煤氣的基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教材

煤氣的基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教材HYPERLINK\o"第一章第一節(jié)副產(chǎn)煤氣的種類及其性質(zhì)"副產(chǎn)煤氣的種類及其性質(zhì)………………3HYPERLINK\o"第一章第二節(jié)煤氣的特點(diǎn)"煤氣的特點(diǎn)…………………6HYPERLINK\o"第一章第三節(jié)煤氣的燃燒"煤氣的燃燒…………………9HYPERLINK\o"第一章第四節(jié)單位制及其換算"單位制及其換算…………12HYPERLINK\o"第一章第五節(jié)氣體流動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)"氣體流動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)………15副產(chǎn)煤氣的種類及其性質(zhì)能源是生產(chǎn)各種能量的資源，如機(jī)械能、熱能、光能等。一般分為兩大類：一次能源和二次能源。一次能源如煤、石油、天然氣、水能、太陽(yáng)能、風(fēng)能、核能等；二次能源多由一次能源轉(zhuǎn)換而來(lái)，如電能、焦炭、高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、蒸汽等等。我國(guó)鋼鐵工業(yè)的能源構(gòu)成情況：以煤為主(占72.2%)，以油(占6.4%)、氣(占1.15%)為輔。鋼鐵企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中副產(chǎn)的高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣，都是一種優(yōu)質(zhì)的氣體燃料，是寶貴的能源財(cái)富。在各種燃料中，氣體燃料的燃燒最容易控制，燃燒的效率也最高，是企業(yè)生產(chǎn)中最受歡迎的一種燃料。鋼鐵企業(yè)中副產(chǎn)煤氣有四種。高爐煤氣高爐是鋼鐵企業(yè)冶煉生鐵的設(shè)備。高爐冶煉生鐵的主要原料是鐵礦——原礦或燒結(jié)礦，主要燃料是冶煉焦，以及石灰石等附加物料組成的煉鐵爐料。在冶煉過(guò)程中，由于焦炭中的碳在爐缸內(nèi)燃燒，而且是一層熾熱厚焦炭，開始由空氣過(guò)剩而逐漸變成空氣不足的燃燒，結(jié)果就產(chǎn)生了高爐煤氣。高爐煤氣是無(wú)色、無(wú)味、有毒的可燃?xì)怏w。發(fā)熱量在3349.44~4186.8千焦/米3(800~1000大卡/標(biāo)米3)，理論燃燒溫度在1500℃左右，著火點(diǎn)700℃左右。高爐煤氣中含有30%左右的CO，如泄漏出來(lái)，極易造成人身中毒。含N2和CO2之和近70%左右，會(huì)給人造成喘息(沒(méi)有氧存在)和窒息。高爐煤氣與空氣或氧氣混合到一定比例，遇到明火或700℃左右的高溫就會(huì)爆炸。焦?fàn)t煤氣煉焦生產(chǎn)工藝就是煤的干餾過(guò)程，即煤在隔絕空氣加熱時(shí)，其中的有機(jī)質(zhì)在不同的溫度下，發(fā)生一系列變化，結(jié)果形成數(shù)量和組成不同的氣態(tài)、固態(tài)產(chǎn)物，最后在煉焦末期形成了焦炭，同時(shí)副產(chǎn)了大量的焦?fàn)t煤氣。凈化的焦?fàn)t煤氣是無(wú)色的，有臭味的有毒氣體。發(fā)熱量在16747.2~18421.92千焦/米3(4000~4400大卡/標(biāo)米3)，著火溫度為550~650℃左右，理論燃燒溫度2150℃左右。