燃料与燃烧(第一篇)

1、 建筑环境与能源应用工程专业 燃料与燃烧 主讲教师：谭顺明 副教授 电话燃料与燃烧 课程性质、目的与任务 燃料与燃烧课程是为建筑环境与能源利用工程 专业学生设置的一门专业基础课程。 “建筑环境与能源利用工程专业”所涉及的工程 技术领域包括采暖通风、空气调节、城市供热、冷热 源、燃气输配和燃气应用等各个方面。这些工程技术 领域都与能源（煤、石油、天然气、太阳能、地热能、 生物质能等）的利用密切相关。 燃料与燃烧 现代的工业生产和人民生活所需要的能量形式 （热能、电能、机械能等）是各不相同的，各种能量 形式可以根据需要互相转换。热能是最基本的能量形 式，其它的能量形式主要

2、是通过热能转换的（燃烧- 热能-蒸汽-机械能-电能，燃烧-热能-机械能-运动做 功）。 能量的获得依赖于能源的利用，煤、石油和天然 气作为燃料是获取热能的最主要的途径。 煤、石油和天然气的地质储量是有限的。合理、 高效、低污染的利用能源是建环专业工程技术人员的 重要任务。 燃料与燃烧 本课程主要涉及燃料及其燃料及其燃烧的基本燃烧的基本知识、燃烧学的知识、燃烧学的 基本原理和燃料燃烧的基本方法基本原理和燃料燃烧的基本方法。 其主要内容包括各种常规燃料(固体燃料、液体燃料 和气体燃料)的物理性质及其燃烧性能，燃料燃烧化学反 应动力学的基本知识，燃料燃烧的基本计算，燃气燃烧 的火焰传播，燃气火焰的稳

3、定特性，各种燃料的燃烧方 法以及典型的燃烧装置等。本课程主要以介绍气体燃料 的燃烧理论为主。 燃料与燃烧 通过本课程的学习，使学生能够牢固掌握各种燃料 的基本特性，深入了解燃料及其燃烧现象的物理本质， 牢固掌握燃料及其燃烧学的基本概念、基本理论和基本 知识，掌握燃料燃烧的基本原理和方法，熟悉一般燃烧 装置的工作原理和结构特点，为进一步学习相关的专业 课程打下良好的基础。 教材和参考书 1韩昭沧，燃料及燃烧（第二版）. 北京：冶金工业出版社 2燃气燃烧与应用.北京：中国建筑工业出版社 3. 常弘哲，燃料与燃烧. 上海：上海交通大学出版社 4 张松寿、工程燃烧学. 上海：上海交通大学出版社 5霍然

4、、工程燃烧概论、中国科学技术大学出版社 绪论 一、燃料的利用 燃料是能量来源的一种最基本的能源形式。燃料 对于现代社会的工业生产和人民日常生活密切相关。 煤、石油和天然气是目前世界各国依赖的最主要常 规能源。而这些能源80%以上都是以燃料的形式通过燃 烧转化为热能来加以利用的。在发展中国家，煤炭燃 烧也是家庭取暖和能源供应的主要方式。 燃料燃烧产生的热能可以直接用于工业生产（如钢 铁生产、金属材料锻造、化工生产、机械行业热加工、 玻璃、水泥加工行业等）和人民生活（如烹饪、热水、 采暖等），热能也可以根据需要转化为其它各种形式 的能量，如电能（火力发电）和机械能（内燃机燃烧） 等。 绪论 一、燃

5、料的利用 目前世界上发达国家已完成了能源结构从煤炭向石 油的转换，现正向石油、天然气时代过渡。 目前世界平 均一次能源消费结构中石油约占33%，天然气24%，而煤 炭的比率约为30%。 在我国一次能源消费结构中煤占68.5左右%，石油占 17.7%，天然气仅占4.7 %，水电、核电和风电占9.1 %， 可见我国的能源消费结构主要是以煤为主。而煤炭的燃 烧不易完全，燃烧效率低下、产生的有害气体严重污染 环境，碳排放(二氧化碳）问题非常严重。煤炭和油料的 燃烧是造成我国环境污染的主要原因。 绪论 一、燃料的利用 2012年世界一次能源消费结构：% 绪论 一、燃料的利用 绪论 一、燃料的利用 随着中

