云南皂角 24.9矿 45.00 1 70.02 5.91 20.94 1.82 1.31 干燥无灰基元素分析 煤产War/Ad/Cdaf/Hdaf/Odaf/Ndaf/Sdaf/种地 ％ 河南观音安徽淮黑龙烟江24.0煤 鹤 5.50 0 83.10 5.70 10.00 0.80 0.40 22.8南 6.92 0 81.40 5.60 10.60 1.43 0.92 26.0堂 3.00 0 87.00 5.50 5.00 1.50 1.00 ％ % % % % % 岗 广西合 49.2山 4.93 0 77.60 4.50 6.90 1.70 9.30 干燥无灰基元素分析 煤产War/Ad/Cdaf/Hdaf/Odaf/Ndaf/Sdaf/种地 ％ 山西阳湖南金竹无北烟京24.0煤京 4.00 0 94.00 1.40 3.70 0.60 0.30 24.0山 7.50 0 92.50 3.60 2.00 0.90 1.00 26.0泉 5.00 0 91.70 3.80 2.20 1.30 1.00 ％ % % % % % 西
其他燃料 石油
原油是天然存在的易流动的液体燃料，比重在0.78-1.00之间。它是多种化合物的混合物，主要由链烷烃、环烷烃和芳香烃等碳氢化合物组成。
原油通过蒸馏、裂化生产出各种汽油、溶剂、化学产品和燃料油。 原油中的硫大部分以有机硫的形式存在，原油中硫的含量变化范围较大，一般为0.1％－7％。 原油中氮的平均含量为0.65%。 天然气
天然气是典型的气体燃料，它的组成一般为甲烷85%、乙烷10%、丙烷3%；含碳更高的碳氢化合物也可能存在于天然气中。天然气还含有碳氢化合物以外的其他组分，如H2O、CO2、N2、He和H2S等。
天然气中的硫化氢具有腐蚀性，它的燃烧产物为硫的氧化物，因此许多国家规定了天然气中总硫含量和硫化氢含量的最大允许值。 非常规燃料 城市固体废弃物
商业和工业固体废弃物 农产品及农村废物 污水处理厂废物
可燃性工业和采矿废物
天然存在的含碳和含碳氢的资源 合成燃料
燃料组成的化学表达式 CxHyNzSmOn
C: 77.2%, H: 5.2%, N: 1.2%, S: 2.6%, O: 5.9% and ash: 7.9% by weight. Determine the normalized molar composition. EXAMPLE
Element Wt % mol/100g mol/mol
C 77.2 ? 12 = 6.43 ? 6.43 = 1.00 H 5.20 ? 1 = 5.20 ? 6.43 = 0.808 N 1.20 ? 14 = 0.0857 ? 6.43 = 0.013 S 2.60 ? 32 = 0.0812 ? 6.43 = 0.013 O 5.90 ? 16 = 0.369 ? 6.43 = 0.057 ash 7.9
The normalized molar composition:CH0.808N0.013S0.013O0.057 SOLUTION
燃烧过程及燃烧产物 燃料完全燃烧的条件 燃料过程中产生的污染物 热化学关系式
2.2 燃料的燃烧过程 燃烧过程及燃烧产物
燃烧是指可燃混合物的快速氧化过程，并伴随着能量（光和热）的释放，同时使燃料的组成元素转化成为相应的氧化物。 完全燃烧：CO2、H2O
不完全燃烧： CO2、H2O & CO、黑烟及其他部分氧化产物 如果燃料中含有S和N，则会生成SO2和NO 空气中的部分N可能被氧化成NO－热力型NOx 燃料完全燃烧的条件
空气条件：提供充足的空气；但是空气量过大，会降低炉温，增加热损 温度条件：达到燃料的着火温度