焦?fàn)t煤氣與空氣混合到一定比例，遇到明火或550℃左右高溫就會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的爆炸。焦?fàn)t煤氣中的CO含量較高爐煤氣少，但也會(huì)造成人身中毒。轉(zhuǎn)爐煤氣當(dāng)今世界的轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)，都是氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐或頂?shù)讖?fù)合吹煉轉(zhuǎn)爐。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐在吹煉過(guò)程中，由于鐵水中有碳的氧化，產(chǎn)生了爐氣，其爐氣量的大小主要取決于吹氧量及鐵水含碳量的多少。因?yàn)闋t內(nèi)溫度很高，所以碳的主要氧化物是一氧化碳(CO)，也就是轉(zhuǎn)爐煤氣的主要成份。轉(zhuǎn)爐煤氣的成份，在吹煉周期內(nèi)，不同時(shí)期有不同的成份，而且與回收設(shè)備的操作條件及煤氣的回收條件有關(guān)。凈化后的轉(zhuǎn)爐煤氣是有毒的可燃?xì)怏w。其發(fā)熱量在7717.56~8373.6千焦/標(biāo)米3(1700~2000大卡/標(biāo)米3)。煤氣中含有55%以上的CO，泄漏出來(lái)極易造成人身中毒。轉(zhuǎn)爐煤氣與空氣或氧氣混合達(dá)到一定比例，遇到明火就會(huì)爆炸。轉(zhuǎn)爐煤氣的理論燃燒溫度較高爐煤氣高。鐵合金爐煤氣在封閉式電爐中冶煉鐵合金時(shí)，由于大多是還原性反應(yīng)，所以電爐產(chǎn)品除金屬、非金屬元素外，還生成大量的CO氣體，即鐵合金爐煤氣。隨著鐵合金電爐冶煉周期的變化，煤氣成份也在變化。凈化的鐵合金爐煤氣是有毒可燃?xì)怏w，其發(fā)熱量在10467千焦/米3(2500大卡/標(biāo)米3)。煤氣中含有70%左右的CO，泄漏出來(lái)極易造成人身中毒。理論燃燒溫度比轉(zhuǎn)爐煤氣稍高。鐵合金爐煤氣與空氣或氧氣混合達(dá)到一定比例，遇到明火就會(huì)發(fā)生爆炸。發(fā)生爐煤氣發(fā)生爐煤氣不是鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的副產(chǎn)煤氣。它是由專門的造氣裝置耗煤產(chǎn)生的煤氣。在一些特鋼企業(yè)，沒(méi)有副產(chǎn)煤氣，煤氣的主要來(lái)源就靠發(fā)生爐煤氣供給。發(fā)生爐煤氣是由固體燃料(煤、焦炭)在發(fā)生爐內(nèi)加熱的過(guò)程中，通入空氣及蒸汽使之不完全燃燒而產(chǎn)生的煤氣。凈化后的發(fā)生爐煤氣是無(wú)色的，有焦?fàn)t煤氣味道的可燃?xì)怏w。含CO在20%左右，發(fā)熱量為900~1500大卡/標(biāo)米3，著火點(diǎn)在650℃~700℃，理論燃燒溫度為1300℃，對(duì)人身的中毒性質(zhì)及其與空氣混合達(dá)到一定比例造成爆炸的影響，介于高爐煤氣和焦?fàn)t煤氣之間。要合理、充分、有效的使用煤氣，就要做好煤氣的綜合利用。必須采取以下措施：完善計(jì)量?jī)x表，包括流量、壓力、熱值等計(jì)量?jī)x表。開辟新用戶，最大限度地減少各種煤氣的放散。按不同窯爐的設(shè)計(jì)要求，供給設(shè)計(jì)要求熱值的煤氣，不要只圖方便，亂用高熱值煤氣，造成浪費(fèi)能源，要節(jié)約高熱值煤氣——焦?fàn)t煤氣，以供民用。由于高爐冶煉工藝的發(fā)展，現(xiàn)代高爐多用高壓冶煉，要及時(shí)做好爐頂煤氣余壓的回收用來(lái)發(fā)電，這就是高爐余壓發(fā)電裝置（TRT）。