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燃烧学哈尔滨工业大学燃烧工程研究所邱朋华哈尔滨工业大学燃烧工程研究所

第2章燃料哈尔滨工业大学燃烧工程研究所

2.1燃料及其概况哈尔滨工业大学燃烧工程研究所

一、什么是燃料？?燃料：是各种（有机和无机）复杂化合物的混合物，通过燃烧可以将其化学能转化为热能的物质，同时在技术上是可行的，经济上是合理的–例如：天然气、石油、煤炭等–金刚石可以燃烧，但不作为燃料，经济上不合理?燃料是远古时代的动、植物被埋于地下，在缺氧高温高压的条件下，由细菌作用形成的固、液、气态的碳氢化合物哈尔滨工业大学燃烧工程研究所

二、燃料分类?天然燃料–例如：天然气，石油和煤炭?人工燃料–煤气、沼气和人造酒精等哈尔滨工业大学燃烧工程研究所

三、我国燃料情况?储量丰富–煤已探明储量：7800亿吨，居世界第三位–石油：116亿吨，居世界第八位–天然气：居世界第十六位–经济可采储量–俄罗斯2440亿吨–美国2405亿吨–中国1145亿吨–澳大利亚909亿吨煤石油天然气2334066哈尔滨工业大学燃烧工程研究所

三、我国燃料情况?发展迅速–燃料总产量（折合亿吨标准煤）年19501960197019801990年产量0.213610哈尔滨工业大学燃烧工程研究所

三、我国燃料情况?能源消费以煤为主–能源构成的百分比煤石油天然气水力核能中国74世界3019442461218哈尔滨工业大学燃烧工程研究所

三、我国燃料情况?燃料供给相对不足–人均消费能源低?1995年，中国发电业装机容量2亿千瓦，发电量1万亿千瓦时，居世界第4位，但人均发电量仅为世界的1/3?1989年，世界人均煤炭储量312.7吨，中国234.4吨，同期苏联为1045吨，美国为1846吨–设备效率低，燃烧效率太低燃烧效率火电厂工业锅炉工业炉窑民用炉灶中国28-3660-7080-8523-3050-6015-20发达国家35-4650-60哈尔滨工业大学燃烧工程研究所

四、我国能源政策?1979年，国家提出能源政策–开发与节约并重，近期把节约放在优先地位。?至今未变哈尔滨工业大学燃烧工程研究所

2.2燃料的成分和性质哈尔滨工业大学燃烧工程研究所

一、燃料的元素分析?固液、体燃料的成分–元素分析成分：为工程计算和应用方便，将燃料的主要元素组成和水分、灰分测量结果习惯上称为元素分析成分?元素分析成分的构成–碳、氢、氧、氮、硫、灰分和水分?气体燃料的成分–气体的分子式哈尔滨工业大学燃烧工程研究所

一、燃料元素分析?碳（Carbon）–是燃料的主要可燃元素，占燃料质量份额的15~90%，煤占50~90%–煤的地质年代越久远，碳化程度越深，含碳越多，无烟煤占90%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，但发热量大哈尔滨工业大学燃烧工程研究所

一、燃料的元素分析?氢（Hydrogen）–可燃元素。煤的碳化程度越深，含氢量越少，煤一般的含氢量为2~10%哈尔滨工业大学燃烧工程研究所

一、燃料的元素分析?硫（Sulfor）–自然界中硫的存在形式包括有机硫、黄铁矿硫和硫酸盐硫。–硫是可燃元素，但热值很低，同时硫燃烧产生的二氧化硫、三氧化硫会进一步生成亚硫酸和硫酸，腐蚀金属，造成锅炉堵灰。–我国煤的含硫量很低，一般1~2%，但南方某些煤的含硫量较高，可达3~5%，个别达10%，–高硫煤：含硫量大于2%的煤质哈尔滨工业大学燃烧工程研究所

一、燃料的元素分析?氧（Oxygen）–氧是不可燃元素，在燃料中已和碳、氢化合，使其可燃成分相对减少–固体燃料的含氧量随碳化程度的加深会较少，无烟煤含氧量1%~2%，其他煤的碳氧量10%左右–油的含氧量很少，1%左右哈尔滨工业大学燃烧工程研究所

一、燃料的元素分析成分?氮（Nitrogen）–通常情况下不可燃，条件满足时可生成NOx，但生成量很少，一般认为是不可燃元素–煤中含量很少，一般1%~2%–油中含量0.05%~0.4%–能造成空气污染，须严格控制其生成哈尔滨工业大学燃烧工程研究所

一、燃料的元素分析?灰分（Ash）–不可燃，属于矿物杂质，主要由SiO、AlO2、32CaO、MgO、FeO等氧化物和碱、盐等构成23–燃料中灰分含量相差很大，油中几乎无灰，煤中灰分通常10%~30%，多者可达50%–按灰分的来源可分为?内部灰分：生成煤时混入，混合均匀?外部灰分：开采、运输时混入，分布不均匀哈尔滨工业大学燃烧工程研究所

一、燃料的元素分析?灰分含量对燃烧过程的影响–燃料发热量少–着火、燃烧困难–积灰、结渣，影响传热–磨损受热面–污染环境?灰在燃烧前后可能不完全一致，化合物可能会