时间条件：燃料在高温区停留时间应超过燃料燃烧所需时间 燃料与空气的混合条件：燃料与氧充分混合 典型燃料的着火温度
燃烧火焰温度与燃料混合比的关系（以CH4为例） 典型锅炉热损失与过剩空气量的关系 The exhaust gas temperature
Depends not only the exhaust gas temp.but on the amount of excess air used 燃气比和混合程度对燃烧产物的影响 燃烧过程中产生的污染物 燃烧可能释放的污染物：
CO2、CO、SOx、NOx、CxHy、烟、飞灰、金属及其氧化物等 温度对燃烧产物的绝对量和相对量都有影响 燃料种类和燃烧方式对燃烧产物也有影响 燃烧产物与温度的关系
燃料种类对燃烧产物的影响（以1000MW电站为例） 典型固态燃料的燃烧产物 典型液态燃料的燃烧产物 典型气态燃料的燃烧产物 热化学关系式 发热量：
单位燃料完全燃烧时，所放出的热量，即在反应物开始状态和反应产物终了状态相同下的热量变化（ kJ/kg or kcal/kg ）。
高位发热量：包括燃料生成物中水蒸气的汽化潜热。
低位发热量：燃烧产物中的水蒸气仍以气态存在时，完全燃烧过程所释放的热量。 qL：低位发热量； qH：高位发热量；
WH：燃料中氢的质量百分数； WW：燃料中水分的质量百分数。 燃烧设备的热损失： 排烟热损失
不完全燃烧热损失 散热损失
在充分混合的条件下，热损失在理论空气量条件下最低。 不充分混合时，热损失最小值出现在空气过剩一侧。 燃料热损失与空燃比的关系 燃料燃烧的空气量计算
烟气体积及污染物排放量计算 2.3 与燃烧相关的计算 燃料燃烧的空气量计算 理论空气量Va0
燃料燃烧所需要的氧气，一般是从空气中获得的；单位量燃料按燃烧反应方程式完全燃烧所需要的空气量称为理论空气量，由燃料的组成决定，可根据燃烧方程式计算求得。 建立燃烧化学方程式时，通常假设：
（1）空气仅是由氮和氧组成的，其体积比为79.1:20.9=3.78 ； （2）燃料中的固态氧可用于燃烧； （3）燃料中的硫主要被氧化为SO2；
（4）热力型NOx的生成量较小，在计算理论空气量时可以忽略； （5）燃料中的氮在燃烧时转化为N2和NO，一般以N2为主； 于是，理论空气量 (单位质量燃料需要空气的标准体积，m3/kg) 一般煤的理论空气量Va0＝4－9m3/kg，液体燃料的Va0=10-11m3/kg
计算环己烷(C6H12) 燃烧时的理论空气量，并确定燃烧产物气体的组成（以百分数表示）。 Example
假定煤的化学组成以质量计为：C:77.2%，H:5.2%，N:1.2％，S:2.6%，O:5.9%，灰分:7.9%。试计算这种煤燃烧时的理论空气量，并确定燃烧产物气体的组成（以百分数表示） 。 Example 空气过剩系数
实际的燃烧装置中，“三T”条件不可能达到理想化的程度，为使燃料完全燃烧，必须供给过量的空气。一般把超过理论空气量多供给的空气量称为过剩空气量，并把实际空气量Va与理论空气量Va0之比定义为空气过剩系数α，即
通常α〉1，α值的大小取决于燃料种类、燃烧装置形式及燃烧条件等因素。 空燃比
单位质量燃料燃烧所需要的空气质量，可以由燃烧方程式直接求得。
求甲烷燃烧的空燃比。 Example 烟气体积
理论烟气量Vfg0
在理论空气量下，燃料完全燃烧所生成的烟气体积称为理论烟气体积，以Vfg0表示。烟气成分主要是CO2、SO2、N2和水蒸气，通常分为干烟气（不含水蒸汽）和湿烟气（含水蒸汽）。
理论烟气量＝干烟气量＋水蒸气体积
理论水蒸气体积＝燃料中氢燃烧后生成的水蒸气体积＋燃料中所含的水蒸气体积＋由供给