利用高爐余壓發(fā)電裝置回收的電能，相當(dāng)于高爐鼓風(fēng)所耗電能的1/4~1/3左右，回收的能量是相當(dāng)可觀的。高爐煤氣的干法除塵，目前在國(guó)外已有使用。利用干法除塵，一方面可節(jié)省冷卻煤氣用水，另一方面可維持煤氣在相當(dāng)高的溫度，可以設(shè)法回收這一部分顯熱。改進(jìn)對(duì)加壓混合站的管理，采用戶外式集中控制，可以節(jié)省建設(shè)費(fèi)用和減少操作人員，也為進(jìn)一步用計(jì)算機(jī)控制打下基礎(chǔ)。轉(zhuǎn)爐煤氣和鐵合金爐煤氣應(yīng)盡快回收。從已回收轉(zhuǎn)爐煤氣的企業(yè)可以看到，收效是明顯的，既回收了煤氣，同時(shí)又充分利用了煤氣的顯熱，用余熱鍋爐來(lái)產(chǎn)生蒸汽。煤氣的特點(diǎn)單一氣體的物理化學(xué)性質(zhì)任何一種副產(chǎn)煤氣都是由一些單一氣體混合而成。其中可燃?xì)怏w成份有CO、H2，和其它氣態(tài)碳?xì)浠衔顲nHm以及H2S。不可燃的氣體成份有CO2、N2和少量的O2。除此之外，在氣體燃料中還含有水蒸汽、焦油蒸汽以及粉塵固體微粒?，F(xiàn)將組成副產(chǎn)煤氣的單一氣體的物理化學(xué)性質(zhì)列表如下表1-1。表1-1單一氣體的物理化學(xué)性質(zhì)分類分子式顏色氣味分子量重度()低發(fā)熱量空氣中爆炸范圍（%）著火溫度(℃)火焰溶水性kJ/m3kcal/m3甲烷CH4無(wú)色微有蔥臭16.040.7153567185305.4~15650~750微弱亮光難乙烷C2H6無(wú)色無(wú)臭30.071.34163690152305~12520~630微光難氫氣H2無(wú)色無(wú)臭2.0160.089910747.525704.2~74580~590難一氧化碳CO無(wú)色無(wú)臭281.25016269302012.4~75644~658藍(lán)色*硫化氫H2S無(wú)色濃厚的臭蛋味34.071.52023669.656604.3~45.6364藍(lán)色易二氧化碳CO2無(wú)色略有氣味441.977易氧O2無(wú)色無(wú)臭321.429*：少量水即可降低CO的著火溫度。氣體中空氣的比重設(shè)為1，空氣的分子量為29，重度為1.293kg/m3。煤氣的腐蝕性和毒性副產(chǎn)煤氣中具有腐蝕性的成份主要有硫化氫(H2S)、二氧化碳(CO2)及氧氣(O2)。這些氣體只有在有水時(shí)才具有腐蝕性。H2S、CO2在水中呈酸性，O2在水中則具有氧化性腐蝕。因此，為減少煤氣對(duì)管道的腐蝕性，應(yīng)去掉煤氣中的水份。具有毒性的煤氣成分(有的副產(chǎn)煤氣中無(wú)其中一些成份)有：硫化氫(H2S)、氨(NH3)、苯(C6H6)等。煤氣干、濕成分的表示方法氣體燃料的組成是用所含各種單一氣體的體積百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。并有干成分和濕成分兩種表示方法。氣體燃料的濕成分，是指包括水蒸汽在內(nèi)的成份，各種成分之間的關(guān)系如下：CO濕%+H2濕%+CH4濕%+……+CO2濕%+N2濕%+O2濕%+H2O濕%=100%煤氣的干成分中不包括水蒸汽在內(nèi)，各種成分的關(guān)系如下：CO干%+H2干%+CH4干%+……+CO2干%+N2干%+O2干%=100%在技術(shù)資料中，一般都用干成分表示氣體燃料的組成情況，這樣就排除了由于隨著溫度的不同煤氣中水蒸汽含量不同而帶來(lái)的影響。但在燃燒計(jì)算時(shí)，則需要煤氣的濕成分作為計(jì)算的依據(jù)。因此應(yīng)將干成分換算成濕成分。