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燃料的组成、性能及各组成的表示方法有哪些?

  1. 燃料“组成”的两套体系

(A)元素分析(工业常用:终分析 Ultimate analysis)
给出燃料中元素的质量分数:C,H,O,N,SC,H,O,N,S,以及灰分AA、水分WW。用于配风、烟气量、热平衡与污染物核算。

(B)工业分析(近分析 Proximate analysis,固体燃料核心)

  • 水分 WW
  • 挥发分 VV
  • 灰分 AA
  • 固定碳 FCFC
    且有关系:FC=100FC = 100% - (W+V+A)(同一基准下)。
  1. “性能”常用指标(热工视角)
  • 发热量:高位 QHHVQ_{HHV}、低位 QLHVQ_{LHV}(MJ/kg 或 kJ/kg)
  • 着火/燃尽特性:着火温度、燃烧速率、燃尽时间、结渣倾向
  • 物性:密度 ρ\rho、粘度 ν\nu(液体重油关键)、挥发性、闪点、凝点
  • 杂质与腐蚀性:SS(硫)、ClCl、碱金属、钒(重油),灰的软化温度等
  • 可燃范围(气体):爆炸极限、火焰传播速度
  1. 各组成“表示基准”(必须先统一基准)

常用基准:

  • 收到基(ar):原样含水含灰
  • 空气干燥基(ad):去除外在水(实验室常见)
  • 干基(d):不含水
  • 干燥无灰基(daf):不含水、不含灰(用来比较可燃部分)

典型换算(以水分为例;质量分数形式):

  • 从收到基到干基:Xd=Xar1WarX_d = \dfrac{X_{ar}}{1-W_{ar}}
  • 从干基到干燥无灰基:Xdaf=Xd1AdX_{daf} = \dfrac{X_d}{1-A_d}