6、国经济的高速发展及经济总量的不断加大，对 能源需求的增长速度也在不断上升。目前中国一次能源 生产总量已连续多年居世界第一，成为世界第一能源生 产国和第一大能源消费国（中国：27.35亿吨油当量，美 国：22.1，俄罗斯：6.94，印度：5.64，日本：4.78）。 中国的能源消费总量中工业生产（钢铁、化工、建 材、石化、有色金属等）和工程建设约占70%，交通运 输（飞机、火车、汽车等）和建筑物（公共建筑、居民 住宅）能耗约占30%。在发达国家的能耗基本工业生产 30%、交通运输30 %，建筑物耗能30%。 绪论 一、燃料的利用 中国的能源消费总量中煤在一次能源消费结构中占 比近70%，而煤中所

7、包含的化学能通常是通过燃烧过程 直接转化成其它的能量（火力发电、工业窑炉加热、蒸 汽和热水）形式。 通过煤炭的直接燃烧获得大量热能的同时，也由于 煤的燃烧利用效率低下，造成大量的一次能源的浪费， 并且严重污染（CO2、SO2、CO、粉尘等）大气环境。 绪论 二、燃烧与环境保护 工业窑炉煤的燃烧 过程会产生有害的排放 物质，粉尘、SO2、NOx、 CO和温室气体CO2，造 成大气环境的严重污染。 煤的燃烧会产生大 量的二氧化碳，是温室 气体的主要来源。 而天然气燃烧产生 的二氧化碳气体相对较 少，是一种低碳燃料。 绪论 二、燃烧与环境 保护 城市里大量汽车尾 气排放产生大量有 害的排放物质，CO

8、、 氮氧化物（NOX）不 完全燃烧的碳氢化 合物（HC）和粉尘 微粒造成大气环境 的严重污染，也是 空气中PM2.5（微小 颗粒物）的重要来 源。 绪论 二、燃烧与环境保护 燃料燃烧过程产 生的有害排放物质， SO2、NOx、CO和温室 气体CO2，会对农作物， 森林植被造成严重危 害，使农作物减产， 森林植被受害，甚至 会造成树木枯萎、枯 死。 绪论 二、燃烧与环境保护 我国当前的环护政策措施：当前的环护政策措施： （1）改变能源消费结构（逐步减少煤的消耗，增加天 然气的应用比例-西气东输工程、从俄罗斯、乌克兰引进天 然气，发展可再生新能源-太阳能、风能、生物质能等； （2）研究开发、推广应

9、用燃料燃烧新技术，以节省能 源降低能源消耗； （3）在城市大力推广应用天然气，减少有害气体（一氧 化碳、氮氧化物、硫氧化物和二氧化碳）的排放。 绪论 三、能源的品种 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，地热能，生物质能等 非再生能源（燃料）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如电力、 蒸汽、热水、人工煤气、焦炭、汽油、 煤油、 柴油、 重油、液化石油气 电站用燃煤锅炉 风能的利用（风力发电） 太阳能热水采暖系统 液化石油气汽化站（一） 液化石油气汽化站（二） 燃气燃烧器 燃气热水锅炉 几种典型的热

10、水器 几种典型的热水器 几种典型的热水器 燃气民用灶具 燃气民用灶具 第一篇 燃料概论 第一篇 学习重点 要求重点掌握如下内容： 1. 煤 / 油 / 燃气三种主要燃料的形成和分类 2. 煤（油）的工业分析和元素分析 3. 各种基准的换算 4. 各种燃料的物理化学特性 第一篇 燃料概论 燃料的概念： 各种复杂化合物的混合物，通过燃烧可以将其化 学能转变为热能，同时在技术上是可行的，经济上是 合理的物质。 标准煤的概念: 标准煤是指每千克应用基低位热值为29.27兆焦 （MJ）（相当于每千克7000大卡）的煤。 第一章 固体燃料 1 煤的种类及组成 一、煤的形成 远古代时代的动植物残骸千百万年埋

11、于地下，通过生物化学作 用（缺氧、厌氧细菌分解）和地质作用（温度、高压、地壳运 动），逐渐形成的有机生成物。形成过程需要几千万年至几亿年 才能够完成。 地热和高压 植物、动物残骸菌解 泥煤 长期堆积 炭化过程 褐煤 烟煤无烟煤 第一章 固体燃料 二、煤的种类：泥煤，褐煤，烟煤，无烟煤 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 第一章 固体燃料 二、煤的种类：泥煤，褐煤，烟煤，无烟煤 1、泥煤 地质年代最近的