干、濕成分之間的換算關(guān)系可用下式表之：X濕=X干(100-H2O濕)/100=K·X干式中：H2O濕—為100米3濕煤氣中所含水蒸汽的體積煤氣發(fā)熱量煤氣的發(fā)熱量，是指完全燃燒一標(biāo)準(zhǔn)立方米煤氣時(shí)所釋放出的熱量。發(fā)熱量有高發(fā)熱量和低發(fā)熱量之分。高發(fā)熱量：?jiǎn)挝蝗剂贤耆紵?，將燃燒產(chǎn)物中的水蒸汽冷卻到0℃的水的放出的熱量也計(jì)算在內(nèi)的發(fā)熱量，用Q高表之。低發(fā)熱量：?jiǎn)挝蝗剂贤耆紵?，燃燒產(chǎn)物中的水蒸汽冷卻到20℃所放出的熱量，稱為低發(fā)熱量，用Q低表之。Q高=30.46CO+30.5H2+95.3CH4+152.5C2H6+…+60H2S，大卡/米3Q高=(30.46CO+30.5H2+…+60H2S)×4.187，千焦/米3Q低=30.46CO+25.8H2+85.9CH4+143C2H6+…+55.2H2S，大卡/標(biāo)米3Q低=(30.46CO+25.8H2+…+55.2H2S)×4.187，千焦/米3煤氣質(zhì)量的要求高爐煤氣含塵量：應(yīng)小于10毫克/標(biāo)米3含濕量：為煤氣中飽和水含量和機(jī)械水含量的總和。熱風(fēng)爐對(duì)煤氣質(zhì)量的要求：溫度≤35℃，特殊情況≤40℃，機(jī)械水分應(yīng)盡量脫除。焦?fàn)t煤氣由焦?fàn)t出來(lái)的煤氣因含有焦油蒸汽，一般叫做荒焦?fàn)t煤氣?；慕?fàn)t煤氣中含有水、焦油及其它可作化工原料的氣態(tài)化合物；必須將荒焦?fàn)t煤氣進(jìn)行加工處理，使其中的焦油蒸汽和水蒸汽冷凝下來(lái)，并將有關(guān)的化工原料回收，凈化然后才送入煤氣管道管網(wǎng)作燃料使用。這時(shí)的焦?fàn)t氣就清潔了。轉(zhuǎn)爐煤氣含塵量：應(yīng)不大于本企業(yè)高爐煤氣的含塵量；含氧量：要求不大于2%。著火溫度與燃燒極限著火溫度著火溫度表示可燃混合物系統(tǒng)化學(xué)反應(yīng)可以自動(dòng)加速而達(dá)到自燃著火的最低溫度。表1-2各種可燃物質(zhì)的著火溫度(常壓下在空氣中燃燒)物質(zhì)名稱著火溫度(℃)物質(zhì)名稱著火溫度(℃)物質(zhì)名稱著火溫度(℃)氫(H2)510~590丁烷(C4H10)430汽油390~685一氧化碳(CO)610~658丙烯(C3H6)455煤油250~609甲烷(CH4)537~750苯(C6H6)570~740石油360~367乙烷(C2H6)510~630高爐煤氣530褐煤250~450乙烯(C2H4)540~547發(fā)生爐煤氣530煤煙400~500乙炔(C2H2)335~480焦?fàn)t煤氣500無(wú)煙煤600~700丙烷(C3H8)466天然氣530焦炭700自燃著火：使可燃的混合物整個(gè)容積都同時(shí)達(dá)到某一溫度，超過(guò)該溫度，混合物便自動(dòng)地著火達(dá)到燃燒狀態(tài)。這種過(guò)程叫做“自燃著火”，俗稱“著火”。點(diǎn)火燃燒：在冷的混合物中，用一個(gè)不大的點(diǎn)熱源，在某一局部地方點(diǎn)火，先引起周部著火燃燒，燃后向其它地方傳播，最終使整個(gè)混合物都達(dá)到著火燃燒。點(diǎn)火溫度與點(diǎn)火的熱源性質(zhì)有關(guān)；用固體表面點(diǎn)火時(shí)，比表面積越小，點(diǎn)火溫度也越高。實(shí)際常用小火把點(diǎn)火：是否能夠點(diǎn)火，取決于混合物的成分，小火把與混合物接觸的時(shí)間，小火把的火焰尺寸和溫度等。著火溫度界限著火過(guò)程只有在一定的壓力極限和成分極限內(nèi)才能實(shí)現(xiàn)。在一定的壓力下可使可燃物發(fā)生自燃著火的濃度范圍稱為著火濃度界限，最小濃度稱濃度下限，最大濃度稱濃度上限。