加工基本方法：分馏和裂解（1）直接蒸馏(分馏)常压蒸馏P≈1atm液化汽——常压重油（从塔底排出的分馏剩下的高沸点油，60~80%）减压蒸馏减压塔压力0.1at以下重油中沸点降低200℃，沸点700℃以下成分都馏出来。减压重油（塔底）。石油加工基本方法：分馏和裂解53

石油常压蒸馏减压蒸馏沥青和减压重油

液航汽挥煤轻柴油轻质油化发柴润滑油汽油油油油油

发热量→高（2）裂解：蒸馏残留物在高温高压下使分子裂化目的:多提取轻质油,产量可达石油的30~35％2.燃料油（直接用于工业燃烧）种类：常压重油，减压重油，裂化重油优点：杂质少，可燃成分多，发热量大；便于运输；燃烧过程易控制；燃烧较完全；燃烧温度高，火焰辐射能力强。加热石油常压蒸馏减压蒸馏沥青54二、重油的化学组成和发热量1.化合物组成：烃，固体烃，氧化物、氮化物和硫化物等2.族组成（1）烷烃CnH2n+2

n=1~4(气态)，n=5~16(液态烃)，n>17(固态)（2）稀烃CnH2n

不饱和烃（3）环烷烃CnH2n

饱和烃（4）芳香烃CnH2n-6不饱和环状化合物3.成分分析方法:(与固体燃料相同）（1）元素分析：CHONS

Cdaf=85~88%，Hdaf=10~13%，Odaf+Ndaf=1.5~1.0%，Sdaf=0.2~3%（2）工业分析：主要分析A和W含量（一般为外部混入的）

A<0.3%M=4~10%4.发热量二、重油的化学组成和发热量55三、重油的物理性质（使用性质）1.粘度：衡量重油流动性的指标

运动粘度：υ（m2/s），（准确度高，广泛采用）动力粘度μ=ρυ（kg/m·s）

恩氏粘度：EtEt=t℃的200ml油流出时间/20℃的200ml水流出时间温度升高，重油粘度降低要求(1)管道输送Et<30~40(2)烧嘴前，保证重油的雾化质量Et=5~10，T=100~130℃(3)敞开式油缸内合适的加热温度T=60~80℃ （4）T蒸汽＜150℃三、重油的物理性质（使用性质）562.密度

β—体积膨胀系数β＝0.0025~0.002ρ20

ρ20—20℃时重油密度，ρ20=0.92~0.98g/cm3

3.表面张力б=0.025~0.03N/m4.比热和导热系数比热

T=20~100℃，Ct=1.30~1.70KJ/(kg.℃)导热系数λ=0.128~0.163W/(m.℃)2.密度575.闪点、燃点、着火点(1)定义闪点：当重油被加热时,油表面遇明火出现闪火时的油温。（重油的开口闪点80~130℃，油渣250℃

）

燃点：能使重油表面连续燃烧时的油温。（闪点+10℃）

着火点：油自动燃烧的温度。（500~600℃）(2)测定方法：根据国标GB267—64(3)意义输送、储存时严格控制的指标，T<T闪点

T燃烧室>T着火点6.凝固点：失去流动性时的温度，T凝=11~15℃7.分类50℃，E=20，称为20号重油。我国：20，60，100，200号重油5.闪点、燃点、着火点58第三章气体燃料城市燃气人工煤气R天然气T液化石油气Y（LPG）工业煤气发生炉煤气水煤气转炉煤气高炉煤气可燃组分气体：H2，CO，CH4，CmHn不可燃组分气体：N2，CO2，O2，H2O杂质：有机硫，

H2S，NH3，焦油蒸汽等第三章气体燃料城市燃气59气体燃料有利于提高燃料利用率，易于点火、燃烧，易混合，燃烧完全，可以预热；燃烧过程易于控制；调节;易于实现自动化；经济，来源广泛。如天然气和工业加工副产品等；较少污染环境；可以利用煤气化得到煤气；运输、储存不方便。分类：高发热量煤气Qnet＞

14600kJ/Nm3

中发热量煤气Qnet=6300~14600kJ/Nm3

低发热量煤气

Qnet＜

6300kJ/Nm3

气体燃料分类：603.1气体燃料的化学组成和发热量1.化学组成的特点：由简单化合物组成的混合物，易于分析；可以用各组分所占的体积百分数表达；各组分保持自己的独立特性。ρ，M，Cp，Q等具有线性迭加性；

粘度、导热系数、扩散系数等不能迭加。2.化学组成的表示方法湿成分：考虑水蒸气含量的成分干成分：不包括水蒸气的成分3.1气体燃料的化学组成和发热量1.化学组成的特61注意：①不考虑它的元素分析和工业分析（不包含V、A）②干成分：成分分析结果便于评价煤气的优劣换算：H2O湿=水蒸汽容积/湿气体总容积注意：62例已知：CO干%=20%求CO湿%＝？t=20℃解：查则求得H2O湿＝2.3％CO湿%=20%3.发热量：例已知：CO干%=20%求CO湿%＝？t=20℃633.2各种燃气天然气T（Naturalgas）CH4，CmHn，CO2，N2，（微量H2O，H2S）热值33~42MJ/m3直接从地下开采出来的可燃气体，发热量高，易开采，便于运输。CH4含量高85~90%，与其它燃料相比更干净。液化石油气Y

LPG—LiquifiedPetroleumGas主要组分C3