12、煤，含水量40以上，风干堆积密度 300-450kg/m3，在化学成分上氧含量高达30%左右，含炭 量相对较低。挥发分高，可燃性较好。含硫量较低，机 械强度低。主要用于锅炉和汽化原料。 褐煤 由泥煤进一步变化而成，完成了植物遗体的炭化过程， 密度较大，含炭量较高，含氢和氧量较少，挥发分产率 低，吸水性小，机械强度较大。 第一章 固体燃料 二、煤的种类：泥煤，褐煤，烟煤，无烟煤 .烟煤 由褐煤进一步变化而成，密度大，含炭量较高，含氢 和氧量较少，挥发分产率低，吸水性强，堆积密度750- 800kg/m3，机戒强度较大，最大特点是粘接性好。烟煤使 用范围广，是冶金和动力工业不可缺少的燃料，也是炼

13、焦的主要原料。 无烟煤 炭化程度最高，地质年代最久远的煤，含炭量最高， 密度大，机械强度大，挥发分极少，吸水性小，热值高， 灰分少，含硫量低。 第一章 固体燃料 CHON 泥煤57.05.236.81.0 褐煤65.04.030.01.0 烟煤88.05.35.01.7 无烟煤94.02.91.91.2 三、煤的化学组成（煤都是由七种成分组成） 无机物矿物质（ A），水分 （M） 有机物 C，H，O，N，S（元素形式） 有机硫：煤中有机物中存在 （可燃硫） 无机硫：黄铁矿硫 FeS2 （可燃硫） 硫酸盐硫 FeSO4， CaSO4 第一章 固体燃料 四、煤的成分表示基准及其换算 应 用 基（a

14、r） 空气干燥基（ad） 干 燥 基 （d） 可 燃 基（daf） A C H O N S M A FC V M 灰分 固定炭 挥发分 水分 ar as received （应用基 y） ad air dry （分析基 f） d dry （干燥基 g） daf dry ash free （可燃基 r） 第一章 固体燃料 应用基成分： Cy %+ Hy %+Oy %+ Ny %+ Sy %+Ay+My=100% 干燥基成分： Cg %+ Hg %+Og%+ Ng %+ Sg %+Ag=100% 可燃基成分： Cr %+ Hr %+Or %+ Nr %+ Sr %=100% 各种基准成分之间可以进

15、行换算： 成分换算系数 已知成分 要换算的成分 可燃基成分 干燥基成分 应用基成分 可燃基成分 1 (100- Ag)/100 (100-Ay-My)/100 干燥基成分 100/ (100- Ag) 1 (100- My)/100 应用基成分 100/(100-Ay-My) 100/(100- My ) 1 第一章 固体燃料 2 煤的使用性能 一、煤的工业分析组成（用国家标准规定的方法测定煤 的工业成分） 煤的工业分析组成表示方法： 水分 + 挥发份 + 灰份 + 固定碳 M % + V % + A % + FC % = 100 % Moisture Volatile matter Ash

16、Fixed carbon 第一章 固体燃料 1. 水分 M 外在水分：空气中可以风干。 内在水分：加热到110以上可以去掉的水分。 结晶水：CaCO3 4H2O，Al2O3 2SiO2 2H2O 2. 挥发份 V 隔绝空气加热到850，释放挥发性产物： CO2，CO，H2，CH4，CmHn，N2，余下焦炭。 3. 固定碳 FC 在空气中加热到850燃烧，烧掉FC，剩下灰 份A 。 4. 灰份 A 煤中的矿物质。主要包括硅酸盐，碳酸盐，金属 硫化物，铁的氧化物，其它金属氧化物等。 第一章 固体燃料 固定碳的计算： 固定碳（焦碳） FC %=100 %（M % +V % + A %） 煤的碳化程度

17、与固定碳、挥发份的关系： 第一章 固体燃料 2 煤的使用性能 二、煤的主要特性 (一) 煤的发热量（热值） 1煤的发热量的基本概念 煤的发热量是评价燃料质量的重要指标，也是计算燃烧温度和 燃料消耗量的重要依据。 高位发热量Qh（MJ/kg）：单位燃料完全燃烧后燃烧产物冷却到 使其中的水蒸气凝结成常温水常温水时放出的热量。 低位发热量Ql（MJ/kg）：单位燃料完全燃烧后燃烧产物冷却到 常温时常温时放出的热量。 第一章 固体燃料 2 煤的使用性能 二、煤的主要特性 (一) 煤的发热量 2发热量的两种确定方法： （1）实验测定方法采用热量计按国家标准国家标准GB/T213-2008GB/T213-