如果把可燃混合物置于一容器中，或相當(dāng)?shù)墓苤?，則由于燃燒產(chǎn)生高溫，會(huì)使燃燒生成的氣體體積膨脹，而產(chǎn)生爆炸其濃度范圍稱為爆炸濃度極限。表1-3部分可燃?xì)怏w與空氣混合時(shí)爆炸濃度極限氣體名稱高爐煤氣無(wú)煙煤發(fā)生爐煤氣煙煤發(fā)生爐煤氣焦?fàn)t煤氣純氧頂吹轉(zhuǎn)爐煤氣天然氣氣體在混合物中的體積含量(%)下限30.8415.4514.644.7218.224.96上限89.4984.476.8337.5983.2215.7濃度界限與混合物成分有關(guān)，還與惰性氣體的含量、可燃混合物的初始溫度有關(guān)。前者使界限變窄，尤其是上限變??；后者使界限變寬，特別是上限明顯增大。故預(yù)熱至高溫的可燃混合物，就濃度而言，是更易于點(diǎn)火的，而且燃燒的也更完全。這就是工業(yè)中預(yù)熱燃料的道理。煤氣的燃燒任何一種煤氣的燃燒過(guò)程，基本上都包括以下階段：①煤氣與空氣的混合，②混合后的可燃?xì)怏w的加熱與著火，③完成燃燒化學(xué)反應(yīng)。煤空混合是一個(gè)物理過(guò)程，需要消耗一定的能量和一定時(shí)間才能完成混合后的可燃?xì)怏w，只有加熱到它的著火溫度時(shí)才能進(jìn)行燃燒反應(yīng)。燃燒化學(xué)反應(yīng)是一種激烈的氧化反應(yīng)，反應(yīng)速度非常之快，可以認(rèn)為是在一瞬間完成的。因此影響煤氣燃燒速度的主要矛盾不是在燃燒反應(yīng)本身，而在煤氣與空氣的混合以及混合以后的可燃?xì)怏w的加熱升溫速度方面。可以看出，空氣和煤氣的預(yù)熱對(duì)提高燃燒速度和煤氣的完全燃燒方面都有很大的好處。煤氣燃燒反應(yīng)計(jì)算的一些假定為了使計(jì)算簡(jiǎn)化而又能滿足工程計(jì)算精確度的要求，在燃燒計(jì)算中通常采用以下幾點(diǎn)假定：一切氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(0℃、760毫米水銀柱)下的摩爾分子體積都是22.4升。當(dāng)溫度不超過(guò)2100℃，在計(jì)算中不考慮燃燒產(chǎn)物的熱分解。認(rèn)為干空氣中氧和氮的體積比為21：79，不考慮CO2和其他稀有氣體的存在。在進(jìn)行燃燒計(jì)算時(shí)，還需要兩個(gè)概念：1、完全燃燒和不完全燃燒當(dāng)燃料中的可燃物質(zhì)都和氧進(jìn)行充分的燃燒反應(yīng)，即在燃燒產(chǎn)物中不再有可燃物質(zhì)存在時(shí)，叫做完全燃燒。若燃燒產(chǎn)物中存在有可燃物質(zhì)，即燃料中的可燃物質(zhì)未能和氧充分進(jìn)行燃燒反應(yīng)的，叫做不完全燃燒。后者又有機(jī)械和化學(xué)不完全燃燒之分。2、空氣過(guò)剩系數(shù)在燃燒過(guò)程中，實(shí)際供給的空氣量(Ln)總是比理論上計(jì)算出的所需要的空氣量(L0)要稍大一些，二者之比叫做空氣過(guò)剩系數(shù)，即n=Ln/L0空氣過(guò)剩系數(shù)的大小與燃料種類、燃料方法及燃燒裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有關(guān)，也與操作有關(guān)。氣體燃料的空氣過(guò)剩系數(shù)一般在1.05~1.15之間。液體燃料則要大一些。