材料科学与工程学院 粉体工程研究所

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第六章 燃 烧. 材料科学与工程学院 粉体工程研究所. 燧人氏钻木取火. 普罗米修斯盗取火种. 战国时期齐国田单的火牛阵. 在中国宋代有了火药火箭的发明. 18 、 19 世纪,人类相继发明了蒸汽机和内燃机-第一次产业革命. 第二次世界大战期间,燃烧技术开始用于航空航天. 玻璃熔窑. 陶瓷、耐火材料生产用隧道窑. 水泥生产用回转窑. 热风炉. 优质、高效、低能耗 清洁生产. 材料生产的基本要求. 合理设计、选用燃料燃烧设备及组织燃烧过程. 了解燃料的热工特性、燃烧过程,学会燃料燃烧计算的方法. 强化燃烧 -- 高能,高压,高温,高速燃烧。 - PowerPoint PPT Presentation

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  • 1819

  • -- NOxSOxCO2

  • 6.1 6.2 6.3 6.4

  • 6.1

  • 6.1 RDF (Refuse Derived Fuel)

  • (Biomass) 6.1

  • 6.2 1. C H 0 Nl3 S

  • , MA815 V9007 6.2

  • as receivedarCar% + Har% + Oar% + Nar% + Sar% + Aar% + Mar% = 100[%] MarVarFCarAar=100% air dry207010.1%adCad% + Had% + Oad% + Nad% + Sad% + Aad% + Mad%=100[%] MadVadFCadAad=100 6.2

  • drydCd% + Hd% + Od% + Nd% + Sd% + Ad%=100[%] VdFCdAd=100% dry ash freedafCdaf% + Hdaf% + Odaf% + Ndaf% + Sdaf% = 100[%]VdafFCdaf=100% 6.2

  • 6.2

  • CO % + H2 % + CH4 % + CmCn% + H2S % + CO2 % + N2 % + O2 % + H2O % = 100% dCOd % + H2 d % + CH4d % + CmCnd % + H2Sd % + CO2d % + N2d % + O2d % = 100% 2. COH2CH4H2SCO2H2ON2O2SO26.2

  • Cad=35%Mar=10%Mad=8%Car 1kg Mar,f , = Car = 1-MarfCad Mar Marf= MadMarfMad Mar Marf= (1Marf)Mad6.2

  • 6.3 1. kJ/kg(kJ/Nm3)MJ/kg(MJ/Nm3)Qgr,p(gross constant pressure)Qnet,p(net constant pressure)

  • Qgr,v 6.3 Qnetp,ar = Qgrp,ar 2510Mar+9Har Qnet,p,adQgr,v,ad-9420Sad-0.0063Qgr,v,ad-2510Mad9HadkJkg

  • 6.3 Qnet,ar = 339Car + 1030Har 109Oar-Sar-25Mar a. Qnet,ad = K0 36000Mad 38500Aad 10000 Vad b. Qnet,ad = 100K1-(K1+25.12)(Mad + Aad)- 12.56Vad k0k1Hdaf

  • 6.3 c. Qnet = 126CO + 108H2 + 358CH4 + 590C2H4 + 637C2H6 + 806C3H6 + 912C3H8+ 1187C4H10 + 1460C5H12 + 232H2S 2. :9007

  • 6.3 :815SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2OSO3 ll

    :8%

  • 6.3 :SiO2Al2O3(ST)FeONa2OK2O(ST)ST

    :SO2 SO3SO3SO2SO3H2SO3H2SO41%

  • :E2OOml20200ml52

    :56.3

  • :

    :,2

    : 6.3

  • 6.3 :

    Cp 1m31KkJ/m3K Cv 1m31KkJ/m3K M : :

  • 6.3

  • 6.3 3. 29270 kJkg7000kcalkg/

  • 4.

    6.3 1

    2

    3

  • 6.4 1 26.4.1 Va0

    Nm3/kg Nm3/Nm3

  • 6.4.1 CarHarSar( C + O2 CO2 1kmolC1kmolO2 H2 + 1/2O2 H2O 1kmolH21/2kmolO2 S +O2 SO2 1kmolS1kmolO2

    1kg(VO20):

  • 6.4.1 CO2 COH2CH4CmHnH2SH2ON2O2(CO + 1/2O2 CO2 1Nm3 CO 1/2 Nm3 O2H2 + 1/2O2 H2O 1Nm3 H21/2 Nm3 O2CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O 1Nm3 CH42Nm3 O2CmHn +(m+n/4)O2 m CO2 + n/2 H2O 1Nm3 CmHnm+n/4Nm3 O2H2S +3/2O2 SO2 + H20 1Nm3 H2S 3/2Nm3 O21Nm3

  • 1Nm3Nm3/kg

    Va= Va / Va0 Va = Va01.051.36.4.1

  • 6.4.2 V0CO2SO2H2ON2 CO2SO2H2ON2NarCO2 VCO20 Car/1222.4H2O VH2O0 Har/2 + Mar/1822.4SO2 VSO20 Sar/3222.4N2 VN20 :Nar/2822.4 + VO20 79/21

  • 100%1CO2SO2H2ON2O2N2V = V0 + -1Va0 6.4.2

  • COH2CH4O2COVCO =21- VO20VCO2 = Car/1222.4 -21- VO20 VH2O =Har/2 + Mar/1822.4VSO2 =Sar/3222.4VN2=Nar/2822.4 + VO2079/21 16.4.2

  • 6.4.2 CO2COH2CH4CmHnH2SH2ON2O2(CO + 1/2O2 CO2 1Nm3 CO 1 Nm3 CO2H2 + 1/2O2 H2O 1Nm3 H2 1 Nm3 HO2CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O CmHn +(m+n/4)O2 m CO2 + n/2 H2O ......H2S +3/2O2 SO2 + H20 Nm3/Nm3

  • 6.4.2

  • 6.4.2 1V = V0 + -1Va0VCO2 VCO2 0VH2O = VH2O 0VSO2 VSO2 0VN2=N2 + VO2079/21VO2 = -1VO20

  • wt%Car HarOar Nar SarMarAar% VCO2 VO2 VN2C Wc%WA %6.4.3

  • 6.4.3 C1kg Nm3/h 1kgxNm3C=C+C1

  • 6.4.3 2N1kgyNm3 N2+N2N2

  • (3)

    6.4.3 ;a.

  • 6.4

    kRO2k6.14

    :COH2CH4

  • 6.4 b

  • 6.4 COH2CmHnO2

    2. 123

  • 6.4 (:1kg1Nm30) Qnet () Qf Qa Q=VCtp (tp) Qt Qml Qch CO2H2O Qdt Qa,s

  • 6.4 :

    Qf=Qa=0 =1

  • 6.4 :

    QdtCO2H2O

    Qf=Qa=0=1

  • 6.4

    6.18

  • 6.4 Vtth V28~30

  • 6.4 QnettpQnettp ltptp1 tftatp

    *