18、2008执行 （2）用经验公式计算发热量 根据成分分析的值（应用基）来计算： 褐煤 Ql=4.187（10FC +6500+10M5AQ） （kj/kg） 烟煤 Ql=4.187（50FC9A+KQ） （kj/kg） 无烟煤 Ql=4.187100FC +3（VM）KQ （kj/kg） 其中：FC、M、V、A为煤的固定炭、水分、挥发份和灰分的含量。 K、K 为常数，Q为高发热量和低发热量的差值（教材P9） 第一章 固体燃料 2 煤的使用性能 二、煤的主要特性 (一) 煤的发热量 如果已知煤的元素成分，可按下式计算 杜隆公式： Qh=4.18781C+342.5(HO/8)+22.5S （kj/

19、kg） 门捷列夫公式：Qh=4.18781C+300H26(OS) （kj/kg） Ql=4.18781C+246H26(OS)6M （kj/kg） 高低发热量的换算公式： Ql= Qh25.12(9H+M) （kj/kg） 第一章 固体燃料 2 煤的使用性能 二、煤的主要特性 随着炭化程度的提高，煤的发热量 不断增加，当炭化程度达到87%时煤的 发热量达到最大值，以后炭化程度再提 高时，煤的发热量是下降的。 第一章 固体燃料 二、煤的主要特性 （二）煤的比热和导热系数 煤的比热一般为：0.84-1.67kJ/kgC； 并且随炭化程度的提高而变小； 一般 泥煤 p1.38 (kJ/kgC) 褐

20、煤p1.21 (kJ/kgC) 烟煤p1.00.09 (kJ/kgC) 常温下煤的比热与水分和灰分含量成线性关系： p4.187(0.24Cr % + M %+0.165A %)/100 (kJ/kgC) 煤的导热系数一般为：0.232-0.348 W/mC； 并且随炭化程度和温度的升高而增大。 第一章 固体燃料 二、煤的主要特性 (三) 粘结性和结焦性 粘结性：指粉碎后的煤在隔绝空气的情况下加热到一定的温度 时，煤的颗粒相互粘结形成焦块的性质。 结焦性：煤在工业炼焦的条件下，粉碎后的一种或者几种煤混 合后的粘结性，粘结性越好结焦性也越好.结焦性也就是煤能炼出 冶金焦的性质。 煤的粘结性强弱分

21、为个等级，为最弱，为最强。一般用 坩埚法进行测定，对形成的焦块进行观察判定。 第一章 固体燃料 二、煤的主要特性 （四） 热稳定性 热稳定性指煤在加热的情况下是否容易破碎而言。热稳定性的强 弱直接影响到煤的燃烧和气化效果。褐煤和无烟煤的热稳定性较差。 （五）反应性和可燃性（煤的活性煤的活性） 煤的反应性指煤在一定温度下进行气化还原反应的能力。实际上也 就是煤中的碳与二氧化碳及水蒸气进行还原反应的速度。煤中的碳与二氧化碳及水蒸气进行还原反应的速度。反应产物中CO的 含量越高，反应性就越好。这个指标反映了生产人工煤气的性质。 C+CO2 = 2CO Q （还原反应），C+ H2O = CO +H2

22、 Q （水蒸气作为气化剂） 煤的可燃性是指燃料中的碳与氧发生氧化反应的的速度（燃烧速度）， 炭化程度越高的煤其反应性和可燃性就越差。炭化程度越高的煤其反应性和可燃性就越差。 三、煤的利用（动力煤，炼焦煤） （1）作为燃料（火力发电厂、工业窑炉等） （2）用于炼焦：焦炭主要用于高炉炼铁和用于铜、 铅、锌、钛、锑等有色金属的鼓风炉冶炼。 （3）作为气化原料制造煤气：焦炉煤气、发生炉 煤气、水煤气等 第一章 固体燃料 一、原油加工及其产品 液体燃料包括天然液体燃料和人造液体燃料两类。 石油（原油）是自然界唯一存在的天然液体燃料。工业 和日常生活中使用的液体燃料都是从石油和煤提炼出的 各种燃料油（成品