氣體燃料的理論空氣需要量及燃燒產(chǎn)物量1、氣體燃料的理論空氣需要量(L0)和實(shí)際空氣消耗量(Ln)已知燃料成分的體積百分?jǐn)?shù)為：CO%+H2%+CH4%+CnHm%+H2S%+O2%+N2%+H2O%=100%其中各可燃成分的化學(xué)反應(yīng)式為：CO+1/2O2=CO2H2+1/2O2=H2OCnHm+(n+m/4)O2=nCO2+m/2H2OH2S+3/2O2=H2O+SO2故1米3煤氣完全燃燒的理論氧氣需要量為：L0，O2=［1/2CO+1/2H2+∑(n+m/4)CnHm+3/2H2S-O2］×10-2……標(biāo)米3/標(biāo)米3則1米3煤氣完全燃燒的理論空氣需要量為：L0=1/0.21［1/2CO+1/2H2+∑(n+m/4)CnHm+3/2H2S-O2］×10-2=4.76［1/2CO+1/2H2+∑(n+m/4)CnHm+3/2H2S-O2］×10-2……標(biāo)米3/標(biāo)米3實(shí)際空氣消耗量：Ln=nL02、燃燒產(chǎn)物的生成量完全燃燒時(shí)，按理論所需空氣量計(jì)算出的理論燃燒產(chǎn)物生成量為V0，按燃燒的化學(xué)反應(yīng)式可得：V0=0.01［CO+H2+∑(n+m/2)CnHm+2H2S+CO2+N2+H2O］+0.79L0……標(biāo)米3/標(biāo)米3理論燃燒產(chǎn)物生成量V0只與燃料成分有關(guān)。燃料中的可燃成分含量越高，發(fā)熱量越高，則V0也越大。當(dāng)空氣過(guò)剩系數(shù)n≠1時(shí)的燃燒產(chǎn)物生成量稱為實(shí)際燃燒產(chǎn)物生成量，用Vn表之。理論燃燒產(chǎn)物生成量V0與實(shí)際燃燒產(chǎn)物生成Vn之差別在于相關(guān)一部分過(guò)剩空氣量，可寫成：Vn=V0+(n-1)L0……標(biāo)米3/標(biāo)米3燃燒溫度燃料燃燒時(shí)燃燒產(chǎn)物所能達(dá)到的溫度叫做燃燒溫度。燃燒溫度與燃料種類、燃料成分、燃燒條件和傳熱條件有關(guān)。根據(jù)能量守恒定律，燃燒過(guò)程中燃燒產(chǎn)物的熱量收入和熱量相等。列出燃燒的熱平衡方程式，就可算出燃燒溫度。1、屬于熱量收入的有：燃料的化學(xué)熱，即燃料的發(fā)熱量Q低空氣帶入的物理熱Q空燃料帶入的物理熱Q燃2、屬于熱量支出的有：燃燒產(chǎn)物得到的物理熱Q產(chǎn)Q產(chǎn)=C產(chǎn)Vnt產(chǎn)式中：C產(chǎn)——燃燒產(chǎn)物的平均比熱，千焦/米3t產(chǎn)——燃燒產(chǎn)物的溫度，即實(shí)際溫度，℃燃燒產(chǎn)物傳給周圍介質(zhì)的熱量Q介由于不完全燃燒損失的熱量Q不由于燃燒產(chǎn)物中某些氣體在高溫下熱分解反應(yīng)消耗的熱量Q分熱平衡方程式為Q低+Q空+Q燃=VnC產(chǎn)t產(chǎn)+Q介+Q不+Q分實(shí)際燃燒產(chǎn)物的溫度t產(chǎn)為：t產(chǎn)=(Q低+Q空+Q燃-Q介-Q不-Q分)/VnC產(chǎn)若假設(shè)燃料是在絕熱系統(tǒng)中燃燒(Q介=0)并且完全燃燒(Q不=0)，則理論燃燒溫度t理t理=(Q低+Q空+Q燃-Q分)/VnC產(chǎn)理論燃燒溫度表明某種成分的燃料在某一燃燒條件下所能達(dá)到的最高溫度。從上式可以看出，空氣的預(yù)熱溫度越高，則Q空就越大；燃?xì)獾念A(yù)熱溫度升高，Q燃也增大，理論燃燒溫度就可增高，這樣有益于燃料的完全燃燒，同時(shí)可以節(jié)約燃料，提高了經(jīng)濟(jì)性。故在一切可以預(yù)熱空氣和燃?xì)獾娜紵b置上，都要求利用余熱來(lái)預(yù)熱空氣和煤氣。根據(jù)生產(chǎn)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，在一定條件下，實(shí)際燃燒溫度和理論燃燒溫度之間存在一定的關(guān)系，即：t產(chǎn)=t理ηη—叫爐溫系數(shù)，它和爐子的溫度制度及生產(chǎn)率的大小等因素有關(guān)。單位制及其換算國(guó)際單位制的基本單位長(zhǎng)度全稱：米；簡(jiǎn)稱：米；單位符號(hào)：m(M——兆，×106)米等于光在真空中三億分之一秒的時(shí)間間隔行程的長(zhǎng)度。質(zhì)量全稱：千克；簡(jiǎn)稱：千克；單位符號(hào)：kg千克等于國(guó)際千克原器的質(zhì)量。時(shí)間全稱：秒；簡(jiǎn)稱：秒；單位符號(hào)：s秒是Cs-133原子基態(tài)的兩個(gè)超精細(xì)能級(jí)之間躍遷所對(duì)應(yīng)的幅射的9192631770個(gè)周期的持續(xù)時(shí)間。電流全稱：安培；簡(jiǎn)稱：安；單位符號(hào)：A安培是有一恒定電流，若保持在處于真空中相距1米的兩無(wú)限長(zhǎng)而截面可忽略的平行直導(dǎo)線內(nèi)，則此兩導(dǎo)線之間產(chǎn)生的力在每米長(zhǎng)度上等于2×10-7牛頓。熱力學(xué)溫度全稱：開爾文；簡(jiǎn)稱：開；單位符號(hào)：K(k——千，×103)開爾文是水的三相點(diǎn)熱力學(xué)溫度的1/273.16。物質(zhì)的量全稱：摩爾；簡(jiǎn)稱：摩；單位符號(hào)：mol摩爾是一系統(tǒng)的物質(zhì)的量，該系統(tǒng)中包括的基本單元數(shù)與0.012千克C-12的原子數(shù)目相等。在使用摩爾時(shí)，基本單元指明，可以是原子、分子、電子及其它粒子，或是這些粒子的特定組合。發(fā)光強(qiáng)度全稱：坎德拉；簡(jiǎn)稱：坎；單位符號(hào)：cd坎德拉是一光源在給定方向上的發(fā)光強(qiáng)度，該光源發(fā)出頻率為540×1012赫茲的單色幅射，且在此方向上的幅射強(qiáng)度為1/683瓦特每球面度。輔助單位1、平面角單位名稱：弧度；單位符號(hào)：rad弧度是一個(gè)圓內(nèi)兩條半徑之間的平面角，這兩條半徑在圓周上截取的弧長(zhǎng)與半徑相等。2、立體角單位名稱：球面度；單位符號(hào)：sr球面度是一立體角，其頂點(diǎn)位于球心，而它在球面上所截取的面積等于球半徑為邊長(zhǎng)的正方形面積。國(guó)際單位制中具有專門名稱的導(dǎo)出單位表1-4國(guó)際單位制中具有專門名稱的導(dǎo)出單位量的名稱單位名稱單位稱號(hào)其他表示式例頻率赫[茲]HzS-1力，重力牛[頓]Nkg·m/s2壓力,壓強(qiáng),應(yīng)力帕[斯卡]PaN/m2能量，功，熱焦[耳]JN·m功率，幅射通量瓦[特]WJ/s電荷量庫(kù)[侖]CA·s電位,電壓,電動(dòng)勢(shì)伏[特]VW/A電容法[拉]FC/V電阻歐[姆]ΩV/A攝氏溫度攝氏度℃國(guó)家選定的非國(guó)際單位制單位表1-5國(guó)家選定的非國(guó)際單位制單位量的名稱單位名稱單位稱號(hào)換算關(guān)系及說(shuō)明時(shí)間分[小]時(shí)天(日)minhd1min=60s1h=60min=3600s1d=24h=86400s平面角[角]秒[角]分度(”)(’)(°)1”=(π/648000)rad1’=60”=(π/10800)rad1°=60’=(π/180)rad旋轉(zhuǎn)速度轉(zhuǎn)每分r/min1r/min=(1/60)S-1質(zhì)量噸t1t=1000kg攝氏溫度體積L，(l)1L=1dm3=10-3m3用于構(gòu)成十進(jìn)分倍數(shù)和分?jǐn)?shù)單位的詞頭比一大的：千k(103)、兆M(106)、吉G(109)；比一小的：毫m(10-3)、微μ(10-6)、納n(10-9)。氣體流動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)基本參數(shù)和一些參數(shù)間的關(guān)系煤氣屬于流體，有流動(dòng)性，也具有粘性，故在流動(dòng)中將產(chǎn)生摩擦力。