23、油）。 石油是从地层深处开采出来的一种液态状矿物，颜 色呈浅褐色或深黑色，性状粘稠。石油通过加工炼制可 以得到成品燃料油。 加工方法：直接分馏法（常压，减压），裂解法 （热裂化，催化裂化） 第二章 液体燃料 一、原油加工及其产品 1.直接分馏法（常压，减压） 第二章 液体燃料 1.直接分馏法（常压，减压） 加工原理：对原油加热，石油中各组分按其沸点的高低， 先后从分馏塔中馏出，从而得到不同馏分的石油制品。按照 沸点的高低的顺序为：汽油、煤油、柴油（轻菜油和重柴 油）、重油。常压分馏可以得到沸点为350度以下的石油产 品。 通过常压分馏法得到的各种馏分仍然是多组分的化合物， 可以进一步加热采用减

24、压法进行分馏。例如将常压重油进一 步加热至400度以上，可以连续分离出各种沸点在350度以上 重质油来。 第二章 液体燃料 2.裂解法（热裂化，催化裂化） 为了增产轻质油，增加品种和提高质量，采用裂化的方法从 重油中生产汽油，柴油和高级车用、航空用汽油等。 裂解法就是采用化学方法使分子较大的烃类(重碳氢化合物) 断裂分解成分子较小的烃类(轻碳氢化合物) ，以获得轻质石油产 品。 分馏法是物理方法，而裂解法是化学方法分馏法是物理方法，而裂解法是化学方法。前者不影响石油 分子的结构，后者的分子结构要发生变化。 第二章 液体燃料 3.石油产品 液化石油气、汽油、煤油、轻柴油、重柴油、重油、残渣油等。

25、 汽油、煤油、轻柴油主要用于各种发动机的燃料；重柴油、 重油一般用于各种工业窑炉和锅炉的燃料；液化石油气主要用于 民用燃料。 二、 重油的化学组成 成分： C，H，O，N，S；A，M C H O + N S 85-88% 10-13% 0.5-1.0% 0.2-1.0% 第二章 液体燃料 三、重油的物理性能 1闪点、燃点和着火点 闪点：遇小火能发生闪火的温度（80-130 C）。 燃点：遇小火闪火后能继续燃烧的温度（闪点+10 C）。 着火点：温度继续升高并发生自燃的温度（500-600C）。 重油的闪点、燃点和着火点是液体燃料的非常重要的性能 指标，关系到用油的安全技术和燃烧条件。 第二章

26、液体燃料 三、重油的物理性能 2.重油的粘度 表示油的质点之间摩擦力大小的指标，反映了油的流动性。表示油的质点之间摩擦力大小的指标，反映了油的流动性。 （1）运动粘度： （m2/s），动力粘度=（kg/ms） （2）恩氏粘度：Et（用恩格拉粘度计测量） 中华人民共和国 GB/T 266石油产品恩氏粘度测定法 测定原理: 油在一定温度下、油在一定温度下、 200 ml 200 ml容量容量 ，从恩氏粘度计流出，从恩氏粘度计流出 的时间的时间( (秒秒) )与蒸馏水在与蒸馏水在2020时流出的时间时流出的时间( (秒秒) )之比，即为之比，即为 油在一定温度下的恩氏粘度值。油在一定温度下的恩氏粘度

27、值。 油的粘度与温度有关，温度越高粘度越小。 Et大于1。 第二章 液体燃料 三、重油的物理性能 2.重油的粘度 （3）重油的牌号 20、60、100、200 （按50C时的恩氏粘度值命名） （4）汽油的标号（辛烷值） 恩氏粘度计 70、90、93、97、100（港澳地区） 衡量汽油在气缸内抗爆震燃烧能力的一种指标，指它们 分别含有90、93、97的抗爆震能力强的“异辛烷”， 也就是说分别含有10、7、3的抗爆震能力差的正庚烷。 汽油标号的高低只是表示汽油辛烷值的大小。其值高表示 抗爆震的能力强。 第二章 液体燃料 第二章 液体燃料 三、重油的物理性能 重油的粘度与温度有关，温度越高粘度越小。

28、 第二章 液体燃料 三、重油的性能 3重油的密度： 20 = 0.92-0.98 t/m3 4比热和导热系数 当在20100范围内:Cp=1.31.7 kj/kg. 用公式计算比热：Ct=4.187（0.416+0.0006t） kj/kg. 导热系数：=0.1280.163 w/(m. ) 5重油的发热量（高位/低位） 燃油的成分主要是各种碳氢化合物,杂质比较少，所以发热 量比较大。 其低发热量为： QL = 39.942.0 MJ/kg 第二章 液体燃料 三、重油的性能 6重油的含硫量 重油中的硫是一种有害杂质，会对输油系统和燃烧设 备造成腐蚀，也会造成大气污染。根据国标规定，供工 业窑炉

29、使用的重油含硫量不能大于1%，用于发动机的轻 质燃油的含硫量有更加严格的要求。 第二章 液体燃料 三、重油的物理性能 7残炭率 重油在隔离空气的条件下加热，蒸发出油蒸汽后剩重油在隔离空气的条件下加热，蒸发出油蒸汽后剩 余的固体碳素所占的比例。余的固体碳素所占的比例。 残炭率高时,燃烧过程中容易析出碳粒，产生不完 全燃烧；并且容易造成燃烧器输油导管和喷嘴口的结焦， 影响燃烧器的正常工作。 气体燃料是一种理想的燃料，较之固体燃料和液体燃 料具有显著的优点。气体燃料燃烧完全，二氧化碳的排放 量相对较小，调节和控制方便，容易实现设备的自动控 制，更便于长距离输送。气体燃料包括城市燃气和工业燃 气两类。

30、 第三章 气体燃料 一、城市燃气 符合国家城市燃气分类标准的气体燃料叫城市燃气(城市燃气分类国家 标准GB/T13611-92)。必须达到华白数和燃烧势的要求。 第三章 气体燃料 一、城市燃气 符合国家城市燃气标准的气体燃料叫城市燃气(城市燃气分类 GB/T13611-92)。 1人工煤气 （R）（Manufactured gas） 焦炉煤气：炼焦过程的副产品 主要成分：H2 CO CH4 CmHn N2 CO2 O2 QL=1320019200 kJ/Nm3 （4000 kCal / Nm3） 第三章 气体燃料 第三章 气体燃料 1人工煤气 （R）（Manufactured gas) 油制气

31、：利用重油进行热裂解和催化裂解获得的气体 燃料。 主要成分：H2 CO CH4 CmHn N2 CO2 O2 QL=1650025800 kJ/Nm3 （40006000 kCal N/m3） 第三章 气体燃料 2天然气 （T）（气田气和油田气）（Natural gas ） 一种从气田或者油田直接开采的天然气体燃料（主要成分 CH4=9098%）。 主要成分： CH4 CmHn N2 CO2 （微量H2O， H2S ） QL=3500037000 kJ/Nm3 （8000-10000 kCal /Nm3） 密度：0.70.8 kg/Nm3 3液化石油气（Y）LPG Liquified Petr

32、oleum Gas 石油炼制过程的副产品，主要成分为C3 和C4的烃类（主要是丙 烷、丙烯和丁烷、丁烯），在常温下加压（大约1.6MP）就可以液化， 可以用高压储罐储存，减压就可以汽化。 主要成分： C3H8 C4H8 C3H10 C4H10 CmHn 气态热值： QL=87900108900 kJ/Nm3 （21000-26000 kCal /Nm3） 液态热值： QL=4520046100 kJ/Nm3 气态密度： 1.952.36 kJ/Nm3 第三章 气体燃料 第三章 气体燃料 二、工业燃气 1发生炉煤气/水煤气 C + O2 = CO2 + Q （空气作为气化剂） C + CO2 =

33、 2CO Q （还原反应） C + H2O = CO +H2 Q （水蒸气作为气化剂） 主要组分：CO， H2 ， CO2， N2，H2O 热值：发生炉煤气 5.74 MJ/Nm3，（1300 kCal /Nm3） 水煤气 10.37 MJ/Nm3，（2400 kCal /Nm3） 应用：主要用于玻璃、灯泡行业的加热工艺。 2高炉煤气/ 转炉煤气（钢铁厂） 高炉煤气是高炉炼铁过程中的副产品，转炉煤气是纯氧顶吹转炉炼 钢过程产生的副产品（吨钢大约产生70 m3转炉煤气）。高炉和转炉煤高炉和转炉煤 气通过收集、净化和储存工艺处理后可以供企业内部工业窑炉使用。气通过收集、净化和储存工艺处理后可以供企业内部工业窑炉使用。 高炉煤气主要组分： CO（35 %）， CO2 ，N2 热值 4.0 MJN/m3，（800 900 kCal /Nm3） 转炉煤气主要组分： CO（60 %）， CO2 ，N2 热值 6.2 7.5 MJ/Nm3，（1500 1800 kCal /Nm3） 应用：主要用作工业窑炉的加热燃料 第三章 气体燃料 三、气体燃料的组分 1可燃组分气体：H2，CO，CH4，CmHn， 2不可燃组分气体：N2，CO2，O2， H2O 3杂质：有机硫，