煤氣也屬于氣體，其體積和重度隨溫度和壓力的不同而變化，是可壓縮流體。煤氣的重度和空氣相接近。煤氣的溫度、壓力、體積、比容、重度……等這些參數(shù)—物理量，決定了煤氣所處的狀態(tài)。為了研究煤氣在靜止和流動(dòng)時(shí)的規(guī)律，首先必須確定這些物理參數(shù)。溫度從宏觀上講，它反映物體的冷熱程度；從微觀上講，它與分子的熱運(yùn)動(dòng)密切相關(guān)。目前，國(guó)際上通用的溫度為熱力學(xué)用“T”表示，單位是“開爾文”簡(jiǎn)稱(K)。與熱力學(xué)溫度同時(shí)使用的還有攝氏溫度，用符號(hào)“t”表示，單位是“攝氏度”簡(jiǎn)稱(℃)。1K的大小為水的三相點(diǎn)熱力學(xué)溫度的1/273.16。攝氏溫度標(biāo)定是以水的冰點(diǎn)是一個(gè)參考點(diǎn)作為0℃，相當(dāng)于熱力學(xué)溫度的273.15(可以看出水的三相點(diǎn)溫度高于水的冰點(diǎn)0.01℃)。T=273.15+t，K體積氣體的體積是指氣體分子所能達(dá)到的空間，而不是指氣體分子本身體積的總和，一般用“V”表示，體積的國(guó)際單位為立方米(m3)。壓力單位面積上所受到的垂直作用力稱為壓強(qiáng)，工程上常稱為壓力。壓力用“P”表示，壓力的國(guó)際單位為帕斯卡(Pa)，1帕是1平方米面積上受到1牛頓的壓力，即1Pa=1N/m2。有時(shí)也用標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(atm)、工程大氣壓(at)、毫米汞柱(mmHg)、毫米水柱(mmH2O)等來(lái)表示，它們之間的換算關(guān)系為：1atm=760mmHg=10332mmH2O(10mH2O)=1.0332at=1.01325bar(巴)=101325Pa=1kgf/cm2壓力表所顯示的讀數(shù)，并非表內(nèi)壓力的實(shí)際值，而是表內(nèi)壓力比表外大氣壓高出的值。若表內(nèi)、外壓力相等，則壓力表的讀數(shù)為零。壓力的實(shí)際數(shù)值稱為絕對(duì)壓力，從壓力表上讀出的數(shù)值稱為表壓力，兩者的關(guān)系為：表壓力=絕對(duì)壓力-大氣的壓力重力加速度的規(guī)律是在赤道附近最小，約9.8m/s2，而在兩極最大，約10m/s2。水(H2O)的密度4℃時(shí)為1×103kg/m3，一般設(shè)水的比重為1。水銀(Hg)的密度時(shí)為13.6×103kg/m3，比重為13.6。鐵(Fe)的密度時(shí)為7.85×103kg/m3，比重為7.85。氣體的體積、壓力和溫度之間的關(guān)系壓強(qiáng)和溫度變化時(shí)，氣體體積的變化較顯著，其變化規(guī)律服從熱力學(xué)定律。氣體的體積與溫度的關(guān)系：在一定壓力條件下，氣體的體積與氣體的絕對(duì)溫度成正比，即V0/T0=V1/T1=V2/T2。也就是壓力不變時(shí)，氣體體積隨溫度的升高而增大。氣體的體積與壓力的關(guān)系：在溫度一定時(shí)，氣體的體積與氣體的絕對(duì)壓力成反比，即P0V0=P1V1=P2V2。也就是溫度一定時(shí)，氣體體積隨氣體所受壓力增大而減小。氣體的壓力與溫度的關(guān)系：當(dāng)氣體的體積不變時(shí)，氣體的壓力與氣體的絕對(duì)溫度成正比，即P0/T0=P1/T1=P2/T2。也就是氣體的體積一定時(shí)，氣體的絕對(duì)壓力隨氣體的絕對(duì)溫度的升高而升高。理想氣體狀態(tài)方程氣體的溫度、壓力、體積之間存在如下關(guān)系：PV/T=GR=C(常數(shù))或P/ρT=R式中：P——?dú)怏w的絕對(duì)